von Gußwerkstoffen auf Eisen-Kohlenstoff-Basis Grundsätzliche Festlegungen Ubersicht über Gefügerichtreihen Art und Form der Gefügebestandteile

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1 OK 669. : Fachbereichstandard April 982 Deutsche Demokratische Republik Metallographische Bestimmung des Gefüges von Gußwerkstoffen auf Eisen-Kohlenstoff-Basis Grundsätzliche Festlegungen Ubersicht über Gefügerichtreihen Art und Form der Gefügebestandteile -TG[ /0 Gruppe MeTannorpa<fH4ecKoe onpeaeneh-e CTPYKTypb ßHTblX MaTep-anoe Ha ><ene30-ytnepoahctom OCHOee nphh4'nhanbhble yctahobjlehhsi o63op CTpyKTypHblX WKan BHAbl " cpopma ctpyktyphblx coctaensitow,hx Metallographie Determinations of the Structure.of lron-carbon-base Casting Materials Principal Regulations Survey af Reference Value Series of Structure Type and Shape of the Structure Constituents Deskriptoren: Metallographie; Gusswerkstoff; Eisen-Kohlenstoff-Basis verbindlich ab Dieser Standard g i t nicht für die metallographische Bestimmung von Gefügebesonderheiten -5 ~ 0... Vorbemerkung Die Gefügerichtreihen dienen der leichteren Verständigung, der Vereinfachung der Gefügebeschreibung und als Vergleichsgrundlage. Bei der Anwendung der Gefügerichtreihen muß berücksichtigt werden, daß der Vergleich mit den Bildern nur die Aussage über den mikroskopischen Befund zuläßt. Schlußfolgerungen aus der Gefügebestimmung auf zu erwartende Eigenschaften der Gußwerkstoffe sind auf Grund statistischer Auswertungen möglich. -~ ~. PROBENAHME... 'TJc a ~ 'TJ o 'TJ c D.;; ;l m c :: ;; ;;; 'Ö o 'TJ c D.;;.!! ;; >.!! ;; > Soweit die Probenahme nicht in Standards festgelegt ist, müssen die Anzahl und die Entnahmestellen der Proben vereinbart werden. Eine das Gefüge beeinflussende Erwärmung bzw. Verformung bei der Probenahme ist zu verhindern. 2. SCHLIFFHERSTELLUNG UND -VORBEREITUNG Die Oberfläche der Schliffe muß frei von Kratzern und Schleifrückständen sein. Graphiteinlagerungen müssen scharfe Begrenzungen aufweisen und dürfen nicht herausgerissen sein. Die Schliffe sind entsprechend den jeweiligen Gefügebestandteilen nach Tabelle zu ätzen. t; '" Fortsetzung Seite 2 bis 20 Verantwortlich/bestätigt: , VEB Kombinat Gießereianlagenbau und Gußerzeugnisse - GISAG, Leipzig

