Ein ZTU-Diagramm (Zeit-Temperatur-Umwandlung-Diagramm) oder auch ZTU-Schaubild zeigt anschaulich die eintretenden Phasenumwandlungen eines Werkstoffs in Abhängigkeit von Zeit und Temperatur bei kontinuierlicher oder isothermer Abkühlung.
Was ist ein ZTU-Diagramm und wozu wird es genutzt?
Ein Zeit-Temperatur-Umwandlungs-Diagramm (ZTU-Diagramm) dient der grafischen Darstellung der strukturellen Änderungen, die in einem metallischen Material, vor allem Eisen-Kohlenstoff-Legierungen, bei bestimmten thermischen Einflüssen auftreten. Die Kenntnis dieser Diagramme ist entscheidend für die Steuerung der Abkühlgeschwindigkeit in der Gießereiindustrie. So kann exakt bestimmt werden, welche Mikrostrukturmerkmale wie Perlit, Bainit oder Martensit entsteht und welche mechanischen Eigenschaften die resultierenden Bauteile aufweisen.
Unterschiede zwischen kontinuierlichen und isothermen ZTU-Diagrammen
Man unterscheidet grundsätzlich zwei Arten von ZTU-Diagrammen: kontinuierliche und isotherme. Isotherme ZTU-Diagramme stellen die Phasenumwandlungen bei konstanter Temperatur über unterschiedliche Zeitintervalle dar. Im Gegensatz dazu bilden kontinuierliche Diagramme die Ergebnisse bei kontinuierlicher Abkühlung des Werkstücks ab. Kontinuierliche Diagramme sind besonders praxisnah, da sie den realen Abkühlverlauf beim Gießen oder Abschrecken widerspiegeln.
Bedeutung des ZTU-Diagramms für die Praxis in der Gießerei
In der Gießereipraxis bildet das ZTU-Diagramm die Grundlage, um die Qualität und Eigenschaften des erstarrten Metalls gezielt zu steuern. Je nach gewünschter Anwendung können dadurch maßgeschneiderte Bauteile mit definierten Festigkeiten, Zähigkeiten und Härten produziert werden. Durch exakte Abstimmung der Abkühlgeschwindigkeit können kostspielige Fehler und Nacharbeit vermieden und effiziente sowie hochwertige Ergebnisse nachhaltig sichergestellt werden.