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Aufbau der zementgebundenen Schicht

Bei Temperaturen über 911 °C kommt es im Baustahl zu einer Umlagerung des kubischen Kristallgitters von flächenzentriert zu volumenzentriert, bei der sich die Kohlenstoffatome im Inneren des Würfels zu einem Mischkristall anordnen: Austenit bei erhöhten Temperaturen und Ferrit bei normalen Temperaturen. Die feste Kohlenstofflösung im Eisen, der Zementit, macht den Rest des Mikrogefüges von zementiertem Stahl aus. Wenn ein solcher Stahl nicht wärmebehandelt wird, werden die harten Zementitpartikel in die weiche ferritische Basis eingebettet und bilden eine Perlitstruktur.

Nach dem Aufkohlen

Nach dem Aufkohlen steigt der Kohlenstoffgehalt in den Oberflächenschichten radikal an. Auch das Gefüge der Stähle ändert sich: Die unterirdischen Schichten bestehen aus Perlit und dünnen zementitischen Netzen. Wird der Kohlenstoffanteil auf 0,8% reduziert, wird das Gefüge eutektoid, wird der Kohlenstoffgehalt weiter reduziert, wird das Gefüge ferritisch.

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Eigenschaften der zementierten Schicht

Wenn die Oberflächenschicht 0,9...1,1% C? enthält, erreichen die Verschleißfestigkeit und die Härteeigenschaften von kohlenstoffarmen Stählen ihre Höchstwerte. Es ist notwendig, das Auftreten von zementitischen Gittern (als Folge der Verletzung der technologischen Modalitäten der Wärmebehandlung) zu vermeiden, da diese zur Versprödung der Stähle beitragen. Der wichtigste Parameter von zementierten Schichten ist ihre hohe Härte, die 60...64 HRC erreicht.

Zementierungsfehler

Zementierungsfehler können dünne Zonen mit Ferrit- oder Ferrit-Perlit-Struktur auf der Oberfläche von Stählen erzeugen. Die Härte der Schicht nimmt dadurch ab. In legierten Stählen bilden sich neben dem Zementit auch Karbide anderer Metalle. Die karbidbildenden Elemente sind Chrom, Wolfram, Molybdän und Vanadium. Karbide werden nicht gebildet Nickel, Mangan und Kobalt.

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