2 Seite 2 TGL 54n/0 Tabelle TGL 5477 Ätzmittel Zusammensetzung Blatt Richtreihe bis 7 2 bis 4 ' 0 ige 2 bis 4 cm' Salpetersäure d 20 =,40 g/cm' alkoholische 98 bis 96 cm' Alkohol bis 9 Salpetersäure 2 2, 3, 6 und bis 4 7 bis 9 Kupferchlorid und 5 g Kupfer-II-Chlorid, 5, 6 Salzsäure in 00 cm' Salzsäure d 2 =,9 g/cm' 0, 2 alkoholischer 00 cm'l Alkohol 4 bis 7 Lösung ) 3 20 bis 23 0 ' 0 ige 0 cm' Salpetersäure d 2 =,40 g/cm:i alkoholische 90 cm' Alkohol 3 Salpetersäure 5, 6 24 bis 26 Ätzmittel nach 5g Kaliumferrizyanid Murakami bei 25 g Kaliumhydroxid 70 bis 80 C und 70 cm:i Wasser 7 2 bis 4 0ige 2 bis 4 cm 3 Salpetersäure d 20 =,40 g/cm' alkoholische 98 bis 96 cm 3 Alkohol Salpetersäure --- Atzmittel 0 g Kupfer-II-Chlorid nach Stead 40 g Magnesiumchlorid ----, _8 - mit Äthylalkohol auf cm 3 aufgefüllt 20 cm' Salzsäure d 20 =,9 g/cm 3 ooo DURCHFÜHRUNG UND AUSWERTUNG 3.. Umfang der Gefügebestimmung In der Regel ist es nicht erforderlich, alle Gefügerichtreihen für die Beurteilung heranzuziehen. Der Umfang der Gefügebestimmungen und die zu untersuchenden Zonen des Schliffes sind daher zu vereinbaren Einstufung und Klassifizierung Bei der Beurteilung der einzelnen Gefügebestandteileile ist das Schliffbild der Probe mit den Bildern der entsprecheiden Richtreihen zu vergleichen. Bei Angaben von Zahlenbereichen stellt das dazugehörige Schliffbild stets den Höchstwert dar. Die gegebenenfalls notwendige Bestimmung des Perlitanteiles kann aus den Richtreihen für die Bestimmung des Ferritanteiles abgeleitet werden. Der Anteil der von Perlit eingenommenen ist die Ergänzung des jeweils ermittelten Ferritanteiles auf 00 Dfo. Die Bezeichnung des Gefüges erfolgt durch eine kurze Angabe über Form, Anteil, Größe oder Anordnung und durch ein Kurzzeichen. Das Kurzzeichen setzt sich nach folgendem Schema zusammen: Buchst::iben r Bu(hstabe L T Ziffer H auptgcf ügebestandteil ~----i Gefügebcstandteil '-----::-----/-- Ausbildung des Gefügebestandteiles Im Bedarfsfalle müssen Richtreihen mit gleicher Buchstabenbezeichnung, die sich aber durch einen charakteristischen Gefügebestandteil unterscheiden, zusätzlich mit dem Buchstaben dieses Gefügebestand- '------!'---- teiles gekennzeichnet werden. Zwischen dem ersten Buchstabenkompkx und dem weiteren Buchstaben wird dann ein Bindestrich gesetzt. Reihenfolge innerhalb der Richtreihe ) Dieses Ätzmittel kommt erst dann zur Anwendung, wenn durch 2 bis 40/oige alkoholische Salpetersäure keine Ätzwirkung erfolgt.

3 TGL 54n/0 Seite 3 Tabelle 2 Hauptgefügebestandteile Buchstabe Benennung E G K M p z Eutektische Zelle Graphit Karbide Grundmasse (Matrix) Phosphideutektikum Zementit Tabelle 3 Gefügebestandteile ~B~u-ch_s_t_a_b_e_,_l~~~~~~~~~~-B~en_e_n_n_u_n_g~~~~~~ A Austenit ~ B c D E F G H K L M N 0 p Q R s T u LVZ bandförmige Karbide Anlaßgefüge ö-ferrit ledeburitischer (eutektischer) Zementit Ferrit globular kompakte Karbide kantig kompakte Karbide Kugelgraphit Lamellengraphit Martensit Nadeln ohne Bezeichnung, wird eingesetzt, wenn keine Angabe des Gefügebestandteiles erfolgt Gefüge der Perlitstufe Grenze der eutektischen Zelle Randzone (nur bei Temperguß) sekundärer Zementit Temperkohle Restaustenit globularer Zementit.!.~V-e_r_g_ü_t_u_n-gs_g_e_f_ü_g_e~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Zwischenstufengefüge Tabelle 4 Ausbildung der Gefügebestandteile Benennung F G M Anordnung Form Größe Anteil (Menge)

