Moderne Feinkornbaustähle und ihre schweißtechnische Verarbeitung

Hohe Festigkeiten, wie sie wegen der zunehmenden Tendenz zum Leichtbau (auch und insbesondere im Stahlleichtbau) erforderlich sind, werden bei Stählen i.A. durch höhere Kohlenstoffgehalte und durch Bildung harter Gefügebestandteile wie Martensit oder Zwischenstufengefüge erzielt. Bei Stählen mit guter Schweißeignung versagen jedoch diese Mechanismen. Der Kohlenstoffgehalt muss, um gefährliche Aufhärtungen zu vermeiden, auf Anteile unter 0,2% begrenzt bleiben. Feinkornbaustähle mit guter Schweißeignung erhalten daher ihre hohe Festigkeit durch Zugabe von Legierungselementen (Mn, Si, Cr, Cu, Ni, Mo), die u. a. eine Legierungsverfestigung im Ferritmischkristall bewirken. Weitere Legierungselemente wie z.B. AI, Ti, Nb und V bilden schwer lösliche und kornwachstumshemmende Nitride bzw. Karbide. Ein besonders feinkörniges Gefüge ist die Folge, wodurch die Streckgrenze weiter erhöht und gleichzeitig die Kerbschlagarbeit verbessert wird. Ferner wird der Stahl durch das Feinkorngefüge umwandlungsfreudiger und somit die Gefahr einer Aufhärtung in der Übergangszone der Schweißnaht wesentlich gemindert. Weitere Optimierungen, insbesondere bezüglich der Festigkeit (Re und Rm) werden durch gezielte thermomechanische und spezifische Vergütungsbehandlungen erreicht.