Perlit- und BainitgefUge in dici Kohlenstoffstcihlen 



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Zementitscheiben sind oft viel dicker an dem einen 

 Ende als am anderen. AuBerdem sind die Scheiben 

 zerfetzt und voll Locher. Die isolierten Karbidkor- 

 ner bestiitigen das Zementitaussehen im SchlifTbild. 

 Ein Perlit, der im Mikroskop keinen besondcrs la- 

 mellaren Charakter hat, diirfte aus unvollkommenen 

 Zementitlamellen, mit Fetzen und Lochern, in Ferrit 

 bestehen. 



Die Frage wie die Perlitumwandlung bcginnt, d. h. 

 ob der Ferrit oder der Zementit keimbildcnd vvirkt, 

 ist besonders untersucht worden. In eutektoidem 

 Kohlenstoffstahl konnte sie nicht entschieden werden. 

 Die kleinsten Perlitgruppen bestanden immer aus 

 mehreren Ferrit- und Zementitlamellen. Die Ferrit- 

 und Zementitlamellen scheinen gleich schnell zu 

 wachsen. 



In den beiden untereutektoiden Stahlen konnte 

 dagegen folgende Beobachtung gemacht werden. Bei 

 der hochsten Umwandlungstemperatur 700 C sieht 

 man im Metallmikroskop bei hochster VergroBe- 

 rung, daB der proeutektoide Ferrit in ca 30 % der 

 Falle ohne sichtbare Korngrenze in Perlitferrit iiber- 

 geht. Bei niedrigeren Umwandlungstemperaturen 

 reicht das Auflosungsvermogen im Metallmikroskop 

 nicht mehr aus, um Beobachtungen zu machen. Aus 

 den elektronenmikroskopischen Lackabdriicken geht 

 es doch deutlich hervor, daB der proeutektoide 

 Ferrit ohne sichtbare Korngrenze in 20 bis 30 °o der 

 Fiille in Perlitferrit iibergeht. 



In Perlitgruppen, bei denen man in der Schlifflache 

 keinen solchen korngrenzenfreien Ubergang sehen 

 kann, hiitte doch moglicherweise ein solcher fest- 

 gestellt werden konnen, wenn man die Schlifflache 

 anders gewahlt hatte. Korngrenzenfreie Ubergange 

 diirften darum sehr gewohnlich sein. 



Es liegt verlockend nahe, aus den gemachten 

 Beobachtungen die SchluBfolgerung zu ziehen, daB 

 der Ferrit keimbildend auf die Perlitumwandlung in 

 untereutektoiden Stahlen wirkt. 



In alien den Fallen, in denen korngrenzenfreie 

 ijbergange zwischen einer Perlitgruppe und dem 

 umgebenden proeutektoiden Ferrit beobachtet wor- 

 den sind, geht nur ein Ferritkorn ohne sichtbare 

 Grenze in Perlitferrit uber. 



Bainir.—Dev Bainit scheint sich in gewissen Kristall- 

 ebenen im Austenit auszuscheiden und zu wachsen. 

 Das ist nicht der Fall im Perlit, wo die Perlitgruppen 

 radial wachsen, d. h. unabhiingig von der Orientie- 

 rung des Austenits. Die Ferritlamellen im Bainit auf 

 beiden Seiten einer Austenitkorngrenze bilden immer 

 Winkel miteinander. 



Bei hoher Umwandlungstemperatur im Bainitbc- 

 reich bildet sich in alien drei untersuchten Stahlen 

 Bainit in Federform an den Austenitkorngrenzen. Bei 

 allmahlich sinkender Umwandlungstemperatur bil- 

 det sich Bainit auch im Inneren der Austenitkorner, 

 dann in Stiibchenform und spiiter in Lanzettenform. 



Fine Bainilcinheil scheint nie iiber cine Austenit- 

 korngrenze zu wachsen. Auf beiden Seiten einer 

 Austenitkorngrenze habcn die Bainiteinheiten immer 

 verschiedene Richtungen. 



Der Bainit, der sich in untereutektoiden Stahlen 

 bildet, unterscheidet sich von dem in einem cutekto- 

 iden Stahl. Dieser Unterschied vergrtiBert sich bei 

 Verminderung des KohlenstofTgchaltes. Die Bainit- 

 struktur wird bei sinkcndem KohlcnstolTgehalt gro- 

 ber, wenn die Bildungsbedingungcn im iibrigen die- 

 selben sind. 



Die Bainitumwandlung wire! in ;illcn drei unter- 

 suchten Stahlen bei alien Temperaturcn mit einer 

 Ferritbildung eingcleitet. Im eutektoiden Kohlen- 

 stolTstahl scheiden sich zuerst mehrere parallcle 

 Scheiben von Ferrit aus. Etwas spiitcr wandelt sich 

 der an KohlenstofT angereicherte Austenit in Ferrit 

 und Zementit um (Fig. 3). 



In untereutektoiden Stahlen mit geringem Koh- 

 lenstofTgehalt ist die einleitende Ausschcidung von 

 Ferrit sehr reichlich. Diese Ausscheidung geschieht 

 in Widmannstattenanordnung. Zwischen diesen Fer- 

 ritscheiben befinden sich Austenitgebiete, die an 

 KohlenstofT angereichert sind. Diese Austenitge- 

 biete haben oft auch Scheibenform. Proben, die bei 

 diesem Umwandlungsgrad abgeschreckt werden, 

 haben eine lamellare Struktur, die der des Perlits 

 ahnlich ist. Die Scheiben bestehen aber aus Ferrit 

 und durch Abschrecken gebildetem Martensit. Wenn 

 die Umwandlung bei konstanter Temperatur weiter- 

 gehen kann, bildet sich aus dem Austenit Ferrit und 

 Zementit. Der Ferrit scheidet sich dann ohne Korn- 

 grenze an dem schon vorhandenen Ferrit aus. 



Bei sinkender Umwandlungstemperatur werden 

 die Ferritscheiben diinner. Die Bildung von Zementit 

 folgt schneller auf die Ferritausscheidung. d. h. der 

 Ferritvorsprung wird kleincr. Fine ahnliche Wirkung 

 erhiilt man, wenn der KohlenstolTgehalt im Stahl zu- 

 nimmt. 



Die Untersuchung zeigt, daB der Ferrit keimbil- 

 dend auf die Bainitumwandlung wirkt und daB der 

 Ferrit die fuhrende Phase ist. Der Ferrit, der sich 

 aus dem Austenit ausscheidet, diirfte nur einen ge- 

 ringen Kohlenstoflfgehalt haben und der Austenit 

 reichert sich bei dieser Ferritausscheidung an Koh- 

 lenstofT an. 



Die isolierten Karbidkorner sind drcidimcnsionalc 

 Gebilde. Von einer Scheibe mit Fetzen und Lochern 

 wachsen in den Raum Stiibchen und Vorspriinge aus 

 (Fig. 4). 



LiTERATUR 



1. MouiN, Hi 1 1 Kii), Jcrnkontorets Aunalcr 139, 516 (1955). 



2. — ihiil. 139, 521 (1955). 



3. MoDiN, H ELI RID unci MoDiN, Sten, Jernkontorets 



Annaler\yi,\%\ (1955). 



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