Warum fällt die erreichbare härte mit zunehmendem c-gehalt?

Gefragt von: Heinrich Strobel
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Da mit steigendem Kohlenstoffgehalt vermehrt Zementit ausgeschieden wird, nimmt auch der Anteil an feinlamellarem Perlitgefüge zu. Somit steigt mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt zunächst auch die Festigkeit des Stahls.

Welche Eigenschaft des Stahls wird durch einen steigendem C Gehalt vermindert?

Stahl lässt sich jedoch erst ab einem Kohlenstoffgehalt von 0,3% härten. Wenn Kohlenstoff in der Legierung in größeren Mengen vorhanden ist, erhöht es die Sprödigkeit und senkt damit Schmiedbarkeit, Schweißeignung, Bruchdehnung und Kerbschlagarbeit.

Was passiert mit dem Kohlenstoff beim Härten?

Die Kohlenstoffatome werden so zusagen festgehalten und das Eisengitter wird daran gehindert, in das kubisch-raumzentrierte α-Eisen überzugehen. Stattdessen entsteht ein tetragonal-verzerrtes und kubisch-raumzentriertes Gitter (Martensit), das eine Verspannung durch den Kohlenstoff erhält.

Welches Element beeinflusst die Härte Festigkeit und Zähigkeit?

Beryllium senkt die Zähigkeit. Als Legierungszusatz ermöglicht es die Herstellung funkenfreier Werkzeuge im Kohlebergbau. Beryllium erhöht stark die Härte und Korrosionsbeständigkeit.

Was ist die Grundvoraussetzung für den Prozess des Härtens?

Um einen Stahl zu härten, muss er einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 0.3% besitzen. Ferner gibt es die Ausscheidungshärtung durch das temperaturabhängige Lösungsvermögen des Eisengitters für gewisse Fremdatome. Sie werden beim Abschrecken ausgeschieden und verspannen das Kristallgitter.

IQ Bremen: Stahl Teil 2 - C-Gehalt

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Welche Arten von Härten gibt es?

Häufig genutzte Härteverfahren für Stahl
  • Einsatzhärten. Aufkohlen, Härten, Anlassen – das sind die drei Schritte des Einsatzhärtens. ...
  • Glühen. Das Glühverfahren setzt sich aus drei Behandlungsschritten zusammen – dem Anwärmen, Durchwärmen und Abkühlen. ...
  • Vergüten. ...
  • Nitrieren. ...
  • Nitrocarburieren.

Wie lange dauert Einsatzhärten?

Das Aufkohlen ist ein Diffusionsvorgang und dauert je nach geforderter Einsatzhärtetiefe (Eht) mehrere Stunden. Im Anschluss an das Aufkohlen werden die Werkstoffe abgeschreckt und die martensitische Randzone erzeugt. Wie beim konventionellen Härten muss nach dem Einsatzhärten angelassen werden.

Welche Beziehung besteht zwischen Härte und C Gehalt?

Mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt steigt die Härte und die Festigkeit von unlegierten Stählen an. Ab einem Gehalt von 0,8 % Kohlenstoff nimmt die Festigkeit wieder ab. Mit steigendem Kohlenstoffgehalt nimmt grundsätzlich auch der Zementitanteil im Stahl zu.

Was beeinflusst die Härte?

Härte ist keine grundsätzliche Eigenschaft eines Materials. Es gibt allerdings Härtebereiche, in denen sich gewisse Werkstoffe bewegen. Härte ist durch Wärme veränderbar, das heißt, ein Werkstück nimmt nach einer Wärmebehandlung einen anderen (höheren) Härtewert an.

Welchen Einfluss hat der Kohlenstoffgehalt auf Stahl?

Der Kohlenstoffgehalt beeinflusst die Eigenschaften verschiedener Stahlsorten, d.h. die Festigkeit, die Duktilität sowie die Schweißbarkeit. Kohlenstoffarmer Stahl zeichnet sich üblicherweise durch seine Weichheit und gute Schweißbarkeit aus.

Wie hoch ist der C Gehalt von Einsatzstählen?

Einsatzstähle haben einen verhältnismäßig niedrigen Kohlenstoffgehalt meist zwischen 0,10 und 0,30 % und eignen sie dadurch besonders für eine Einsatzhärtung.

Wie unterscheidet sich die Durchhärtung bei Unlegierten niedrig legierten und hoch legierten Werkzeugstählen?

Wie unterscheidet sich die Durchhärtung bei unlegierten, niedrig legierten und hoch legierten Werkzeugstählen? Unlegierte Härten nicht durch, Einhärtetiefe beträgt 2-5mm. Niedrig- und Hochlegierte Werkzeugstähle härten überwiegend durch. Wie wirkt sich das Anlassen bei hoch legierten Werkzeugstählen aus?

Warum senkt Kohlenstoff den Schmelzpunkt von Eisen?

