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werden können. Die Bilder der Mikroskope verraten, was niemand mit bloßem Auge sehen kann: Stahl ähnelt in seiner Struktur dem Schnee und ist keinesfalls ein homo- genes Gebilde. Metallographen sprechen von einem „kristallinen Aufbau“, denn die Atome sind in Gitterstrukturen angeordnet. Stahl gleicht folglich einem Schneeball, der fest und glatt erscheint, aber tatsächlich aus Kristallen aufgebaut ist und in seinem Inneren feinste Lücken sowie Fremdkörper aufweist.
Metallographen nennen die Mikrostruktur des Stahls ein „Gefüge“, das wiederum aus mehreren Einzelbereichen besteht, den „Körnern“. Die feinen Lücken darin werden als „Poren“ und die Fremdkörper bzw. Verunreinigungen als „Einschlüsse“ bezeichnet.
Bereiche mit sich ähnelnder Zusammensetzung heißen „Phasen“. Diese sind oft nur wenige Nano- bis Mikrometer groß und tragen hübsche Namen: Ferrit ist eine weiche und gut verformbare Phase mit wenig Kohlenstoff. Darin eingebettet finden sich häu- fig Inseln einer sehr harten Phase mit viel Kohlenstoff, dem Martensit. Zementit wie- derum ist eine Phase aus Eisen und Kohlenstoff und kann sich mit dem Ferrit je nach Form, Größe und Verteilung zum Perlit oder zum Bainit vereinen.
All dies untersuchen Metallographen, weil die Mikrostruktur des Stahls seine Eigen- schaften festlegt. Die Phasen sind quasi die Wörter, die Körner die Sätze und das Ge- füge der Text, in dem diese Eigenschaften niedergeschrieben und definiert sind wie Regeln in einem Gesetzestext. Die Charakteristik eines Stahls lässt sich folglich mit dem Mikroskop aus einer Probe herauslesen. Wird die Zusammensetzung dieser Struktur variiert, was bei der Stahlherstellung bewusst geschieht, ändert sich der Gesetzestext und somit die Regeln, nach denen sich der Werkstoff verhält.
Dazu braucht es Spezialisten, die genau wissen, wie man die Zusammensetzung des Stahls ausliest und gegebenenfalls so verändert, dass gewünschte Stahleigenschaf- ten zustande kommen. Die Wissenschaftler der Salzgitter Mannesmann Forschung sind solche Experten. Von ihnen soll auf den nächsten Seiten die Rede sein.
Lichtmikroskopische Abbildung eines hochmanganhaltigen Stahls nach einer Umformung und Wärmebehandlung. Bei den scheinbar schraffierten Strukturen handelt es sich um sogenannte Glühzwillinge in der Phase „Austenit“
20 μm
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