Prozess- und Werkstoffentwicklung für die Herstellung bainitischer Stähle

  bainitischem Ferrit Urheberrecht: IEHK Bild 1: REM Aufnahme eines bainitisches Gefüges bestehend aus bainitischem Ferrit (dunkel) und einer Sekundärphase (hell)

Bainitische Stähle werden in Anwendungsbereichen eingesetzt, in denen hohe Festigkeiten und gleichzeitig gute Zähigkeitswerte gefordert sind. Dabei ersetzen bainitische Stahlgüten zunehmend hochfeste mikrolegierte Stähle.

Die Mikrostruktur bainitischer Gefüge besteht aus kohlenstoffangereichertem bainitischem Ferrit und einer in der Regel hochkohlenstoffhaltigen Sekundärphase ( Bild 1 ). Die bainitische Phasenumwandlung ist dabei sehr komplex, da sie teilweise diffusionsgesteuert jedoch auch diffusionslos abläuft und sich der Umwandlungsvorgang mit der Temperatur verändert.

 

In aktuellen Forschungsprojekten werden verschiedene Prozessrouten untersucht und die Werkstoffkonzepte für eine bainitische Gefügestruktur entsprechend der jeweiligen Anwendung optimiert.

Forschungsschwerpunkte sind hier die Kontrolle und Modellierung der Gefügeumwandlung im Warmwalzprozess und das Schmieden von Getriebebauteilen.

Vom Legierungsdesign, über die Auslegung der Kühlstrategie, die Gefügecharakterisierung und die Einstellung der mechanischen Eigenschaften, bis hin zur Modellierung und Untersuchung der grundlegenden Mechanismen und Phänomene der bainitischen Gefügestruktur ist das IEHK in der Forschung aktiv.