Transkript

1 INHALTSVERZEICHNIS Seite 1 Nachweis und Identifizierung von Ausscheidungen Werkstoffeigenschaften und Ausscheidungen Gefüge und Werkstoffeigenschaften Messung der Werkstoffeigenschaften Ausscheidungen Nachweis von Ausscheidungen Lichtmikroskop Rückstandsanalyse Röntgenbeugung Rasterelektronenmikroskop (REM) und Mikrosonde (ESMA) Transmissions-Elektronenmikroskop (TEM) Elektronenmikroskopische Untersuchungsverfahren Präparation Abbildung und Beugung im Elektronenmikroskop (TEM) Grundlagen der Kristallografie und der Elektronenbeugung Das Kristallgitter Beschreibung von Punkten, Richtungen und Ebenen im Kristallgitter Reziprokes Gitter und Ewaldkugel Doppelbeugung und Auslöschungen Auswertung von Elektronenbeugungsaufnahmen " Messung von Netzebenenabständen Indizierung von Elektronenbeugungsaufnahmen Phasenidentifizierung und Messung von Gitterkonstanten Orientierungsmessungen Anwendung der EDV Planung einer Untersuchung mit betrieblicher Problemstellung Problemstellung Makroskopischer Befund und Probenahme Technologische Prüfungen Metallografische Untersuchung im Lichtmikroskop Oberflächenuntersuchung im REM Röntgenografische Untersuchung Elektronenmetallografie 44 2 Unlegierte, härtbare Stähle Unlegierte und niedriglegierte Stähle Nitride Carbide Sonstige Ausscheidungen Mikrolegierte Stähle Perlitfreie Stähle und perlitarme Stähle Perlitische Stähle Die Feinkornbaustähle 58 3 Legierte, härtbare Stähle Einsatz- und Nitrierstähle Einsatzstähle Nitrierstähle Vergütungsstähle Werkst.-Nr Stahl 11 NiMnCrMo 5 5 (Werkst.-Nr ) 70

2 3.2.3 Stahl 17 MnCrMo 3 3 (Werkst.-Nr ) Stahl 26 NiCrMoV 14 5 (Werkst.-Nr ) Stahl 28 CrMoNiV 4 9 (Werkst.-Nr ) Stahl 30 CrMoNiV 5 11 (Werkst.-Nr ) Stahl 30 CrMoV 9 (Werkst.-Nr ) Stahl 30 CrNiMo 8 (Werkst.-Nr. I.658O) Stahl X 20 Cr 13 (Werkst.-Nr ) Martensitaushärtende Stähle Stahl X 2 NiCoMo (Werkst.-Nr ) Stahl X 2 NiCoMo Stahl X 2 NiCoMo Stahl X 2 NiCoMo Warmfeste Stähle Stahl 10 CrMo 9 10 (Werkst.-Nr ) Stahl 8 CrMoNiNb 9 10 (Werkst.-Nr ) Stahl 10 CrSiMoV 7 (Werkst.-Nr ) Stahl 12 CrMo 19 5 (Werkst.-Nr ) Stahl 13 CrMo 4 4 (Werkst.-Nr ) Stahl 14 MoV 6 3 (Werkst.-Nr ) Stahl 15 NiCuMoNb 5 (Werkst.-Nr. I.6368) Stahl 17 CrMoV 10 (Werkst.-Nr ) Stahl 17 MnMoV 6 4 (Werkst.-Nr ) \ Stahl 20 CrMoV 13 5 (Werkst.-Nr ) Stahl 20 MnMoNi 5 5 (Werkst.-Nr ) Stahl 21 CrMoV 5 7 (Werkst.-Nr ) Stahl 22 NiMoCr 3 7 (Werkst.-Nr O Stahl 24 CrMo 5 (Werkst.-Nr ) Stahl 24 CrMoV 5 5 (Werkst.-Nr ) Stahl X 8 CrCoNiMo 10 6 (Werkst.-Nr ) Stahl X 12 CrMo 7 (Werkst.-Nr ) Stahl X 12 CrMo 9 1 (Werkst.-Nr. I.7386) Stahl X 20 CrMoV 12 1 (Werkst.-Nr ) Stahl X 20 CrMoWV 12 1 (Werkst.-Nr ) Stahl mit rd. 8 % Cr und 2 % Mo Stähle mit 0,1 % C, 10 % Cr und 0 bis 4 % W Werkzeugstähle Unlegierte Werkzeugstähle (Werkst.-Nr bis I.I83O) Legierte Werkzeugstähle (Chromstähle, Werkst.-Nr bis ) Schnellarbeitsstähle Schnellarbeitsstahl S (Werkst.-Nr ) Einfluß des Vanadingehaltes auf die Sekundärcarbidausscheidungen Einfluß erhöhter Kohlenstoffgehalte auf das Ausscheidungsverhalten Einfluß erhöhter Siliciumgehalte auf das Ausscheidungsverhalten Seite Ausscheidungsverhalten von pulvermetallurgisch erzeugtem Schnellarbeitsstahl S und Zwischenprodukten Stähle mit hohen Gehalten an Chrom und/oder Nickel Allgemein Ferritische Stähle Ferritisch-austenitische Stähle Austenitisch-martensitische Stähle Austenitische Stähle 168

