Kaltrissempfindlichkeit

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Kaltrisse verlaufen meist transkristallin, d.h. durch die Körner, und beruhen oft auf mehreren Ursachen gleichzeitig. Die wichtigsten Ursachen sind die Aufhärtung in der Wärmeeinflusszone (WEZ) beim Schweißen, die Kombination von Eigenspannungen und Lastspannungen und die Wasserstoffversprödung.
Die Kaltrissbildung durch eine Aufhärtung beim Schweißen lässt sich durch die Verwendung kohlenstoffarmer Stähle (C < 0,2%), einer resultierenden Härte der Schweißnaht bzw. WEZ unter 350 HV und/oder einer Vorwärmung der Schweißteile verhindern. Auch ein nachträgliches Spannungsarmglühen zur Verminderung der durch die Schrumpfung entstehenden Eigenspannungen ist nützlich. Schlackenzeilen beim Schweißprozess können gerade in Dickblechen aufgrund der Eigenspannungen zu Kaltrissen führen. Die Wasserstoffversprödung steigt mit zunehmender Festigkeit des Stahls. Martensitische Stähle sind daher eher kaltrissgefährdet als austenitische Stähle mit einem kfz-Metallgitter. Neben der Einstellung niedriger Wasserstoffgehalte (unter 2 ppm) bei der Stahlerschmelzung muss beim Schweißprozess darauf geachtet werden, dass kein zusätzlicher Wasserstoff etwa durch Feuchtigkeit an der Schweißstelle oder in der Umhüllung von Schweißelektroden in das Schweißgut gelangt.

Die Kaltrissempfindlichkeit kann nach empirischen Formeln abgeschätzt werden; nach der Formel von Ito ist bei einem Pc-Wert über 0,3 mit Rissen zu rechnen:

Pc = %C + %Ni/60 + %Si/30 + %(Mn+Cu+Cr)/20 + %Mo/15 + %V/10 + H/60 + s/600

mit s= Blechdicke in mm und H = Wasserstoffgehalt in cm3/100g Schweißgut.

s. Aufhärtung
s. Eigenspannungen
s. Spannungsarmglühen
s. Wärmeeinflusszone (WEZ)
s. Wasserstoffversprödung

Zur Verfügung gestellt von der BDS AG - Bundesverband Deutscher Stahlhandel.