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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter April 21, 2021

Effect of Heat Treatment on the Microstructure of Cast Martensitic Stainless Steel

Einfluss der Wärmebehandlung auf die Mikrostruktur von nichtrostendem martensitischen Stahlguss
F. van gen Hassend and S. Weber
From the journal Practical Metallography

Abstract

The resistance of martensitic stainless steels to wear and corrosion is greatly influenced by the martensitic matrix and the presence of carbides. The precipitation of carbides along the grain boundaries will lead to a significant decrease in fracture toughness and furthermore, will increase the risk of intergranular corrosion. With tools made of corrosion-resistant steel castings, this fact is of particular relevance as coarse eutectic carbide precipitates are normally not sufficiently dissolved during conventional austenitization. In this context, the dissolution of carbides will be studied on the basis of systematic heat treatment experiments and observed using light optical microscopy and the resulting microstructure and its impact on the mechanical properties (hardness) will be discussed in the following sections.

Kurzfassung

Die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit nichtrostender martensitischer Stähle werden im Wesentlichen von der martensitischen Matrix sowie von vorliegenden Karbiden beeinflusst. Scheiden sich Karbide entlang von Korngrenzen aus, so führt dies zu einer signifikanten Verringerung der Bruchzähigkeit und erhöht darüber hinaus das Risiko für interkristalline Korrosion. Bei gegossenen Werkzeugen aus nichtrostendem Stahlguss ist dieser Umstand von besonderer Bedeutung, da grobe eutektisch ausgeschiedene Karbide während einer konventionellen Austenitisierung in der Regel nicht ausreichend aufgelöst werden. Vor diesem Hintergrund wird nachfolgend auf Basis systematischer Wärmebehandlungsexperimente die Auflösung von Karbiden mittels Lichtmikroskopie untersucht und das entstehende Gefüge sowie dessen Einfluss auf mechanische Eigenschaften (Härte) diskutiert.

4

4 Acknowledgements

Studies for the present work were carried out within the framework of the research project “KorWearMat – substitution of cobalt in special alloys resistant to wear and corrosion” funded by the Federal Ministry of Education and Research (BMBF, Bundesministerium für Bildung und Forschung) under funding code 03XP0025E. The authors would like to thank the BMBF for financial support and the company Klaus Kuhn Edelstahlgießerei GmbH for providing the sample material.

4

4 Danksagung

Die hier dargestellten Untersuchungen entstanden im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projektes „KorWearMat – Substitution von Kobalt in verschleiß- und korrosionsbeständigen Sonderlegierungen“, Förderkennzeichen 03XP0025E. Die Autoren danken dem BMBF für die finanzielle Unterstützung sowie der Firma Klaus Kuhn Edelstahlgießerei GmbH für die Bereitstellung des Probenmaterials.

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Received: 2019-09-30
Accepted: 2020-09-26
Published Online: 2021-04-21
Published in Print: 2021-04-30

© 2021 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston

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