3 Seite 5 Nickelbasislegierungen Allgemein Inconel 600, NiCr 15 Fe (Werkst.-Nr ) Inconel X Nimonic 80 A, NiCr 20 TiAl (Werkst.-Nr ) Inconel 625, NiCr 22 Mo 9 Nb (Werkst.-Nr ) Sonderlegierungen und -behandlungen Legiertes Gußeisen Die Legierung Ni-Resist Chromlegiertes weißes Gußeisen Elektrobleche Oberflächenveredelte Stähle Zinn-Auflage (Weißblech) Zink-Auflage Auf läge Ordnungsphasen Beschreibung von Ordnungsphasen am Beispiel der B2- und DO,-Struktur Beobachtung von Ordnungsphasen im Elektronenmikroskop Kobalt Dauermagnetwerkstoffe AlNiCo 35/5 (Werkst.-Nr ) AlNiCo 30/10 (Werkst.-Nr ) Chrom-Kobalt-Eisen-Dauermagnetlegierungen Kobalt-Samarium-Magnetlegierungen 222 Anhang I Kristallografische Kennwerte der behandelten Phasen 226 Anhang II Vergleich deutscher und amerikanischer Stahlnormen 230

4 CONTENTS page 1 Detection and identification of precipitates Material properties and precipitates Microstructure and material properties Measurement of the material properties Precipitates Detection of precipitates Optical microscope Residue analysis X-ray diffraction Scanning electron microscope (SEM) and microprobe (EPMA) Transmission electron microscope (TEM) Electron-microscopical investigation methods Preparation Imaging and diffraction in the electron microscope Basic principles of crystallography and electron diffraction The crystal lattice Description of points, directions and planes in the crystal lattice Reciprocal lattice and Ewald sphere Double diffraction and extinction Evaluation of electron diffraction patterns Measurement of lattice plane spacings Indexing electron diffraction patterns Identification of phases and determination of lattice Parameters Orientation measurements Use of Computers Planing the investigation of an industrial problem Establishing the problem Microscopical observation and specimen choice Technological testing Metallography in the light microscope Surface investigation in the SEM X-ray investigation Electron metallography 45 2 Unalloyed, age-hardening steels Unalloyed and low-alloyed steels Nitrides Carbides Other precipitates Micro-alloyed steels Pearlite-free and low-pearlite steels Pearlitic steels Fine-grained structural steels 59 3 Alloyed, heat treatable steels Case-hardening and nitriding steels Case-hardening steels Nitriding steels Tempering steels Material No Steel 11 NiMnCrMo 5 5 (Material No ) 71

5 page Steel 17 MnCrMo 3 3 (Material No ) Steel 26 NiCrMoV 14 5 (Material No ) Steel 28 CrMoNiV 4 9 (Material No ) Steel 30 CrMoNiV 5 11 (Material No ) Steel 30 CrMoV 9 (Material No ) Steel 30 CrNiMo 8 (Material No. I.658O) Steel X 20 Cr 13 (Material No ) Maraging steels Steel X 2 NiCoMo (Material No ) Steel X 2 NiCoMo Steel X 2 NiCoMo i Steel X 2 NiCoMo , High-temperature steels Steel 10 CrMo 9 10 (Material No ) Steel 8 CrMoNiNb 9 10 (Material No ) Steel 10 CrSiMoV 7 (Material No ) Steel 12 CrMo 19 5 (Material No ) Steel 13 CrMo 4 4 (Material No ) Steel 14 MoV 6 3 (Material No ) Steel 15 NiCuMoNb 5 (Material No. I.6368) Steel 17 CrMoV 10 (Material No ) Steel 17 MnMoV 6 4 (Material No ) ~ Steel 20 CrMoV 13 5 (Material No ) Steel 20 MnMoNi 5 5 (Material No )..!>.. \ Steel 21 CrMoV 5 7 (Material No ) Steel 22 NiMoCr 3 7 (Material No D '.14 Steel.24 CrMo 5 (Material No ).' 123 3? Steel 24 CrMoV 5 5 (Material No ) Steel X 8 CrCoNiMo 10 6 (Material No ) Steel X 12 CrMo 7 (Material No ) Steel X\12 CrMo 9 1 (Material No ) Steel X 20 CrMoV 12 1 (Material.' No ) Steel X 20 CrMoWV 12 1 (Material No ) Steel with about 8 % Cr and 2 % Mo Steels with 0.1 % C, 10 % Cr and 0 "to 4 % W Tool steels, Unalloyed tool steels (Material Nos to ) Alloyed tool steels (chromium steels, Material Nos to ) High-speed steels High-speed steel S (Material No ) " In-fluence of the Vanadium content on the secondary carbide precipitation Influence of higher carbon contents on the precipitation behaviour Influence of higher Silicon contents on the precipitation behaviour Precipitation behaviour of the high-speed steel S produced by powder metallurgy and of intermediate products Steels with high chromium and/or nickel contents General Ferritic steels Ferritic-austenitic steels Austenitic-martensitic steels Austenitic steels. 169

6 page 5 Nickel base alloys General Inconel 600, NiCr 15 Fe (Material No ) Inconel X Nimonic 80 A, NiCr 20 TiAl (Material No ) Inconel 625, NiCr 22 Mo 9 Nb (Material No ) Special alloys and treatments Alloyed cast iron The alloy Ni Resist Chromium alloyed white cast iron Electrical sheet Surface treated steels Tin plating Zinc plating Enamel coating Ordered phases The B2 and DO, structures as examples of ordered phases Observation of ordered phases in the electron microscope Cobalt Permanent magnet materials AlNiCo 35/5 (Material No D AlNiCo 30/10 (Material No ) Chromium-cobalt-iron permanent magnet alloys Cobalt-samarium magnetic alloys 223 Appendix I Crystallographic data of the phases treated 227 Appendix II Comparison of German and American steel Standards 230