4 Seite 4 TGL 54n/0 4. ÜßERSICHT ÜßER DIE RICHTREIHEN, NACH WERKSTOFFEN GEORDNET 4.. Stahlguß, unlegiert und legiert Tabelle 5 Blatt TGL 5477 Richtreihe Bezeichnung der Richtreihe Kurzzeichen Ausbildungsform der Grundmasse MOF 5 Ausbildungsform des Zementites ZOF - 6 Ausbildungsform der Karbide KOF 2 Anteil der von Ferrit eingenommenen MFM-P 2 2 Anordnung von Ferrit und Perlit MFA 2 3 Korndurchmesser des Ferrites MFG 2 4 Abstand der Lamellen in Perlit MPG 2 5 Länge der Nadeln von Martensit, Zwischenstufengefüge und Vergütungs- MNG gefüge 2 6 Größe der beim Anlassen entstehenden Karbidausscheidungen MVG Ferrit und Vergütungsgefüge, Anteil der von Ferrit eingenommenen MFM-V Ferrit und Gefüge der Zwischenstufe, Anteil der von Ferrit eingenomme- MFM-Z nen 2 9 Gefüge der Perlit- und Zwischenstufe, Anteil der von Perlit eingenommenen MPM-Z 2 0 II-Ferrit und Austenit, Anteil der von II-Ferrit eingenommenen Fläche der ~ Grundmasse 2 II-Ferrit und Martcnsit, Anteil der von II-Ferrit eingenommenen Fläche der Grundmasse MDM-M 2 2 Restaustenit und Martensit, Anteil der von Restaustenit eingenommenen MUM 2 3 Anteil der von globular kompakten Karbiden eingenommenen Fläche der KGM Grundmasse 2 4 Anteil der von kantig kompakten Karbiden Grundmasse eingenommenen Fläche der p-~ Größe der Karbide Anteil der von bandförmig an den Korngrenzen ausgeschiedenen Karbiden eingenommenen 2 7 Anordnung der Karbide 3 6 Anordnung des sekundären Zementites KBM KOG ---- KOA - ZSA 3 9 Größe des sekundären Zementites ZSG

5 TGL 54n/0 Seite Gußeisen mit Lamellengraphit, unlegiert und legiert Tabelle 6 TGL 5477 Blatt Richtreihe Kurz- Bezeichnung der Richtreihe zeichen Ausbildungsform der Grundmasse MOF 2 Ausbildungsform des Graphites bei Gußeisen mit Lamellengraphit GLF 5 Ausbildungsform des Zementites ZOF 7 Ausbildungsform des Phosphideutektikums POF 8 Ausbildungsform der Grenzen der eutektischen Zellen EQF 2 4 Abstand der Lamellen in Perlit MPG Größe der beim Anlassen entstehenden Karbidausscheidungen MVG 2 2 Restaustenit und Martensit, Anteil der von Restaustenit eingenommenen MUM 3 Anteil der von Graphit eingenommenen Fläche bei Gußeisen mit Lamel- GLM lengraphit 3 2 Länge der Graphiteinlagerungen bei Gußeisen mit Lamellengraphit GLG 3 3 Anordnung des Graphites bei Gußeisen mit Lamellengraphit GLA 3 7 Anteil der von Ferrit eingenommenen bei Guß- MFM-L eisen mit Lamellengraphit 3 Perlit und globularer Zementit, Anteil der von Perlit eingenommenen MPM-W 3 2 Anordnung von Perlit, globularem Zementit und Ferrit MPA 3 3 Länge der Nadeln von Martensit, Zwischenstufengefüge und Vergütungs- MNG gefüge 3 4 Gefüge der Perlit- und Zwischenstufe, Anteil der von Perlit eingenomme- MPM-Z nen 3 5 Anteil der von ledeburitischem Zementit eingenommenen Fläche der ZEM Grundmasse (20 :) 3 7 Anteil der von ledeburitischem Zementit eingenommenen Fläche der ZEM Grundmasse (00 :) 3 8 Größe des ledeburistischen Zementites ZEG 3 24 Anordnung des Phosphideutektikums POA 3 25 Durchmesser der Netzmaschen des Phosphideutektikums POG 3 26 Fläche der größten Einlagerungen von Phosphideutektikum POM 3 27 Zahl der eutektischen Zellen je cm2 EOM

