Bequemer lässt sich diese Frage am Beispiel des eutektoiden Stahls (C = 0,8 %) klären. Aus diesem Stahl wird eine Reihe von Proben hergestellt, die alle auf den austenitischen Zustand erhitzt werden, d. h. über 727 °C und darüber hinaus wird jede Probe mit einer anderen Geschwindigkeit abgekühlt (Abb. 38).

Reis. 38. Diagramm der isothermen Zersetzung von unterkühltem Austenit aus eutektoidem Stahl mit überlagerten Abkühlungskurven:

A – generelle Form; B– resultierende Strukturen

Die Umwandlung von Austenit bei Temperaturen von 550 °C und mehr wird Perlitumwandlung genannt, bei 550 °C ... M N – martensitisch (M N – der Anfang, M K – das Ende der martensitischen Umwandlung).

Perlittransformation. Im Temperaturbereich der Perlitumwandlung bilden sich lamellare Strukturen aus Ferrit- und Zementitkristallen, die sich im Dispersionsgrad der F- und C-Partikel unterscheiden.

Die Streuung von Perlitstrukturen wird durch den interlamellaren Abstand S benachbarter Ferrit- und Zementitplatten abgeschätzt (Abb. 39).

Um Zementit nicht mit Ferrit zu verwechseln, wird ein spezielles Ätzmittel verwendet – Natriumpikrat, das Zementit schwarz färbt. Ferrit ist in diesem Fall nicht gefärbt, d.h. bleibt hell.

Reis. 39. Ferrit-Zementit-Struktur

Erfolgt die Umwandlung bei Temperaturen von 650–670°C, entsteht Perlit, S = 6 · 10 -4 mm.

Bei Umwandlungstemperaturen von 640–590 °C entsteht Sorbit,

S = 3 · 10 -4 mm.

Bei Umwandlungstemperaturen von 580–550 °C entsteht Troostit, S = 1´10 -4 mm.

Erfahrungsgemäß werden mit zunehmender Abkühlgeschwindigkeit die Körner der Ferrit-Zementit-Mischung immer stärker zerkleinert, was sich dramatisch auf die Eigenschaften auswirkt. Zum Beispiel Perlit HB 2000, bei Sorbitol HB 3000. und in Troostit HB 4200, MPa.

Zwischentransformation (bainitisch). Als Ergebnis der Zwischentransformation beinit Dabei handelt es sich um eine Struktur, die aus einer a-festen Lösung besteht, die etwas mit Kohlenstoff und Zementitpartikeln übersättigt ist. Die bainitische Umwandlung vereint Elemente der perlitischen und martensitischen Umwandlungen. Im Austenit bilden sich an Kohlenstoff angereicherte und abgereicherte Volumina. Die kohlenstoffarmen Abschnitte des Austenits durchlaufen diffusionslos eine g ® a-Umwandlung (martensitisch). In Mengen an mit Kohlenstoff angereichertem Austenit, bei T= 400–550°C, Zementitpartikel fallen aus. Bei T < 400°С частицы цементита выделяются в кристаллах a-фазы.

Bainit, der bei Temperaturen von 400–550 °C entsteht, wird oberer Bainit genannt; er hat eine gefiederte Struktur mit schlechteren mechanischen Eigenschaften (reduzierte S in, KCU und d).

Bei niedrigeren Temperaturen (unter 400°C) bildet sich niedrigerer Bainit, er hat eine nadelförmige Struktur mit besseren mechanischen Eigenschaften (größere S in, KCU und d).

Martensitische Umwandlung von Austenit. Martensit ist eine übersättigte feste Lösung des Kohlenstoffeinbaus in Fe α

Martensit entsteht nur aus Austenit infolge einer starken Unterkühlung des Austenits mit einer Geschwindigkeit, die nicht unter der kritischen Abschreckgeschwindigkeit liegt ( V cr = - tangential zum Diagramm, siehe Abb. 38, A).

