Modellierung der Stängelkristallitbildung beim Hartlöten von Kohlenstoffstählen mit Kupfer
✍ Scribed by Fr.-W. Bach; K. Möhwald; U. Holländer; M. Nicolaus
- Publisher
- John Wiley and Sons
- Year
- 2007
- Tongue
- English
- Weight
- 244 KB
- Volume
- 38
- Category
- Article
- ISSN
- 0933-5137
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✦ Synopsis
Abstract
Stängelkristallite werden insbesondere beim Löten von Stählen unterschiedlichen Kohlenstoffgehaltes mit Kupfer beobachtet. Diese aus mit Kupfer durchsetzten Eisen‐Kohlenstoff‐Mischphasen bestehenden Kristallite wachsen vom kohlenstoffreicheren Fügepartner in das Kupferlötgut. Durchdringen die Stängelkristallite die Lötnaht, so ergibt sich eine grundwerkstoffähnliche Verbindungsfestigkeit. Die festgestellten Wachstumsgeschwindigkeiten der Kristallite hängen in charakteristischer Weise vom Kohlenstoffgehalt, der Lötspaltbreite sowie dem Temperatur‐Zeit‐Regime des Lötprozesses ab. Obwohl das Phänomen der Stängelkristallitbildung schon seit den 1950er Jahren bekannt ist, konnte der Vorgang bis jetzt noch nicht eindeutig geklärt werden. Die in der Literatur beschriebenen, diesbezüglichen Theorien und Hypothesen stützen sich im Wesentlichen nur auf Vermutungen und Plausibilitätserklärungen, ohne dass die vorgeschlagenen Mechanismen anhand eines schlüssigen physikalischen Modells verifiziert wurden. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein physikalisches Modell vorgestellt, welches die experimentell beobachteten Abhängigkeiten der Stängelkristallitbildung quantitativ beschreibt. Das am System Eisen‐Kohlenstoff‐Kupfer verifizierte Modell ist übertragbar auf andere Lot‐Grundwerkstoffsysteme und stellt somit ein Instrument zur systematischen Auswahl und Entwicklung von Loten – insbesondere für nicht artgleiche Fügeverbindungen – dar.