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Description
Blockgießer in der Edelstahlproduktion stehen vor einer Vielzahl von Herausforderungen. Neben dem Einstellen der Legierung im Schmelzprozess, unter Vermeidung der Absorption von Wasserstoff, sind auch die Bedingungen während des Gießprozesses wie Strömungsgeschwindigkeit, Gießtemperatur und mehr zu kontrollieren. Jedoch kommt es trotz bester Kontrolle der Prozessbedingungen zu unvermeidbaren, innerdentritischen Poren (mehrere 10μm) und interdentritischen Poren (bis zu mm große Bereich), allfällige Korngrenzenphasen sowie Seigerungen im erstarrten Block. Diese Störstellen müssen für ein funktionstüchtiges Produkt, während des nachfolgenden Schmiedeprozesses minimiert werden. Gelingt dies nicht, können im Rahmen einer nachfolgenden Ultraschallprüfung Schadensfälle auftreten, die zu einer Reklamation beim Stahlerzeuger führen. Die Herausforderung der Qualitätssicherung des Stahlwerks ist es, die Ursache des Schadenfalls zu bestimmen. Für den vorliegenden Schadensfall wurden Untersuchungen mittels lichtoptischer und Rasterelektronenmikroskopie durchgeführt. Bei der Untersuchung wurden Risse in perlitischen Seigerungszeilen mit Zwischenstufengefüge oder Martensit gefunden. Die Rekonstruktion des Risswachstums hat als Rissausgang ungeschlossene Poren mit Anzeichen von Wasserstoffversprödung ergeben. Der Schadensfall konnte auf eine zu geringe Umformung während des Schmiedens zurückgeführt werden, bei dem die härtere Seigerungszeile dem Schließen der Poren entgegenwirkte, wodurch unter Beisein von Wasserstoff während oder nach dem finalem Abkühlschritt Risswachstum auftrat.