Wirkung von Chrom

Die Verwendung von Chrom in hitzebeständigen Stählen erhöht deren Oxidationsbeständigkeit erheblich. Die Wirkung von Chrom ist jedoch weniger wirksam als die von Molybdän, Titan und Vanadium. Ferritische Stähle, denen Chrom zugesetzt wird, verbessern Eigenschaften wie Kriechfestigkeit, Langzeitfestigkeit, Rekristallisationstemperatur und Aktivierungsenergie der Selbstdiffusion. Außerdem bewahrt Chrom beim Anlassen von verformtem Austenit dessen Gitterverzerrung. Die Auswirkung von Chrom auf die feuerfesten Eigenschaften von ferritischem Stahl hängt von Faktoren wie dem Chromgehalt ab und davon, ob es mit anderen Elementen in gleichen Anteilen legiert ist. Darüber hinaus verändert der Zusatz von Chrom das Kristallgitter der y-Mischung. Die atomare Bindungsenergie in austenitischen Stählen nimmt zu und die Feuerfestigkeitseigenschaften und Rekristallisationstemperaturen verbessern sich. Die maximale Feuerfestigkeit wurde mit einem Zusatz von 15 % Chrom erreicht.

Im Falle von Chrom ist die Härtung von austenitischen Stählen auf die Bildung von Kohlenstoff-Karbid-Reihen zurückzuführen, die während der Alterung und Härtung in der y-förmigen Lösung freigesetzt werden. Der Härtungsgrad nimmt jedoch proportional zur Betriebstemperatur ab, da die Chromkarbide koagulieren. Dieser Prozess ist auf die geringe Wärmebeständigkeit von Chromkarbiden zurückzuführen. Daher ist das Legieren von austenitischen Stählen mit Chrom nicht die effektivste Methode zur Erhöhung der Wärmebeständigkeit.

Chromlegierungen können auch die Löslichkeit der y-Phase in Nickel-, Titan- und Aluminiumkomplexlegierungen verändern. Dadurch wird eine Dispersionshärtung dieser Legierungen erreicht. Der Titananteil ist bei diesem Verfahren minimal. Dies ist jedoch nicht immer der Fall. Wenn also eine erhebliche Menge Chrom zum Walzen von komplex legiertem hitzebeständigem Stahl verwendet wird, kommt es zur Bildung von ferritischen Elementen, was die hitzebeständigen Eigenschaften der Legierung drastisch verringert.

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