Entkohlung

Metallurgy
Partieller oder vollständiger Entzug des Kohlenstoffs aus Fe-C-Legierungen im festen Zustand, insbesondere von Stahl und Temperguss. Der Kohlenstoff vermag bei höheren Temperaturen infolge seiner großen Diffusionsgeschwindigkeit in relativ kurzer Zeit beträchtliche Wege im Eisen zurückzulegen. Bei Vorliegen einer geeigneten äußeren Gasatmosphäre besteht sogar die Möglichkeit, dass der Kohlenstoff das Material verlässt.

Oftmals wird auch, besonders bei kohlenstoffreichen Stählen, im Verlauf der verschiedenen Wärmebehandlungen (Weichglühen, Härten, Schmieden) die Werkstückoberfläche unbeabsichtigt und unerwünscht entkohlt, und zwar dann, wenn in den Feuergasen oder in der Ofenatmosphäre ein Überschuss von oxidierenden Gasen, wie Sauerstoff, Kohlendioxid oder Wasserdampf, enthalten ist. Der Zementit, der sich an der Werkstückoberfläche befindet, wird zersetzt und der Kohlenstoff zu CO oder CO2 oxidiert. Die entstandenen Gase entweichen in die äußere Atmosphäre.

Aus dem Stahlinneren wandern neue Kohlenstoffatome an die Stahloberfläche nach, werden dort wieder oxidiert. Auf diese Weise wird die Werkstückoberfläche entkohlt.

Ein vollständiger Entzug des Kohlenstoffgehaltes wird Auskohlung, ein partieller Entzug Abkohlung genannt. Auf diese Weise kann bei Stählen eine schlecht härtbare Randzone entstehen. Auch am Stahl anhaftender Zunder wirkt entkohlend, ebenso Wasserstoff, der den Kohlenstoff in Form von Kohlenwasserstoffen bindet. Silizium fördert die Neigung zum Entkohlen.

Eine weitgehende Entkohlung tritt bei der Stahlerzeugung aus Roheisen auf, die verfahrensgemäß auch beabsichtigt ist. Bei starker Überhitzung von Gusseisenschmelzen über 1500 °C hinaus oxidiert ebenfalls vornehmlich Kohlenstoff.

Als Abkohlung wird auch die Senkung des Kohlenstoffgehaltes im flüssigen Eisen, beispielsweise durch Zusatz von Stahlschrott, bezeichnet.

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