Metallographie Forum

[Bartek230]

Hallo,
hab ein Problem bei der Gefügebestimmung dieser Stahlsorte:

GX 40 CrNiMoN 27-5

Vergrößerung 100x




Vergrößerung 500x




Es handelt sich hier um einen Duplex- Stahl welcher in einer Natronlauge- Lösung elektrolytisch geätzt wurde.

Mein Problem liegt bei der Bestimmung des Gefüges, und welche Rolle spielen die Legierungselemente hierbei ?

Vielleicht könnt ihr mir ja weiterhelfen.

[Boromir]

guten morgen,

ich vermute du meinst den 1.4460 (X 4 CrNiMoN 27 5 2) den x40 kenne ich nicht.

c <0,05
Si <1
mn<2
cr25-28
mo1,3-2
ni4.5-6
n: Stickstoff ist in spuren enthalten-bis 0,2% (minimiert die neigung zur ausscheidung von intermetallischen phasen wärend des schweißens)

duplexstahl besteht aus einer zweiphasenstruktur - aus austenit und ferrit. der ferrit sorgt für die sehr guten mechanischen eigenschaften (dehngrenze, zugfestigkeit) und der austenit aufgrund der hohen zähigkeit selbst bei niedrigen temperaturen eine gute kerbschlagzähigkeit. dazu kommt die hohe beständigkeit gegen spannungsrisskorrosion.

zum gefüge:

ferritisch-austenitisches gefüge (je ca. 50%. wenn du sehen möchtest was austenit und was ferrit ist empfehle ich die ätzung nach Beraha-1 (Austeniut wird braun, ferrit wird bläulich) oder Beraha-2 (austenit hell, ferrit braun). wenn ich raten sollte würde ich sagen das die helleren bereiche der austenit ist, da in der hohen vergrößerung in der unteren rechten ecke im hellen bereich ein "zwilling" erahnbar ist.
bei den hellen leicht bläulichen ausscheidungen bin ich mir unsicher. für chromkarbide scheinen sie mir zu groß. ich vermute aber das dort sigma-phase ausgeschieden ist. wurde beim lösungsglühen geschlampt? sigmaphase ist eine intermetallische phase die bei (zu langsamen durchlaufen der temperatur) 600-900°C ausscheidet. folge ist verringerung gegen korrosion (phase entzieht der matrix den schützenden chrom) normalerweise schützt der stickstoff gegen diese ausscheidung.
um sicher zu gehen das es wirklich sigmaphase ist würde ich das mit abgeänderter murakami ätzen (Ätzmittel nach Groesbeck), wobei die sigmaphase stark angegriffen wird. (oder halt beraha2, sigmaphase bleibt dort weiß)
die schwarzen bereiche kann ich nicht identifizieren. vielleicht sind das chrimkarbide/nitride, allerdings scheiden die sich idr. nur an den korngrenzen aus. eventuell ein präparations/ätzeffekt?

Ätzmittel:
Ätzmittel nach Groesbeck
Beraha1 (Vorsicht Flussäure!)
Beraha2 (Vorsicht Flussäure!)

*edit: mich grade nochmal schlau gemacht. um eine solche masse (ist ja grob geschätzt schon 20% intermetallische phase) aus zu scheiden brauch es massive wärmebehandlungsfehler. nach 6 minuten scheiden sich nur winzige ausscheidungen aus. nach 40 minuten werden erst etwas größere ansammlungen sichtbar..

was sagt ihr anderen? habe ich einen denkfehler?
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Gruß
Boromir Fischer
- Metallographie Forum -

[Dr.Str-Pharm]

muss ja nicht unbedingt ein Wärmebehandlungsfehler sein, in welcher Umgebung wurde des Teil denn (wenn überhaupt) eingesetzt ?

Auf den ersten Blick würde ich sagen dass sind Karbide. Allerdings soviele und so grosse ? Eher unwahrscheinlich, müssten ja Glühzeiten bis zum Sankt Nimmerleinstag sein. Spricht also eher für Sigmaphase, ich habe aber noch nie so grosse Mengen Sigmaphase in nem Gefüge gesehen, vor allem nicht so grob ausgebildet.
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carpe noctem !

[Bartek230]

Also ich kann sagen , dass die schwarzen Bereiche definitiv Nitride sind.
Falls es sich bei den hellen leicht bläulichen ausscheidungen um Chromkarbide handelt, was könnten diese für einen Einfluss haben ?

[Dr.Str-Pharm]

das is dann eine ziemlich spröde angelegenheit betrachtet man grösse, form und menge der ausscheidungen ... könnte auch zu korrosionsanfälligkeit führen wenn die resistenzgrenze von 12% Cr im mischkristall nicht mehr vorhanden ist.
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carpe noctem !

[sigmaphase]

Hallo
wenn es nun aber definitiv GX 40 CrNiMoN 27-5 ist (den Werkstoff kenne ich nicht, sollte sich m. M. n. um eine hitzefeste, nichtrostende, verschleißbeständige Gußlegierung handeln - ähnlich 1.4340 = G-X40CrNi27-4). Demnach lägen Ferrit (etwas getönt) und Austenit (hell) vor. dazu Cr-Karbide M23C6. Und Nitride wegen des N-Zusatzes. Dafür erscheint mir das Gefüge (Duplex + Karbide) charakteristisch. Leider kann ich zum Thema keine besseren Links finden.
Gruß SP

http://www.materialinformation.eu/Werkstoffe/werkPhysikalischDetails.do;jsessionid=27CD51EE9122A07F8C4B756114E54EA5?werkid=2892

http://www.odlewnictwo.polsl.pl/Archiwum/pdf/AFE-07.3-pdf/51-03-07.pdf

[Yilo]

Hallo zusammen

dieses Material ist ein 1.4464 also ein Triplex Stahl, ferritisch-austenitisch mit Carbiden versehen, verursacht durch 0,4% Kohlenstoff ( HC Duplex was bedeutet High Carbon ). Um höhere Verschleißbeständigkeiten zu erreichen kann bis zu 2% Kohlenstoff zulegiert werden. Es muss beim Lösungsglühen vorsichtig vorgegangen werden.

Das Material 1.4464 wird auch vom Pumpenhersteller KSB hergestellt. diese Carbide sind also gewollt.

Gruß

Yilo