Vergütungsstähle — Werkstoffkunde

Das ist eine zweistufige Wärmebehandlung: Der Stahl wird – austenitisiert und – und anschließend . Aus dem harten, spröden entsteht dabei das zähe : fein verteilte Karbide in einer ferritischen Matrix. Genau diese Kombination aus hoher Festigkeit und guter Zähigkeit macht Vergütungsstähle zum Werkstoff für Wellen, Achsen, Getriebeteile, Kurbelwellen und hochbelastete Schrauben.

Typische Vertreter sind () und (). Der Kohlenstoffgehalt liegt zwischen 0,2 und 0,6 %, dazu kommen Chrom, Molybdän und Nickel. Molybdän und Nickel verbessern die Durchhärtung – sie sorgen dafür, dass auch dickere Querschnitte im Kern durchhärten – und Nickel senkt zusätzlich die , also die Temperatur, unterhalb derer der Stahl spröde wird.

Beim Schweißen holt dich dieses ganze Härtungswissen ein. Die wird beim Schweißen lokal auf Härtetemperatur gebracht und kühlt durch die kalte Masse des Bauteils so schnell ab, dass sie frisch bildet – sie „härtet auf“. Dieser harte, spröde Saum neben der Naht ist der perfekte Ausgangspunkt für den , besonders wenn noch aus feuchten Zusatzwerkstoffen ins Spiel kommt. Die drei Zutaten des Kaltrisses – Martensit, Zugspannung, Wasserstoff – findest du beim Schweißen von Vergütungsstählen also alle zusammen.

Dazu kommt die : Wenn die Schweißwärme das bereits vergütete Gefüge in den kritischen Anlassbereich bringt, kann der Stahl verspröden – ein Effekt, den der Vergütungsstahl beim Herstellen mühsam vermieden hat und den du beim Schweißen aus Versehen wieder hereinholst. Deshalb gilt beim Schweißen von Vergütungsstählen dieselbe eiserne Regel wie bei Werkzeugstählen: nie kalt schweißen, immer vorwärmen und kontrolliert abkühlen. Die richtet sich nach Kohlenstoffgehalt, Blechdicke und Legierung – ein verlangt deutlich mehr als ein einfacher .