Martensitplatten (Nadeln) bilden sich fast augenblicklich, mit einer Geschwindigkeit von mehr als 1000 m/s, nur innerhalb der Austenitkörner und überschreiten nicht die Grenze zwischen den Körnern. Daher hängt die Größe der Martensitnadeln von der Größe der Austenitkörner ab. Je feiner die Austenitkörner sind, desto feiner sind die Martensitnadeln und das Gefüge wird als großnadeliger oder feinnadeliger Martensit charakterisiert. Das Martensitgitter ist tetragonal, d.h. Perioden Mit > A(Abb. 40).

Reis. 40. Mikrostruktur und Kristallgitter von Martensit

Der Mechanismus der martensitischen Umwandlung besteht darin, dass bei Temperaturen unter M H das Austenitgitter, das Kohlenstoff gut löst (bis zu 2014 % C), instabil ist und sich in das Fe-α-Gitter umlagert , Die Fähigkeit, Kohlenstoff aufzulösen, ist sehr gering (bis zu 0,02 %).

Aufgrund der hohen Abkühlgeschwindigkeit bleibt der gesamte Kohlenstoff im Austenit (fcc-Gitter) im Fe α (bcc-Gitter) fixiert, wo es keinen Platz für seine Platzierung gibt. Daher verzerrt überschüssiger Kohlenstoff das Gitter, verursacht große innere Spannungen und infolgedessen nehmen Härte und Festigkeit zu, während Schlagfestigkeit und Plastizität abnehmen.

Die austenitisch-martensitische Umwandlung geht mit einer Volumenzunahme einher. Alle Stahlkonstruktionen können (vom maximalen Volumen zum minimalen) in der folgenden Reihe angeordnet werden: Martensit – Troostit – Sorbit – Perlit – Austenit.

Unterschied zur Perlittransformation:

1) hohe Conversion-Rate;

2) diffusionslose Transformation, d.h. ohne vorherige Freisetzung von Kohlenstoff und Bildung von Fe 3 C;

3) Die Transformation beginnt am Punkt M H und endet am Punkt M K, und die Position dieser Punkte hängt nur davon ab chemische Zusammensetzung Legierung;

4) in der Martensitstruktur gibt es immer eine geringe Menge an restlichem, nicht umgewandeltem Austenit (bis zu 4 %);

5) Das Martensitgitter ist tetragonal ( A = B ¹ Mit).

Arten der Wärmebehandlung. Die Wärmebehandlung ist ein solcher technologischer Vorgang, bei dem durch Erhitzen der Legierung auf eine bestimmte Temperatur, Halten bei dieser Temperatur und anschließendes Abkühlen Strukturveränderungen auftreten, die zu Veränderungen der Eigenschaften von Metallen führen.

Eine Wärmebehandlung wird normalerweise in folgenden Fällen durchgeführt:

1) polymorphe Transformationen;

2) begrenzte und variable (mit der Temperatur zunehmende) Löslichkeit einer Komponente in einer anderen im festen Zustand;

3) Veränderung der Metallstruktur unter dem Einfluss von Kaltverformung.

Die Hauptparameter der Wärmebehandlungsmodi sind: Temperatur und Heizrate, Haltezeit bei einer bestimmten Temperatur, Abkühlrate.

Die Erwärmungstemperatur des Stahls hängt von der Lage der kritischen Punkte und der Art der Wärmebehandlung ab und wird anhand der Analyse des Zustandsdiagramms der Legierung ermittelt.

Die Aufheizgeschwindigkeit hängt von der chemischen Zusammensetzung der Legierung, der Größe und Form der Werkstücke, der Masse der Ladung, der Art der Anordnung der Werkstücke im Ofen, der Art der Heizvorrichtung usw. ab.

