ZTU-Schaubild

Grafische Darstellung der Umwandlungsvorgänge im Gefüge einer Legierung in Abhängigkeit von Temperatur und Zeit.

ZTU-Diagramme gibt es für isotherme Behandlung (Bild 1) und kontinuierliche Abkühlung (Bild 2). Schaubilder für isotherme Behandlung lassen sich für solche Wärmebehandlungen verwenden, die bei konstanter Temperatur durchgeführt werden, während die Diagramme für kontinuierliche Abkühlung zur Beurteilung jener Wärmebehandlungen dienen, die mit einer stetigen Abkühlung, insbesondere Abschreckung, verbunden sind. In Bezug auf das Abschreckhärten gibt das ZTU-Schaubild nur einen approximativen Überblick und nicht ein direktes Maß der Härtbarkeit.Isotherme Behandlung:

Bei einem isothermen ZTU-Schaubild wird der Zusammenhang zwischen der Haltetemperatur und der Haltedauer und dem Ablauf der Austenitumwandlung beschrieben. Die auf Austenitisierungstemperatur gebrachten Proben werden schnell auf eine bestimmte Temperatur abgeschreckt und anschließend über einen längeren Zeitraum bei dieser Temperatur gehalten. Die Umwandlung des Austenits beginnt erst nach einer gewissen Verzögerung, die von der Temperatur abhängig ist. Diese Verzögerung, Anlaufzeit genannt, nimmt mit zunehmender Unterkühlung zuerst ab und nach Erreichen eines Minimums wieder zu. Die Zeit zwischen dem Umwandlungsanfang und dem Umwandlungsende wird Umwandlungsgeschwindigkeit genannt.

Das isotherme ZTU-Schaubild wird entlang der Haltetemperatur gelesen. Die im Diagramm (Bild 1) dargestellten Zahlenwerte in den Feldern mit Gefügebezeichnungen geben die %-Anteile der verschiedenen Gefüge wieder. Die Werte am Ende der Abkühlkurven sind die zu erwartende Härtewerte in HV des bei dieser Abkühlung entstandenen Gefüges. Hauptanwendungsgebiet eines isothermen Schaubilds ist die gezielte Umwandlung zu einem bestimmten Gefüge, z.B. bei der Zwischenstufenvergütung.

Kontinuierliche Abkühlung:

Bei einem kontinuierlichen ZTU-Schaubild wird der Zusammenhang zwischen der Abkühlungsgeschwindigkeit (-zeit) und dem Ablauf der Austenitumwandlung beschrieben. Die auf Austenitisierungstemperatur gebrachten Proben werden mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten abgekühlt. Auch hier beginnt die Umwandlung des Austenits erst nach einer gewissen Verzögerung, die von der Temperatur abhängig ist (Anlaufzeit). Bei der Umwandlungstemperatur mit der kürzesten Anlaufzeit ist die Geschwindigkeit der Umwandlung am Größten. Das kontinuierliche ZTU-Schaubild wird entlang der Abkühlungskurven gelesen. Die eingezeichneten Werte in Bild 2 für die Gefügebestandteile und Härte sind analog dem isothermen ZTU-Diagramm zu lesen. Den kontinuierlichen Schaubildern kommt in der Praxis eine größere Bedeutung zu als den isothermen Schaubildern, da die meisten Wärmebehandlungen mit einer kontinuierlichen Abkühlung erfolgen.

Für jede Werkstoffsorte, sowohl beim isothermen ZTU-Diagramm als auch bei kontinuierlicher Abkühlung, werden eigene ZTU-Schaubilder erstellt, da auch schon kleinere Unterschiede in der Austenitisierungstemperatur, sowie in der Analyse, die Gefügeumwandlung und die zu erreichende Härte beeinflussen.

Zurück zur Übersicht