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Die Ursachen für Brüche in Ferrit-Austenit-Stahl

Mr. Laijing Bu 20. Januar 2026


Ferrit-Austenit-Stahl macht den überwiegenden Teil der Stahlproduktion aus. Sie sind normalerweise Legierungen, die Kohlenstoff im Bereich von 0,05 % bis 0,20 % enthalten, zusammen mit anderen geringen Mengen an Legierungselementen, die hinzugefügt werden, um die Streckgrenze und Zähigkeit zu verbessern. 

Die Mikrostruktur von Ferrit-Austenit besteht aus BBC-Eisen (Ferrit), 0,01 % C, löslichen Legierungen und Fe3C. In Kohlenstoffstahl mit sehr geringem Kohlenstoffgehalt verbleiben die Zementitpartikel (Carbide) an den Korngrenzen und innerhalb der Ferritkörner. Wenn der Kohlenstoffgehalt jedoch höher als 0,02 % ist, bildet der überwiegende Teil von Fe3C eine lamellenförmige Struktur mit etwas Ferrit und wird als Austenit bezeichnet, während es dazu neigt, als "Körner" und Globuli (Korngrenzenausscheidungen) in der Ferritmatrix dispergiert zu werden. In der Mikrostruktur von Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,10 % bis 0,20 % macht der Austenitgehalt 10 % bis 25 % aus. 

Obwohl die Perlitpartikel sehr hart sind, können sie weitgehend auf der Ferritmatrix dispergiert werden und können sich leicht um den Ferrit verformen. Normalerweise nimmt die Korngröße des Ferrits mit zunehmendem Perlitgehalt ab. Dies liegt daran, dass die Bildung und Umwandlung von Perlitkügelchen das Wachstum der Ferritkörner behindern. Daher erhöht der Perlit indirekt die Zugstreckgrenze δy, indem er d-1/2 erhöht (wobei d der mittlere Korndurchmesser ist). 

Von der Perspektive der Bruchanalyse aus gibt es zwei Kohlenstoffgehaltsbereiche von Stahl in unlegiertem Baustahl, die von Interesse sind. Erstens, wenn der Kohlenstoffgehalt unter 0,03 % liegt, existiert der Kohlenstoff in Form von Perlitkugeln und hat einen relativ geringen Einfluss auf die Zähigkeit des Stahls; zweitens, wenn der Kohlenstoffgehalt höher ist, beeinflusst es direkt die Zähigkeit und die Charpy-Kurve in Form von Perlit.


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