Im Bereich der Materialwissenschaften nimmt martensitischer Edelstahl aufgrund seiner durch Wärmebehandlung erzielbaren Festigkeitssteigerung eine Sonderstellung ein. Ein typischer Vertreter ist der Stahl 431 (chinesische Sorte: 1Cr17Ni2). Seine Leistungsfähigkeit beruht auf einer präzisen Legierungszusammensetzung.
💠 Der Kohlenstoffgehalt (≤ 0,20%) in Form von Zwischengitteratomen ist der Kern der martensitischen Umwandlung. Durch Abschrecken nach der Austenitisierung entsteht eine übersättigte, raumzentrierte tetragonale Struktur (Martensit), die dem Werkstoff eine hohe Anfangsfestigkeit und Härte verleiht.
💠 Der Chromgehalt (15,0–17,0%) gewährleistet die Bildung einer stabilen und dichten Passivschicht (Cr₂O₃) auf der Metalloberfläche. Dies ist die grundlegende Ursache für die Korrosionsbeständigkeit des Materials gegenüber Atmosphäre, Wasserdampf und verschiedenen Medien und verleiht ihm die charakteristische „Edelstahl“-Eigenschaft.
💠 Der geeignete Nickelgehalt (1,25–2,50) dient nicht der Stabilisierung von Austenit. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Härtbarkeit des Stahls zu verbessern und die Zähigkeit sowie die Duktil-Spröd-Übergangstemperatur des martensitischen Stahls effektiv zu erhöhen.
Dieser Verstärkungsmechanismus, der Ausscheidungshärtung und Mischkristallhärtung durch Wärmebehandlung kombiniert, ermöglicht es dem Edelstahl 431, eine moderate Korrosionsbeständigkeit mit einer Festigkeit und Härte zu verbinden, die die von austenitischem Edelstahl (z. B. 304) deutlich übertrifft. Daher findet er breite Anwendung in Bereichen, die hohe mechanische Eigenschaften erfordern, wie etwa Strukturbauteile für Flugzeugtriebwerke, hochfeste Antriebswellen, Pumpen- und Ventilteile sowie korrosionsbeständige Verbindungselemente – und erzielt so ein optimales Verhältnis zwischen Festigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit.
✨ Schritte zur Herstellung metallographischer Proben von martensitischem Edelstahl 431
1️⃣ Grobschliff: P400-Schleifpapier
2️⃣ Feinschliff: POS + 9 μm polykristalliner Diamant
3️⃣ Grobpolieren: YS-JP + 3 μm polykristalliner Diamant
4️⃣ Feinpolieren: ZN-JP + 50 nm Siliciumdioxid
5️⃣ Ätzen: Wässrige Lösung aus Eisen(III)-chlorid und Salzsäure #Stahlmikrostruktur #Materialwissenschaft #Metallographie #Stahlproben #Mikrostrukturanalyse #Stahlvorbereitung #Werkstofftechniker #Probenvorbereitung #Mikroskopie #Metallurgische Prüfung #Stahllegierungen #Stahlpolieren #Mikrostrukturprüfung #Metallographie-Labor #Werkstoffanalyse #Stahlqualität #Mikroskopische Ansicht #Metallurgie #Laboralltag #Werkstoffprüfung #Strukturanalyse #Metallurgie-Montag #Querschnitt #Kaltmontage
