Der Einfluss von Cr-Zugabe auf die Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften von Fe-25Mn-10Al-1.2C Leichtstahl

Der Einfluss von Cr-Zugabe auf die Mikrostruktur und Zugfestigkeit von Fe-25Mn-10Al-1.2C Leichtstahl wurde untersucht. Die Eigenschaften der Mikrostrukturen und das Verformungsverhalten wurden durch Röntgendiffraktion (XRD), Rasterelektronenmikroskopie (REM), Transmissions-Elektronenmikroskopie (TEM), Elektronenzurückstreu-Diffraction (EBSD) und Zugversuche bei Raumtemperatur analysiert. Fe-20Mn-12Al-1.5C Stahl ohne Cr wies eine vollständig austenitische Einzelphase auf. Mit der Zugabe von Cr nahm der Volumenanteil an ferritischem Gefüge kontinuierlich zu. Als der Cr-Gehalt 5 Gew.% überschritt, wurde die Ausfällung von Cr7C3-Carbiden beobachtet. Im Stahl mit 5 Gew.% Cr verringerte sich die Anzahl der κ-Carbide erheblich, was darauf hinweist, dass die Zugabe von 5 Gew.% Cr die Keimbildung von κ-Carbiden signifikant hemmte. Mit zunehmendem Cr-Gehalt von 0 Gew.% auf 5 Gew.% betrugen die Austenit-Korngrößen 8,8 μm bzw. 2,5 μm, was zeigt, dass die Cr-Legierung eine effektive Methode zur Kornverfeinerung ist. Die Zugfestigkeit nahm leicht zu, während die Dehnung mit steigendem Cr-Gehalt abnahm. Als der Cr-Gehalt 5 Gew.% überstieg, erhöhte sich die Streckgrenze, aber die Dehnung nahm drastisch ab. Der Stahl mit 2,5 Gew.% Cr erzielte eine synergistische Verbesserung von Festigkeit und Zähigkeit und zeigte die besten Zugleistungen.