Die Exposition bei einer bestimmten Temperatur ist erforderlich, um die im Metall auftretenden Phasenumwandlungen abzuschließen und die Konzentration im gesamten Volumen des Teils auszugleichen. Die Aufheizzeit (40) ist die Summe der Zeit des eigenen Aufheizens t n (2) und der Haltezeit t in:

t total= t n+ Zinn (40)

Dabei wird angenommen, dass t in bei Kohlenstoffstählen 1 Minute pro 1 mm Dicke und bei legierten Stählen 2 Minuten beträgt.

t n \u003d 0,1D K 1 K 2 K 3(41)

Wo D- die Größe des größten Abschnitts (Abmessungsmerkmal); K1- Umweltkoeffizient (für Gas - 2, Salz - 1, Metall - 0,5); K2- Formfaktor (für eine Kugel – 1, einen Zylinder – 2, eine Platte – 4, ein Parallelepiped – 2,5); K3- Koeffizient der gleichmäßigen Erwärmung (umfassend - 1, einseitig - 4).

Die Abkühlgeschwindigkeit hängt hauptsächlich vom Stabilitätsgrad des Austenits ab, d. h. von der chemischen Zusammensetzung des Stahls sowie von der zu erhaltenden Struktur.

Abhängig von der Abkühlgeschwindigkeit des Kohlenstoffstahls werden folgende Strukturen erhalten: Ferrit mit Perlit, Perlit, Sorbit, Trostit, Martensit.

Gemäß dem Zustandsdiagramm von Fe-Fe 3 C sind die Temperaturpunkte, die die Linie bilden PSK, bezeichnet A 1 ; Linie GS – A 3; Linie ES – Und Kunst. Wird der Erwärmungsprozess berücksichtigt, wird dem digitalen Index ein Buchstabe vorangestellt MIT (A C1, A C3) und ggf. im Kühlfall R(Ein r H, A r 1).

Kohlenstoffstähle werden den folgenden Arten der Wärmebehandlung unterzogen: Glühen, Normalisieren, Abschrecken und Anlassen.

Glühen von Stahl. Zweck des Glühens:

1) Korrektur der Struktur nach Warmumformung (Schmieden, Gießen);

2) Verringerung der Härte, um das Schneiden zu erleichtern;

3) Beseitigung innerer Spannungen;

4) Vorbereitung der Struktur für die anschließende Wärmebehandlung und Kaltprägung;

5) Reduzierung der chemischen Heterogenität.

Beim Vollglühen wird der Stahl über die Linie erhitzt AС3 bei 30–50°С, gealtert richtige Zeit auf diese Temperatur gebracht und dann langsam abgekühlt, meist zusammen mit dem Ofen (Abb. 41).

Bei Erwärmung über den Punkt hinaus A Es kommt zur C3-Rekristallisation, wodurch die Körner zerkleinert werden, innere Spannungen beseitigt werden und der Stahl weich und duktil wird. Voreutektoide Stähle werden überwiegend vollständig geglüht.

Wenn diese Stähle unten erhitzt werden A Ein C3-Teil der Ferritkörner bleibt in der gleichen Form wie vor dem Glühen (große Größe, Lamellenform), was zu einer Abnahme der Zähigkeit des Stahls führt.

Bei unvollständigem Glühen wird der Stahl über die Linie erhitzt AС1 auf 30–50°С erhitzt und nach der Belichtung zusammen mit dem Ofen langsam abgekühlt. Bei unvollständiger Glühung erfolgt nur eine teilweise Rekristallisation (Perlit-Austenit). Dieser Typ wird für übereutektoide Stähle verwendet.

Erhitzen dieser Stähle über die Grenze A mit m (austenitischer Zustand) ist unpraktisch, da beim anschließenden Abkühlen im Austenit gelöster Zementit entlang der Grenzen der Perlitkörner in Form eines Gitters freigesetzt wird, was die Duktilität stark verringert und den Stahl spröde macht.

Diffusionsglühen (Homogenisierung) wird verwendet, um die chemische Inhomogenität des Kristallobjekts in großen Gussstücken auszugleichen. Sie wird bei einer Temperatur von 1050–1150°C und mit längeren Einwirkzeiten (10–18 h) durchgeführt.

