Einfluss von Aluminium auf die Karbidbildung im Schnellarbeitsstahl

Als reines Legierungselement in Schnellarbeitsstählen wurde Aluminium erstmals während des Zweiten Weltkrieges an der Montanuniversität Leoben erforscht. Zu dieser Zeit kam es weltweit zu enormen Verbrauch bzw. Verknappung von Molybdän und besonders von Wolfram, das nicht nur für die Herstellung von Schnellarbeitsstahl, sondern auch für die Kriegsindustrie und -ausrüstung benötigt wurde. Es wurde daher versucht, diese Elemente im Schnellarbeitsstahl durch kostengünstigere zu ersetzen. Dabei wurde herausgefunden, dass ein gewisser prozentueller Anteil an Wolfram und Molybdän durch Legieren mit 0.3 bis 1.4 Massen-% Aluminium substituiert werden kann, ohne dabei an Schnittleistung zu verlieren. Metallkundliche Untersuchungen zur Klärung dieses Verhaltens wurden jedoch kaum durchgeführt. Da Aluminium im Gegensatz zu Wolfram und Molybdän kein Karbidbildner ist und die besonderen Eigenschaften von Schnellarbeitsstahl zum Großteil durch die Karbidbildung erzielt werden, ist die Wirkung von Aluminium äußerst umstritten. Trotz etlicher Arbeiten auf diesem Gebiet ist unklar, wie Aluminium die Eigenschaften im Schnellarbeitsstahl beeinflussen soll. In der vorliegenden Arbeit wird näher auf den Einfluss von Aluminium auf die Bildung der Primär- und Sekundärhärtekarbide eingegangen. Die Auswirkungen von Aluminium wurden mittels konventioneller und moderner Untersuchungsmethoden wie Rasterelektronenmikroskopie, energiedispersive Röntgenspektroskopie und Atomsondentomographie analysiert. Die Untersuchungen erfolgten an drei Schnellarbeitsstahllegierungen, bei denen nur der Aluminiumgehalt variiert wurde.