martensitaushärtbarer Stahl

Metallurgy
Nickel-Cobalt-Molybdän-(Titan-)Warmarbeitsstahl, der seine Gebrauchseigenschaften nicht durch Vergüten, sondern durch eine einfache Warmauslagerung bei etwa 480 °C erhält. Durch diese Warmauslagerung bildet sich FeNi-Martensit, daher auch die aus dem Englischen übernommene Werkstoffbezeichnung (Maraging Steel) „Maraging“ = Martensite Ageing (Martensit-Aushärtung). Die Grundzusammensetzung beträgt: 17 bis 19 % Ni, 7,5 bis 9,5 % Co, 4,5 bis 5,5 % Mo, 0,15 bis 0,8 % Ti, max. 0,03 % C.

Es sind kohlenstoffarme Stähle, deren Martensit schon bei der Luftabkühlung infolge verminderten Diffusionsvermögens entsteht. Durch seine Legierungszusätze ist der Stahl aushärtbar. Bei seiner Herstellung erfolgt die Warmverformung bei Temperaturen zwischen 800 und 1250 °C, danach wird an Luft abgekühlt und bei etwa 820 °C lösungsgeglüht. Die Verarbeitung der Stähle geschieht im lösungsgeglühten Zustand, und nach Fertigstellung der Bauteile wird bei einer Temperatur zwischen 450 und 550 °C ausgehärtet (Bild), wobei Härtewerte von 46 bis 54 HRC und Zugfestigkeitswerte von 1700 bis 2400 N/mm² erreicht werden.

Die Wärmebehandlungstemperatur liegt somit niedriger als bei anderen Warmarbeitsstählen, die bei über 1000 °C gehärtet werden müssen, und dies wirkt sich günstig auf die Oberflächenbeschaffenheit und Maßhaltigkeit der aus diesen Stählen gefertigten Bauteile aus. Sie besitzen hohe Temperaturwechselbeständigkeit und werden unter anderem für Einsätze und Kerne in Druckgießformen verwendet. Auch sind sie für die elektroerosive Metallbearbeitung von Formstählen besser geeignet.

Die Herstellung martensitaushärtbarer Stähle geschieht normalerweise durch Vakuumschmelzen. Wird an Luft geschmolzen, muss der Stahl anschließend einer Vakuumbehandlung unterzogen werden. Hierbei kommt es vor allem darauf an, die Stahlzusammensetzung in engen Toleranzen zu halten, hohen Reinheitsgrad bei möglichst niedrigem Gasgehalt zu erreichen und Seigerungen weitgehend zu vermeiden.

Aushärteschaubild von ausgewählten martensitaushärtbaren Stählen, lösungsgeglüht 820 °C, 1 h Luftabkühlung, Aushärtedauer 3 h© GIESSEREI LEXIKON

Zum Thema