6 Seite 6 TGL 54n/ Gußeisen mit Kugelgraphit, unlegiert und legiert Tabelle 7 TGL 5477 Kurz- Blatt Richtreihe Bezeichnung der Richtreihe zeichen Ausbildungsform der Grundmasse MOF 4 Ausbildungsform des Graphites bei Gußeisen mit Kugelgraphit GKF 5 Ausbildungsform des Zementites ZOF 2 4 Abstand der Lamellen in Perlit MPG 2 6 Größe der beim Anlassen entstehenden Karbidausscheidungen MVG 2 2 Restaustenit und Martensit, Anteil der von Restaustenit eingenommenen MUM 3 4 Anteil der von Graphit eingenommenen Fläche bei Gußeisen mit Kugel- GKM graphit 3 5 Durchmesser der Graphiteinlagerungen bei Gußeisen mit Kugelgraphit GKG 3 8 Anteil der von Ferrit eingenommenen bei Guß- MFM-K eisen mit Kugelgraphit 3 Perlit und globularer Zementit, Anteil der von Perlit eingenommenen MPM-W 3 2 Anordnung von Perlit, globularem Zementit und Ferrit MPA 3 3 Länge der Nadeln von Martensit, Zwischenstufengefüge und Vergütungs- MNG gef üge 3 4 Gefüge der Perlit- und Zwischenstufe, Anteil der von Perlit eingenomme- MPM-Z nen 3 5 Anteil der von ledeburitischem Zementit eingenommenen Fläche der ZEM Grundmasse (20 :) 3 7 Anteil der von ledeburitischem Zementit eingenommenen Fläche der ZEM Grundmasse {00 :) 3 8 Größe des ledeburitischen Zementites ZEG

7 TGL 5477/0 Seite Temperguß Tabelle 8 TGL 5477 Blatt Richtreihe Bezeichnung der Richtreihe Kurzzeichen Ausbildungsform der Grundmasse MOF 3 Ausbildungsform des Graphites bei Temperguß GTF 5 Ausbildungsform des Zementites ZOF 2 4 Abstand der Lamellen in Perlit MPG 2 6 Größe der beim Anlassen entstehenden Karbidausscheidungen MVG 2 2 Restaustenit und Martensit. Anteil der von Restaustenit eingenommenen MUM 3 6 Durchmesser der Graphiteinlagerungen bei Temperguß GTG 3 9 Anteil der von Ferrit eingenommenen bei Tem- MFM-T perguß 3 0 Ausbildung der Randzone bei Temperguß MRA 3 Perlit und globularer Zementit, Anteil der von Perlit eingenommenen MPM-W 3 3 Länge der Nadeln von Martensit, Zwischenstufengefüge und Vergütungs- MNG gefüge 3 5 Anteil der von ledeburitischem Zementit eingenommenen Fläche der ZEM Grundmasse (20 :) 3 7 Anteil der von ledeburitischem Zementit eingenommenen Fläche der Grundmasse (00 :) ZEM 3 8 Größe des ledeburitischen Zementites ZEG

8 Seite 8 TGL 5477/ Hartguß, unlegiert und legiert Tabelle 9 Blatt TGL 5477 Richtreihe Ausbildungsform der Grundmasse Bezeichnung der Richtreihe 2 Ausbildungsform des Graphites bei Gußeisen mit Lamellengraphit 4 Ausbildungsform des Graphites bei Gußeisen mit Kugelgraphit 5 Ausbildungsform des Zementites 2 4 Abstand der Lamellen in Perlit 3 Anteil der von Graphit eingenommenen Fläche bei Gußeisen mit Lamellengraphit 3 2 Länge der Graphiteinlagerungen bei Gußeisen mit Lamellengraphit 3 3 Anordnung des Graphites bei Gußeisen mit Lamellengraphit 3 4 Anteil der von Graphit eingenommenen Fläche bei Gußeisen mit Kugelgraphit 3 5 Durchmesser der Graphiteinlagerungen bei Gußeisen mit Kugelgraphit 3 3 Länge der Nadeln von Martensit, Zwischenstufengefüge und Vergütungsgefüge 3 5 Anteil der von ledeburitischem Zementit eingenommenen Fläche der Grundmasse (20 :) 3 6 Anordnung des sekundären Zementites 3 7 Anteil der von ledeburitischem Zementit eingenommenen Fläche der Grundmasse (00 :) 3 8 Größe des ledeburitischen Zementites 3 9 Größe des sekundären Zementites 3 20 Austenit und Umwandlungsgefüge, Anteil der von Martensit eingenommenen Kurzzeichen MOF GLF GKF ZOF MPG GLM GLG GLA GKM GKG MNG ZEM ZSA ZEM ZEG ZSG MAM-M 3 2 Austenit und Umwandlungsgefüge, Anteil der von Zwischenstufengefüge eingenommenen 3 22 Austenit und Umwandlungsgefüge, Anteil der von Gefügen der Perlitstufe eingenommenen MAM-Z MAM-P 3 23 Austenit und Anlaßgefüge. Anteil der von Anlaßgefüge eingenommenen MAM-C 5. PRÜFBERICHT Über die Untersuchungen ist ein Prüfbericht anzufertigen. Im Prüfbericht sind anzugeben: Werkstoff, Bezeichnung des Gußstückes, Art der Entnahme des Prüfkörpers, Lage der im Schliff untersuchten Zone z.b. Randzone, Kernzone, Umfang und Ergebnis der durchgeführten Untersuchungen in der Reihenfolge der Richtreihen unter Angabe der Kurzzeichen, Angaben über weitere Gefügebestandteile z.b. Mangansulfide sowie Fehlerstellen z. B. Mikrolunker.