Das Rekristallisationsglühen wird verwendet, um Härtungen und innere Spannungen im Stahl nach der Kaltumformung durch Druck (Walzen, Stanzen, Ziehen usw.) zu beseitigen. Bei Kohlenstoffstählen wird diese Art des Glühens bei einer Temperatur von 650–690 °C durchgeführt. Dadurch nimmt die Härte ab und die Duktilität zu.

Die Abkühlung von Werkstücken erfolgt bei verschiedenen Wärmebehandlungsvorgängen unterschiedlich schnell. Beim Glühen sollte die Abkühlung langsam erfolgen, beim Härten einiger Stähle hingegen sehr schnell. Die Abkühlgeschwindigkeit wird durch den Einsatz unterschiedlicher Kühlmedien gesteuert.

Abkühlen von Rohlingen mit einem Ofen, diese. sehr langsam, verwenden beim Glühen. Bei allen anderen Wärmebehandlungsvorgängen erfolgt die Abkühlung schneller. Luftkühlung verwendet, wenn Normalisierung, sowie beim Härten von Stählen mit sehr hoher Härtbarkeit (Lufthärtende Stähle).

Die minimal zulässige Abkühlgeschwindigkeit beim Härten von Stählen (je niedriger die Geschwindigkeit, desto geringer der Wert der Härtespannungen, siehe 11.6 und Abb. 11.16) wird durch deren Härtbarkeit bestimmt. Je höher die Härtbarkeit des Stahls, desto langsamer kann die Abschreckkühlung erfolgen (siehe Abb. 5.22). Daher werden für verschiedene Stähle Abschreckflüssigkeiten verwendet, die unterschiedliche Abkühlgeschwindigkeiten bieten.

Kühlung (Aushärtung) mittel sollte bei Temperaturen der geringsten Stabilität des unterkühlten Austenits (650 ... ... 550 °C, siehe Abb. 5.7) eine hohe Abkühlrate gewährleisten, um dessen Zerfall zu verhindern. Im Temperaturbereich der Martensitumwandlung (Mn...Mk) ist dagegen eine langsame Abkühlung sinnvoll, um Abschreckspannungen abzubauen. Die Eigenschaften der in der Praxis der Wärmebehandlung am häufigsten verwendeten Abschreckmedien sind in der Tabelle aufgeführt. 15.2.

Tabelle 15.2

Abkühlgeschwindigkeit in verschiedenen Härtemedien

Wasser und wässrige Lösungen sind günstige und weit verbreitete Kühler. Ihr Verdienst ist schnelle Geschwindigkeit Abkühlung im Bereich minimaler Stabilität von unterkühltem Austenit; Nachteilig ist auch eine hohe Abkühlgeschwindigkeit im Bereich der martensitischen Umwandlung (siehe Tabelle 15.2). Der Einsatz dieser Medien erhöht die Härtbarkeit, erhöht jedoch die Wahrscheinlichkeit von Verformungen und Rissen. Beim Härten von Kohlenstoffstählen wird Wasser verwendet.

Beim Abschrecken in Wasser kann es zu fleckiger Härte kommen (siehe 5.2.2). Um diese Ehe zu verhindern, werden als Abschreckflüssigkeiten wässrige Lösungen von Salzen und Laugen verwendet, die eine höhere Verdampfungstemperatur aufweisen. Gleichzeitig nimmt aber die Abkühlgeschwindigkeit stark zu (siehe Tabelle 15.2), was die größere Größe der Abschreckspannungen bestimmt.

Öle Im Mn...Mk-Bereich sorgen sie im Vergleich zu Wasser für eine deutliche Reduzierung der Abkühlgeschwindigkeit, was zu einer Verringerung der Härtespannungen und Verformungen führt. Allerdings verlangsamt sich die Abkühlung im Intervall minimaler Stabilität des unterkühlten Austenits (siehe Tabelle 15.2), weshalb beim Abschrecken von legierten Stählen mit höherer Härtbarkeit Öle verwendet werden.