Durch den Gehalt an Kohlenstoff wird die Festigkeit erhöht, die Härtbarkeit gesteigert, die Schmelztemperatur erniedrigt und die Dehnbarkeit vermindert.

Welche Auswirkung hat die Erhöhung des Kohlenstoffgehaltes in Eisen?

Im Allgemeinen hat Kohlenstoff je nach Konzentration einen direkten Einfluss auf die Härte und die Festigkeit. Mit steigendem Gehalt nehmen aber die Zerspanbarkeit, Schmiedbarkeit und Schweißbarkeit ab. Der Kohlenstoffgehalt muss beim Herstellungsprozess auf die spätere Verwendung abgestimmt werden.

Welche Rolle spielt der Kohlenstoff und der Kohlenstoffgehalt bei Stahl?

Das wichtigste Legierungselement im Stahl ist Kohlenstoff. Er liegt als Verbindung (Zementit, Fe3C) vor. Die Bedeutung von Kohlenstoff im Stahl ergibt sich aus seinem Einfluss auf die Stahleigenschaften und Phasenumwandlungen. Im Allgemeinen wird Stahl mit höherem Kohlenstoffanteil fester, aber auch spröder.

Warum ist Stahl härter als Eisen?

Stahl, eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung

Einmal gehärtet, wird Stahl sogar härter als Eisen. Seine Haupteigenschaften sind auf seinen Kohlenstoffgehalt zurückzuführen. Mit steigendem Kohlenstoffgehalt verbessert sich die Härte der Legierung und die Bruchdehnung sinkt.

Was sagt die Härte aus?

Härte ist nicht nur der Widerstand gegen härtere Körper, sondern auch der Widerstand gegen weichere und gleich harte Körper. Die Definition der Härte ist eine andere als die der Festigkeit, welche die Widerstandsfähigkeit eines Stoffes gegenüber Verformung und Trennung zum Mittelpunkt hat.

Was haben Härte und Festigkeit gemeinsam?

Unter Festigkeit wird die Fähigkeit eines Werkstoffs verstanden, einer aufgebrachten Last unbeschadet zu widerstehen. Härte wird hingegen als die Fähigkeit definiert, einer Verformung zu widerstehen. Doch auch wenn die beiden sich voneinander unterscheiden, so stehen sie dennoch in direktem Zusammenhang miteinander.

Warum wird Härte geprüft?

Die Härteprüfung ist definiert als „eine Prüfung zum Bestimmen des Widerstands, den ein Werkstoff der dauerhaften Verformung durch Eindringen eines härteren Eindringkörpers entgegensetzt“. Die Härte gehört jedoch nicht zu den Grundeigenschaften eines Werkstoffs.

Warum ist der Martensit so hart?

Der im Austenit gelöste Kohlenstoff wird durch die rasche Abkühlung beim Abschrecken im Mischkristall zwangsgelöst. Dadurch wird das umgeklappte kfz-Gitter tetragonal verzerrt, wobei ein sehr hartes Gefüge entsteht.

Warum entsteht Martensit?

Martensit entsteht aus dem Austenit neben der Perlitbildung, wenn die untere kritische Abkühlungsgeschwindigkeit erreicht wird. Martensit entsteht beim Härten von Stahl durch die rasche Abkühlung.

Warum ist Martensit spröde?

Martensit ist sehr hart, aber spröde und entsteht nur, wenn im Stahl mindestens 0,2% Kohlenstoff enthalten sind. Bei bestimmten hochlegierten Stählen führt schon die Abkühlung an der Luft zu Martensit-Bildung.

Wann Nitrieren und Härten?

Ablauf - Härtungsverfahren Nitrieren. Das Nitrieren zielt auf die Oberflächenhärtung von Stählen unter Verwendung von Stickstoff ab. Die gehärtete Oberflächenschicht des betreffenden Stahls wird dadurch bis etwa 500°C hitzebeständig. Das Nitrieren erfolgt normalerweise bei Fertigungstemperaturen von rund 500 bis 520°C.

Warum wird beim Einsatzhärten aufgekohlt?

Das Einsatzhärten zählt zu den thermochemischen Verfahren. Im Rahmen dieses Verfahrens wird die Randschicht von Bauteilen und Werkzeugen mit einem Kohlenstoff abgebenden Medium aufgekohlt und anschließend abgeschreckt. Hierdurch werden die mechanischen Eigenschaften der Bauteilrandschicht (z.B. Verschleiß) verbessert.

Warum Öl zum Härten?

Nach dem Erhitzen wird das Blatt in Wasser oder Öl abgeschreckt. Der Vorteil von Öl liegt in seiner langsameren Abkühlgeschwindigkeit, was die Gefahr von Rissbildungen verringert. Speiseöle eignen sich zum Abschrecken genauso wie Motoröle.