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Eine höhere Stützwirkung beeinflusst das Ermüdungsverhalten positiv. Bei geometrisch ähnlichen Bauteilen und gleich hoher Spannungsmaxima hat das kleinere Bauteil einen höheren Spannungsgradienten und somit ein günstigeres Ermüdungsverhalten. Temperatur Bei tiefer Temperatur steigt die Dauerfestigkeit der meisten Materialien entsprechend der statischen Festigkeit. Allerdings steigt die Kerbempfindlichkeit und die Neigung zu Sprödbruch. Bei Erhöhung der Temperatur zeigt sich dementsprechend generell ein Abfall der Dauerfestigkeit. Je nach Material ergeben sich hier jedoch einige Besonderheiten. Stahl festigkeit temperatur diagramm. So nimmt z. die Dauerfestigkeit bei niedrigfesten Stählen bis zu einer Temperatur von etwa 400°C zu, bevor der Festigkeitsabfall stattfindet. In der FKM erfolgt die Berücksichtigung der Temperatur außerhalb folgender Bereiche: Stahl: -40 °C bis 500 °C Gusseisen: -25 °C bis 500 °C Aluminium: -25 °C bis 200 °C Eigenspannung Eigenspannungen entstehen in Bauteilen durch nahezu jede Behandlung im Fertigungsprozess.
Die A2-Linie ist für die Wärmebehandlung weniger von Bedeutung. Wird die A2-Linie (und damit eine Erwärmung von 768°C) überschritten, verliert sich der Ferromagnetismus. Wichtig ist hingegen die A3-Linie (G-O-S-Linie), bei deren Unterschreitung (Abkühlung) sich freiwerdender Kohlenstoff im Austenit anreichert bis die A1-Linie erreicht wird. Härten von Stahl. Nachfolgend werden eher durchdringende Wärmebehandlungen beschrieben. Neben dem durchdringenden Härten und den nachfolgenden Glühverfahren zur Verbesserung der Qualität des Stahls durch Gefügeumstrukturierung oder den Abbau innerer Spannungen, sind das Randschichthärten von Stählen zur Verbesserung der Festigkeit der Werkstück-Oberflächen typische Wärmebehandlungen bei Stahl. Härten von Stahl Beim Härten von Stahl wird das Stahlwerkstück auf eine bestimmte Härtetemperatur gebracht und dann durch Zuführung von Kühlmittel (Wasser, Öl oder Luft) abgeschreckt. Eine langsame Abkühlung ergibt immer wieder eine gleiche oder ähnliche Gefügestruktur im Stahl.
Eines der wichtigsten Verfahren, mit dem Stahl behandelt wird, ist das Härten. Beim Härten von Stahl wird das Gefüge des Metalls derartig umgewandelt, dass sich die mechanische Widerstandsfähigkeit des Metalls erhöht. Das Härtungsverfahren verlangt, dass man dem jeweiligen Werkstück Wärme zuführt und es anschließend schnell abkühlt. Beim plastischen Verformen eines Werkstücks aus Metall hat dies Versetzungen – also Gitterfehler im Kristall - in seinem Inneren zur Folge. Stahl festigkeit temperatur diagramm 3. Wenn die Festigkeit des Werkstücks erhöht werden soll, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um die zu Versetzungen führenden Bewegungen so weit wie möglich zu vermeiden. Härten - Wichtige Verfahren Umwandlungshärtung Die so genannte Umwandlungshärtung gehört zu den wichtigsten Härtungsverfahren. Zur Durchführung der Umwandlungshärtung wird das Werkstück so weit erwärmt, dass sich das Ferrit in Austenit umwandelt. Austenit kann bedeutend mehr Kohlenstoff in gelösten Zustand enthalten, als das in Ferrit der Fall wäre (siehe auch: Eisen-Kohlenstoff-Diagramm).
Das Härten von Stahl ist eine Erhöhung seiner mechanischen Widerstandsfähigkeit durch gezielte Änderung seines Gefüges. Es kann durch Wärmebehandlung mit anschließendem schnellen Abkühlen erfolgen. Wird ein Metall plastisch verformt, so breiten sich im Werkstück Versetzungen aus. Werkstoff 1.2379 Datenblatt, Stahl X153CrMoV12 Härten, Zugfestigkeit, Zerspanbarkeit - Welt Stahl. Um nun die Festigkeit zu erhöhen, müssen Maßnahmen getroffen werden, die die Bewegung von Versetzungen behindern. Weiteres empfehlenswertes Fachwissen Inhaltsverzeichnis 1 Drei wichtige Härtungsverfahren 2 Härten durch Abschrecken 3 Physikalische Hintergründe 4 Anlassen des gehärteten Stahls 5 siehe auch Drei wichtige Härtungsverfahren Das wichtigste Härtungsverfahren ist die Umwandlungshärtung. Hierbei wird das Werkstück soweit erwärmt, dass sich das bei Raumtemperatur vorliegende α-Eisen ( Ferrit) in γ-Eisen ( Austenit) umwandelt. Im Austenit kann wesentlich mehr Kohlenstoff gelöst werden als im Ferrit (siehe Eisen-Kohlenstoff-Diagramm). Schreckt man den kohlenstoffreichen Austenit nun ab, kann der Kohlenstoff nicht mehr aus dem Gitter diffundieren.
Entsprechend nimmt der Ferritanteil bis auf 0% ab. Der explizite Zusammenhang ist unterhalb des Phasendiagramms in einem Gefügediagramm abgebildet. Der Begriff Gefügeanteil ("Körneranteil") darf an dieser Stelle nicht mit dem Begriff des Phasenanteils verwechselt werden! Stahl festigkeit temperatur diagramm van. Denn schließlich besteht der Gefügebestandteil Perlit aus einem Phasengemisch, das sich sowohl aus Ferrit als auch aus Zementit zusammensetzt. Der Stahl lässt sich somit auch durch die Phasenanteile Ferrit und Zementit, statt durch die Gefügebestandteile Ferrit und Perlit charakterisieren. Die Vorgehensweise zur Bestimmung der Phasenanteile ist zwar grundsätzlich identisch, es muss jedoch beachtet werden, dass die Hebelarme dann allerdings bis zu den jeweiligen Phasengrenzen Ferrit und Zementit gezogen werden müssen. Für den untereutektoiden Stahl mit 0, 3% Kohlenstoff bestimmt sich der Phasenanteil an Ferrit somit zu insgesamt 95, 5%. Die restlichen 4, 5% entfallen schließlich auf die Phase Zementit: \begin{align} &\underline{\text{Ferrit}} = \frac{6, 67-0, 3}{6, 67} \cdot 100 \text{%} = \underline{95, 5 \text{%}} \\[5px] &\underline{\text{Zementit}} = \frac{0, 3}{6, 67} \cdot 100 \text{%} = \underline{4, 5 \text{%}} \\[5px] \end{align} Abbildung: Bestimmung der Phasenanteile eines untereutektoiden Stahls Übereutektoide Stähle Auf die analoge Weise wie bei untereutektoiden Stählen können die Gefügebestandteile bei übereutektoiden Stählen bestimmt werden.