Öl-in-Wasser-Emulsion(Emulsionen bestehen aus winzigen, in Wasser suspendierten Öltröpfchen) und Wasser mit Temperatur 30...40 °C verringern die Abkühlgeschwindigkeit im Bereich von 650–550 °C (siehe Tabelle 15.2) und damit die Wahrscheinlichkeit von Verformungen, bei gleichzeitiger Verringerung der Härtbarkeit. Diese Medien werden beim HDTV-Härten verwendet, wenn nur die Oberfläche des Teils gehärtet werden muss.

Bei Stählen mit tiefer Härtbarkeit ist das Abschreckmedium Luft - leise, was eine sehr langsame Abkühlgeschwindigkeit ermöglicht, oder unter Druck, wenn eine schnellere Abkühlung erforderlich ist (siehe Tabelle. 15.2). In beiden Fällen sind die Abschreckspannungen gering.

Abkühlung unter Metallplatten tritt auch bei niedrigen Geschwindigkeiten auf (siehe Tabelle 15.2). Diese Technologie kombiniert das Härten mit dem Richten (Formkorrektur) und eliminiert Verformungen nahezu.

Verwenden Sie zum Härten großer Teile Wasser-Luft-Gemische.Über spezielle Düsen werden sie dem Teil zugeführt. Die Kühlleistung von Mischungen kann durch Veränderung der Wassermenge und des Luftdrucks angepasst werden.

Verwendung als Kühlmittel wässrige Lösungen von Polymeren ermöglicht es Ihnen, die Abkühlgeschwindigkeit in einem weiten Bereich zu ändern – zwischen den Abkühlgeschwindigkeiten in Wasser und in Öl. Sie werden zur Massen- und Oberflächenhärtung eingesetzt.

Bei vielen Baustählen liegen die Mn-Temperaturen im Bereich von 170–330 °C. Für ihre isotherme Härtung(durchgeführt durch Halten bei einer Temperatur leicht über dem Mn-Punkt) Verwendung Salz schmilzt. Dabei kommt insbesondere die oben bereits betrachtete Mischung aus NaNO3 (45 %) und KNO3 (55 %) zum Einsatz, die im Bereich von 160...650 °C effizient ist.

Die Struktur und die Eigenschaften von gehärtetem Stahl hängen in größerem Maße nicht nur von der Erwärmungstemperatur, sondern auch von der Abkühlgeschwindigkeit ab. Die Bildung von Verfestigungsstrukturen ist auf die Unterkühlung des Austenits unterhalb der PSK-Linie zurückzuführen, wo sein Zustand instabil ist. Durch Erhöhung der Abkühlgeschwindigkeit kann es auf sehr niedrige Temperaturen unterkühlt und in verschiedene Strukturen mit unterschiedlichen Eigenschaften umgewandelt werden. Die Umwandlung von unterkühltem Austenit kann sowohl bei kontinuierlicher Abkühlung als auch isotherm beim Halten bei Temperaturen unterhalb des Ar1-Punkts (dh unterhalb der PSK-Linie) erfolgen.

Der Einfluss des Unterkühlungsgrades auf die Stabilität des Austenits und die Geschwindigkeit seiner Umwandlung in verschiedene Produkte wird in Form von Diagrammen in Temperatur-Zeit-Koordinaten grafisch dargestellt. Betrachten Sie als Beispiel ein solches Diagramm für Stahl mit eutektoider Zusammensetzung (Abb. 3). Die isotherme Zersetzung von unterkühltem Austenit findet in diesem Stahl im Temperaturbereich von Ar1 (727 °C) bis Mn (250 °C) statt, wobei Mn die Temperatur ist, bei der die martensitische Umwandlung beginnt. Die martensitische Umwandlung kann bei den meisten Stählen nur bei kontinuierlicher Abkühlung erfolgen.

