Martensit

Feinnadeliges, sehr hartes und sprödes Gefüge. Es entsteht beim Abschrecken von Austenit mit derart hohen Abkühlungsgeschwindigkeiten, dass dem Kohlenstoff keine Zeit zur Diffusion aus dem Gitter bleibt. Beim Erwärmen (Anlassen) geht Martensit schließlich bei hohen Temperaturen (bis 720 °C) und langen Glühzeiten (bis 10 h) in Ferrit mit eingelagertem kugeligen Zementit über.

Während die Umwandlung in die Perlitstufe wie auch der Zwischenstufe Diffusionsvorgänge voraussetzt, entsteht der Martensit durch ein gesetzmäßiges, diffusionsloses Umklappen des kfz-Gitters in das krz-Gitter (siehe raumzentriert) . Die Martensitplatten bilden sich jeweils mit sehr hoher Geschwindigkeit.

Jede Martensitplatte entsteht sofort in ihrer vollen Größe, und die weitere Umwandlung erfolgt durch Bildung neuer Platten. Die Größe der einzelnen Platten wird durch Hindernisse, wie Korngrenzen, Schlackeneinschlüsse und bereits vorhandene Martensitplatten bestimmt. Die Platten bilden sich bei Unterschreiten der Ms-Temperatur gruppenweise (s. Martensitpunkt). Fällt die Temperatur nach einer bestimmten Unterkühlung nicht weiter ab, so hört die Umwandlung auf, da die beim Umklappen des Gitters entstehenden Spannungen einer weiteren Umwandlung entgegenwirken. Erst eine Temperaturerniedrigung schafft die Voraussetzung für ein weiteres Umklappen.

Der Kohlenstoff bewirkt eine tetragonale Aufweitung des γ-Eisen-Gitters, die mit steigendem Kohlenstoffgehalt zunimmt. Da die Martensitbildung diffusionslos abläuft, beginnt sie stets bei Unterschreiten der Ms-Temperatur und kann durch weitere Steigerung der Abkühlungsgeschwindigkeit nicht unterkühlt werden. Unterhalb Ms setzt sich die Martensitbildung fort. Sie geht jedoch bei keiner Temperatur völlig zu Ende. Es bleibt immer ein mit dem Kohlenstoffgehalt zunehmender Anteil des Restaustenits zurück.

Martensitisches Gefüge hat hohe Härte und Zugfestigkeit, jedoch praktisch keine Bruchdehnung.

Weiterführende Stichworte:
Metallische Grundmasse von Gusseisen
Gefügeausbildung von Gusseisen

  • Bild 1: Grober Martensit und Restaustenit, V = 200:1
  • Bild 2: wie Bild 1, V = 1500:1
  • Bild 3: Feiner Martensit, V = 1000:1
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