9 TGL 54n/0 Seite 9 Beispiele für einen Prüfbericht :. Beispiel Werkstoff: GGL-20 Bezeichnung des Gußstückes: Hauptprobestab Entnahme des Schliffes: aus dem Kopf des Probestabes Untersuchte Stelle des Schliffes: Kern Untersuchungsergebnis: Graphit Anteil der von Graphit eingenommenen Fläche: über 0 bis 5 / 0 GLM 3 Länge der Graphiteinlagerungen: über 40 bis 25,um GLG 5 Anordnung des Graphites: gleichmäßig GLA Grundmasse Anteil der von Ferrit eingenommenen Fläche: über bis 5 % MFM-L 2 Phosphideutektikum Anordnung des Phosphideutektikums: schwach durchbrochenes Netz POA 3 Durchmesser der Netzmaschen des Phosphideutektikums: über 250 bis 750 m POG 2 Fläche der größten Einlagerung von Phosphideutektikum: über bis m 2 POM 3 Kurzfassung des Ergebnisses: GLM 3 - GLG 5 - GLA - MFM-L 2 - POA 3 - POG 2 - POM 3 2. Beispiel Werkstoff: GS-40 MnCrSi 3 vergütet Bezeichnung des Gußstückes: Welle Entnahme des Schliffes: Abtrennen eines Abschnittes der Welle, gute Kühlung zur Vermeidung einer das Gefüge beeinflussenden Erwärmung Untersuchte Stelle des Schliffes: gesamte Schliffflä ehe Untersuchungsergebnis: Grundmasse Ausbildungsform: Vergütungsgefüge MOF 6 Länge der Nadeln von Vergütungsgefüge: über 0 bis 20m MNG 2 Größe der beim Anlassen entstehenden Karbidausscheidungen: grob MVG 4 Kurzfassung des Ergebnisses: MOF 6 - MNG 2 - MVG 4 6. ÜßERSICHT ÜBER DIE GEFÜGEBESTANDTEILE Für die Übersicht der Gefügebestandteile gelten die Richtreihen bis 8. Hinweise Ersatz für TGL 5477/0 Ausg Änderungen gegenüber Ausg. 0.75: Gefügerichtreihen für eutektische Zellen aufgenommen Entstanden unter Berücksichtigung der Empfehlung RS der Ständigen Kommission Standardisierung des RGW Gegenüber der Empfehlung RS wurden zusätzlich aufgenommen: Gefügerichtreihen für legiertes Gußeisen, unlegierten und legierten Hartguß, unlegierten und legierten Stahlguß und eutektische Zellen Im vorliegenden Standard ist auf folgende Standards Bezug genommen: TGL 5477/02 und /03

10 Seite 0 TGL 5477/0 Richtreihe Grundmasse Ausbildungsform der Grundmasse Abbildungsmaßstab 500 : MOF f,)- Austenit MOF Perlit MOF2 Troostit MOF '- \!. f ~-I. I ~.: /. ( glo bularer Zementit MOF4 Ferrit MOFS Fortsetzung der Richtreihe Seite

11 TGL 54n/0 Seite Fortsetzung der Richtreihe Martensit MOF6 Gefüge der unteren Zwischenstufe MOF 7 Gefüge der oberen Zwischenstufe MOFB körniges Zwischenstufengefüge MOF 9 Vergütungsgefüge MOF0

