Austenit

Bezeichnung für den γ-Mischkristall im System Eisen-Kohlenstoff.

Austenit ist in un- und niedriglegiertem Gusseisen nur bei höheren Temperaturen stabil. Durch bestimmte Legierungselemente (Austenitbildner) lässt sich jedoch die Umwandlung von Austenit in Ferrit bis auf Raumtemperatur und tiefer herabdrücken. Bereits 1927 wurde erforscht dass durch einen
20 %-igen Nickelzusatz zur Gusseisenschmelze ein rein austenitisches Grundgefüge bei Raumtemperatur erhalten werden kann.

Nickel als austenitisierendes Element senkt die Umwandlungstemperatur im festen Zustand um rund 30 K je 1 bis 5 % Nickel. Der eutektoide Kohlenstoffgehalt wird um 0,05 % je 1 % Nickel vermindert. Der Beginn der Umwandlung wird verzögert, die Perlitumwandlung zu tieferen Temperaturen verschoben und der Bereich abgeflacht. Zwischen ihr und dem ebenfalls nach unten verschobenen Bainitgebiet liegt ein Gebiet mit stabilem Austenit. Höhere Nickelgehalte führen in Kombination mit Molybdän zu Gusseisen mit nadeligem Gefüge, noch höhere zu martensitischem Gefüge. Von etwa 18 bis 20 % Nickel an wird das Gefüge austenitisch, wobei die Grenze des stabilen Austenits von der Wanddicke und den übrigen Legierungselementen (Cu, Cr, Mn) abhängt. Einen Überblick über die zu erwartenden Gefüge in Abhängigkeit vom Silizium- und Nickelgehalt bei 2 bis 3 % Kohlenstoff und einer Wanddicke von 25 mm zeigt das Bild 1.

Austenit bildet die notwendige Vorstufe zur Durchführung einer Wärmebehandlung, vorzugsweise der Härtung. Die Austenitisierungsbedingungen müssen jeweils so gewählt werden, dass eine gute Lösung von Kohlenstoff erzielt wird, aber ein Kornwachstum des Austenits durch Überhitzung vermieden wird.

Weiterführende Stichworte:

Metallische Grundmasse von Gusseisen
Gefügeausbildung von Gusseisen

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