Martensit ist ein metastabiles, extrem hartes und sprödes Gefüge, das sich beim schnellen Abkühlen (Abschrecken) von Stahl aus dem Austenit heraus bildet.
Bildung und Eigenschaften von Martensit
Martensit entsteht durch eine diffusionslose Umwandlung, wenn Stahl nach einem Erhitzen bis in den Austenit-Bereich sehr schnell abgekühlt wird. Diese rasche Abschreckung verhindert, dass Kohlenstoffatome ausreichend Zeit haben, um aus dem Austenitgitter zu diffundieren. Stattdessen wird Kohlenstoff zwangsweise im kubisch-raumzentrierten Kristallgitter eingeschlossen, wodurch eine tetragonale Verzerrung entsteht. Diese verzerrte Gitterstruktur verleiht Martensit seine außergewöhnliche Härte und Sprödigkeit, die es für bestimmte industrielle Anwendungen ideal macht.
Bedeutung von Martensit für die Mechano-technologischen Eigenschaften von Stählen
Dank seiner extrem hohen Härte und Verschleißfestigkeit wird Martensit typischerweise in Anwendungen verwendet, bei denen Härte und Stabilität wichtig sind. Dazu zählen Schneidwerkzeuge, Messer, Industrieanlagen, Verschleißschutzteile und andere hochbeanspruchte metallische Bauteile. Ein Nachteil des Martensitgefüges ist jedoch seine charakteristische Versprödung. Daher wird Martensit häufig einer anschließenden Wärmebehandlung (Anlassen) unterzogen, um die Zähigkeit gezielt zu verbessern.
Martensitbildung gezielt steuern: Wärmebehandlungsprozesse
Die Bildung des Martensits und seine Eigenschaften können gezielt über die Wärmebehandlung gesteuert werden. Je schneller die Abkühlung erfolgt, desto höher ist der Anteil des Martensitgefüges. Indem die Parameter des Abschreckvorgangs variiert werden, wie etwa Abschreckmedium, Temperatur und Abschreckgeschwindigkeit, können produzierende Betriebe spezifisch auf die gewünschten mechanischen und technologischen Anforderungen hin optimieren und anpassen. Diese sorgfältige Steuerung der Martensitbildung ist ein Schlüsselelement in der Wärmebehandlungstechnik technologisch anspruchsvoller Stahlkomponenten.