12 Seite 2 TGL 5477/ 0 Richtreihe 2 Graphit Ausbildungsform des Graphites bei Gußeisen mit Lamellengraphit Abbildungsmaßstab 00 : GLF geradlinig GLF wirbelförmig GLF 2,, wirbelförmig und knotenförmig GLF3 Primärgraphit grob fein GLF4 Segregatgraphit GLFS

13 TGL 54n /0 Seite "...: "l ~ $ ~. ~ ~. ~. f. ' 4 ~.,.., \ - ~~ ' *~......" ;'. ~,_\. ' ~...:..., t, -., ' '<:,_: -.~... :..! ~~.. :. ~ ~-,. kompakt : :ij GTF Richtreihe 3 Graphit Ausbildungsform des Graphites bei Temperguß GTF Abbildungsmaßstab 00 : i.,. ~ _.... : ~~ ~ --.'... zerklüftet GTF2 "' stark zerklüftet GTF 3.. ~) J. ' I, ", l:t,~ t stark zerklüftet und fadenförmig. ' GTF4 I... -, aufgelockert GTF5 '.

14 Seite 4 TGL 54n/0 Richtreihe 4 Graphit Ausbildungsform des Graphites bei Gußeisen mit Kugelgraphit Abbildungsmaßstab 00 : GKF. ":. ~, vollkommen kugelförmig GKF unvollkommen kugelförmig GKF2 wurmförmig GKF3 knotenförmig GKF4 krabbenförmig GKFS explodierte Form GKF6 Fortsetzung der Richtreihe Seite 5

15 TGL 5477/0 Seite 5 Fortsetzung der Richtreihe 4 spinnneförmig GKF7 entartete Form GKF 8. I. " ~"\. \ : f ~, 7, '.... ~. :::'.. :..... ::.... ;.;,.[ : :~..-<-.,..:.,. _...,.,.... '... ~ J : : --,..._... - Segregatgraphit GKF 9 feine Sekundärausscheidungen GKF 0

16 Seite 6 TGL 5477/0 Richtreihe 5 Zementit Ausbildungsform des Zementites Abbildungsmaßstab 00 : ZOF Ledeburit, kompakt ZOF Ledeburit, feingliedrig ZOF2 Ledeburit, plattenförmig ZOF3 Ledeburit, netzförmig ZOF4 Ledeburit, nadelförmig ZOFS Sekundärzementit. bandförmig ZOF6 Sekundärzementit, spießig ZOF7

17 TGL 5477 /0 Seite 7 Richtreihe 6 Karbide Ausbildungsform der Karbide KOF Abbildungsmaßstab 500 : kantig kompakt KOF2 bandförmig an den Korngrenzen ausgeschieden KOF3 spießförmig KOF4 skelettförmig KOF 5 lamellenförmig KOF6

18 Seite 8 TGL 54n/0 Richtreihe 7 Phosphideu tek tikum Ausbildungsform des Phosphideutektikums Abbildungsmaßstab 500 : POF Ätzung: 2 bis 40/oige alkoholische Salpetersäure Ätzung : Murakami und 2 bis 40/oige alkoholische Salpetersäure ternäres Phosphideutektikum mit körnigem Eisenphosphid POF ternäres Phosphideutektikum mit spießförmigem Eisenphosphid POF2 Fortsetzung der Richtreihe Seite 9

19 TGL 54n/0 Seite 9" Fortsetzung der Richtreihe 7 Ätzung: Ätzung: 2 bis 40/oige alkoholische Salpetersäure Murakami und 2 bis 40/oige alkoholische Salpetersäure pseudobinäres Phosphideutektikum POF3 ternäres Phosphideutektikum mit balkenförmigen Karbideinlagerungen POF4

20 Seite 20 TGL 5477/0 Richtreihe 8 Eutektische Zellen Ausbildungsform der Grenzen der eutektischen Zellen EQF Abbildungsmaßstab 20 : ungleichmäßig EQF gleichmäßig schmal EQF2 gleichmäßig breit EQF3 dendritisch EQF4 regellos EQFS nur vereinzelt erkennbar EQF6 nicht erkennbar EQF7