Abb.3 Diagramm der Austenitzersetzung für Stahl mit eutektoider Zusammensetzung.

Das Diagramm (siehe Abb. 3) zeigt zwei Linien in Form des Buchstabens „C“, die sogenannten „C-Kurven“. Einer von ihnen (links) zeigt den Zeitpunkt des Beginns der Zersetzung von unterkühltem Austenit bei verschiedenen Temperaturen an, der andere (rechts) - den Zeitpunkt des Endes der Zersetzung. In dem Bereich links von der Linie des Beginns von Bei der Zersetzung entsteht unterkühlter Austenit. Zwischen den C-Kurven liegen sowohl Austenit als auch seine Zerfallsprodukte. Schließlich existieren rechts von der Zerfallsendlinie nur Transformationsprodukte.

Die Umwandlung von unterkühltem Austenit bei Temperaturen von Ar1 bis 550 0C wird als perlitisch bezeichnet. Wenn Austenit auf Temperaturen von 550 ... Mn unterkühlt wird, spricht man von einer Zwischenumwandlung.

Durch die Perlitumwandlung entstehen lamellare Strukturen vom Perlittyp, bei denen es sich um Ferrit-Zementit-Mischungen unterschiedlicher Feinheit handelt. Mit zunehmendem Unterkühlungsgrad nimmt gemäß den allgemeinen Kristallisationsgesetzen die Anzahl der Zentren zu. Die Größe der gebildeten Kristalle nimmt ab, d.h. die Dispersion des Ferrit-Zementit-Gemisches nimmt zu. Erfolgt die Umwandlung also bei Temperaturen im Bereich Ar1...650°C, entsteht ein grobes Ferrit-Zementit-Gemisch, das als eigentlicher Perlit bezeichnet wird. Die Perlitstruktur ist stabil, d.h. über die Zeit bei Raumtemperatur unverändert.

Alle anderen Strukturen bildeten sich bei niedrigeren Temperaturen, d.h. Bei der Unterkühlung des Austenits werden sie als metastabil eingestuft. Wenn Austenit auf Temperaturen von 650 bis 590 °C unterkühlt wird, verwandelt es sich in eine feine Ferrit-Zementit-Mischung namens Sorbit.

Bei noch niedrigeren Temperaturen von 590 ... 550 °C entsteht Trostit – ein sehr dispergiertes Ferrit-Zementit-Gemisch. Diese Aufteilungen von Perlitstrukturen sind gewissermaßen willkürlich, da die Feinheit der Mischungen mit abnehmender Umwandlungstemperatur monoton zunimmt. Gleichzeitig nehmen Härte und Festigkeit der Stähle zu. Die Härte von Perlit in eutektischem Stahl beträgt also 180 ... 22-HB (8 ... 19 HRC), Sorbit - 250 ... 350 HB (25 ... 38 HRC), Trostit - 400 ... 450 HB (43 ...48 HRC).

Bei der Unterkühlung des Austenits auf Temperaturen von 550 ... MN zersetzt es sich unter Bildung von Bainit. Diese Umwandlung wird als intermediär bezeichnet, da sie im Gegensatz zu Perlit teilweise nach dem sogenannten martensitischen Mechanismus abläuft und zur Bildung einer Mischung aus Zementit und Ferrit führt, die etwas mit Kohlenstoff übersättigt ist. Das bainitische Gefüge zeichnet sich durch eine hohe Härte von 450...550 HB aus.

Abb.4 Diagramm des Austenitzerfalls für untereutektoide (a) und übereutektoide (b) Stähle.

