Rotglühender Stahl ist Stahl , der bei hohen Temperaturen spröde wird. Diese Sprödigkeit wird häufig durch einen hohen Schwefelgehalt verursacht ; in diesem Fall spricht man auch von Schwefelversprödung .

Eisen oder Stahl glüht bei Temperaturen über 460 °C (900 °F) rot. Die Farbe des erhitzten Eisens ändert sich vorhersehbar (aufgrund der Schwarzkörperstrahlung ) von einem matten Rot über Orange und Gelb zu Weiß und kann als nützlicher Indikator für seine Temperatur dienen. Hochwertiges Eisen oder Stahl wird bei und über dieser Temperatur zunehmend formbar und plastisch. Rotglühendes Eisen oder Stahl hingegen wird brüchig und spröde.

Schwefel-Hitze-Kurzzeitigkeit

Bei mit Schwefel verunreinigtem Stahl tritt diese Versprödung aufgrund der Bildung von Eisensulfid/Eisen-Gemischen durch den Schwefel an den Korngrenzen des Metalls auf, die einen niedrigeren Schmelzpunkt als der Stahl aufweisen. [ 1 ]

Wird Stahl erhitzt und bearbeitet, erhöht die dem Werkstück zugeführte mechanische Energie die Temperatur weiter. Das Eisensulfid (FeS) oder die Eisen-Eisensulfid-Legierung (die einen noch niedrigeren Schmelzpunkt aufweist) [ 2 ] beginnt zu schmelzen, und der Stahl beginnt sich an den Korngrenzen zu entmischen. Stahlhersteller fügen dem Stahl bei der Produktion Mangan (Mn) hinzu, um Mangansulfid (MnS) zu bilden. Mangansulfid-Einschlüsse haben einen höheren Schmelzpunkt und konzentrieren sich nicht an den Korngrenzen. Daher findet bei späterer Erhitzung und Bearbeitung des Stahls kein Schmelzen an den Korngrenzen statt.

Kupfer-Kurzschluss

Stahl mit erhöhten Kupfergehalten, die durch spezifische Erzeigenschaften bedingt sein können, aber häufiger durch Verunreinigungen in Stahlschrott verursacht werden , weist ebenfalls Warmbruch auf. [ 3 ] Dies wird durch die selektive Oxidation von Eisen an den Korngrenzen verursacht, wo sich das edlere und weichere Kupfer anreichert. [ 4 ]

Referenzen

  1. ^ Deev et al. (Mai–Juni 1982). „Die Rolle von Eisensulfid bei der Rissbildung in Schweißverbindungen“ . Materials Science , Band 18, Nr. 3, S. 109–112.
  2. ^ Sachinath Mitra. Hochdruckgeochemie und Mineralphysik . S. 1028.
  3. ^ Daehn, Katrin E.; Cabrera Serrenho, André; Allwood, Julian M. (06.06.2017). „Wie wird die Kupferbelastung das zukünftige globale Stahlrecycling einschränken?“ Environmental Science & Technology . 51 (11): 6599–6606 . doi : 10.1021/acs.est.7b00997 . ISSN  0013-936X .
  4. ^ Jiang, Yinghua; Xie, Chunqian (Juni 2017). „Bewertungsmodell der Anfälligkeit von kupferhaltigem LC-Stahl für Warmumformung durch Kupfer“ . IOP Conference Series: Materials Science and Engineering . 207 012098. doi : 10.1088/1757-899x/207/1/012098 . ISSN 1757-8981 .