Korngrenzenverfestigung

Das Prinzip der Korngrenzenverfestigung beruht auf der erschwerten Versetzungsbewegung über die Korngrenzen hinweg. Korngrenzen stellen in diesem Zusammenhang also keine Schwachstellen im Werkstoff dar sondern tragen im besonderen Maße zur Festigkeitssteigerung bei! Eine möglichst hohe Anzahl an Korngrenzen erreicht man durch möglichst viele feine Körner im Werkstoff. Deshalb wird die Korngrenzenverfestigung auch Kornfeinung genannt. Eine möglichst feine Körnung kann durch gezielte Beeinflussung der Schmelze während der Abkühlung erreicht werden (bspw. durch Impfen oder Unterkühlen der Schmelze).

Korngrenzen-Verfestigung, Stufen-Versetzung, Fremdatome

Abbildung: Korngrenzenverfestigung

Das Prinzip der Kornfeinung wird bei sogenannten schweißgeeigneten Feinkornbaustählen im Stahlbau angewandt. So hat Kohlenstoff im Stahl zwar eine festigkeitssteigernde Wirkung, er ist jedoch im Hinblick auf eine gute Schweißbarkeit unerwünscht. Kohlenstoff macht den Stahl durch die rasche Abkühlung nach dem Schweißen hart und spröde. Deshalb ist man aufgrund einer guten Schweißbarkeit (wie dies im Stahlbau eben oft verlang wird) dazu gezwungen den Kohlenstoffgehalt im Stahl so gering wie möglich zu halten. Um dabei dennoch eine hohe Festigkeit zu gewährleisten, ist man auf Kornfeinung angewiesen. Die Durchmesser der einzelnen Körner liegen bei Feinkornbaustählen im Bereich von ca. 20 µm.