Zeit-Temperatur-Umwandlungs-Schaubild für Schweißprozesse
Ein Zeit-Temperatur-Umwandlungs-Schaubild zeigt, wie das Gefüge eines Stahls während des Schweißprozesses verändert. Es hilft bei der Vorhersage von Mikrostrukturen und Risiken wie Martensitbildung.
Physikalisch-chemischer Wirkmechanismus
Das ZTU-Schaubild für Schweißprozesse zeigt, welches Gefüge bei welcher Abkühlung entsteht. Auf der einen Achse steht die Zeit, auf der anderen die Temperatur, und darin liegen die Bereiche für Ferrit, Perlit, Bainit und . Legt man die Abkühlkurve der Naht darüber, kann man ablesen, was hinterher im Werkstoff steht. Beim Schweißen kühlt der Stahl in einem Zug von der Schmelze herunter, deshalb gilt für Schweißnähte ein eigenes Schaubild und nicht das aus der Wärmebehandlung.
Metallurgische Relevanz & Risiken beim Schweißen
Ist die Abkühlzeit t8/5 zu kurz, rutscht die Kurve in den Martensitbereich, und die Naht wird glashart und rissgefährdet. Ist sie zu lang, wächst das Korn, und der Werkstoff wird weicher und weniger zäh. Der eigentliche Nutzen des Schaubilds ist, dass beides dort schon zu sehen ist, bevor der Brenner angesetzt wird.
Werkstattpraxis & Handlungsanweisungen
Vor der Arbeit ins Schaubild des Werkstoffs schauen und daraus die Wärmeführung ableiten, nicht umgekehrt. Für unlegierte und niedriglegierte Baustähle liegt der brauchbare t8/5-Bereich meist zwischen 10 und 20 Sekunden. Bei höherfesten Feinkornbaustählen ist das Fenster deutlich enger und wird vom Hersteller vorgegeben, dort ist Raten teuer. Gesteuert wird über , und den Lagenaufbau.