In den Austenitzersetzungsdiagrammen für untereutektoide und übereutektoide Stähle (Abb. 4) gibt es eine zusätzliche Linie, die den Zeitpunkt angibt, zu dem überschüssige Ferrit- oder Zementitkristalle aus dem Austenit auszuscheiden beginnen. Die Isolierung dieser überschüssigen Strukturen erfolgt nur bei leichten Unterkühlungen. Bei starker Unterkühlung wandelt sich Austenit ohne vorherige Abtrennung von Ferrit oder Zementit um. In diesem Fall weicht der Kohlenstoffgehalt in der resultierenden Mischung vom Eutektoid ab.

Bei kontinuierlicher Abkühlung des Austenits mit unterschiedlicher Geschwindigkeit erfolgt seine Umwandlung nicht bei einer konstanten Temperatur, sondern in einem bestimmten Temperaturbereich. Um die aus der kontinuierlichen Abkühlung resultierenden Strukturen zu bestimmen, zeichnen wir die Abkühlungsgeschwindigkeitskurven von Kohlenstoff-Eutektoid-Stahlproben im Austenit-Zersetzungsdiagramm auf (Abb. 5.).

Aus diesem Diagramm ist ersichtlich, dass bei einer sehr geringen Abkühlgeschwindigkeit V1, die durch die Abkühlung zusammen mit dem Ofen (z. B. beim Glühen) bereitgestellt wird, ein Perlitgefüge entsteht. Mit einer Geschwindigkeit von V2 (in Luft) läuft die Umwandlung bei etwas niedrigeren Temperaturen ab. Es bildet sich eine Perlitstruktur, die jedoch stärker verteilt ist. Diese Behandlung wird Normalisierung genannt und wird häufig bei Stählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt (manchmal auch bei Stählen mit mittlerem Kohlenstoffgehalt) anstelle des Glühens als Erweichungsbehandlung angewendet.

Abb.5. Austenitzersetzungskurven während der kontinuierlichen Abkühlung von eutektoidem Stahl.

Bei einer Geschwindigkeit von V3 (Abkühlung in Öl) erfolgt die Umwandlung von Austenit bei Temperaturen, die eine Sorbitstruktur und manchmal auch eine Rohrstruktur ergeben.

Wenn Austenit mit sehr abgekühlt wird schnelle Geschwindigkeit(V4), dann unterkühlt es auf eine sehr niedrige Temperatur, die in den Diagrammen als Mn angegeben ist. Unterhalb dieser Temperatur findet eine diffusionslose martensitische Umwandlung statt, die zur Bildung eines Martensitgefüges führt. Bei Kohlenstoffstählen wird eine solche Abkühlgeschwindigkeit beispielsweise durch Wasser bereitgestellt

Im allgemeinen Fall wird die minimale Abkühlgeschwindigkeit, bei der der gesamte Austenit auf eine Temperatur Mn unterkühlt wird und sich in Martensit umwandelt, als kritische Abschreckgeschwindigkeit bezeichnet. In Abb. 5 wird sie als Vcr bezeichnet und verläuft tangential zur C-Kurve. Die kritische Verfestigungsgeschwindigkeit ist die wichtigste technologisches Merkmal werden. Sie bestimmt die Wahl des Kühlmediums zur Erzielung eines martensitischen Gefüges.

Der Wert der kritischen Härtungsgeschwindigkeit hängt von der chemischen Zusammensetzung des Stahls und einigen anderen Faktoren ab. So sorgt beispielsweise bei manchen legierten Stählen selbst das Abkühlen an der Luft für eine Geschwindigkeit, die über der kritischen Geschwindigkeit liegt.

Beim Härten auf Martensit muss berücksichtigt werden, dass dieses Gefüge ein großes spezifisches Volumen aufweist und seine Bildung sowohl mit einer spürbaren Volumenzunahme des gehärteten Produkts als auch mit einem starken Anstieg der inneren Spannungen einhergeht, die wiederum zu Verformungen führen oder sogar zur Rissbildung führen. All dies erfordert in Kombination mit der erhöhten Sprödigkeit von Martensit eine zusätzliche Wärmebehandlung der gehärteten Teile – Anlassvorgänge.