Wiki - Austenit

Als Austenit bzw. austenitischen Stahl bezeichnet man einen Stahl der eine kubisch-flächenzentrierte (austenitische) Gefügestruktur besitzt.

Typische austenitische Werkstoffe sind nichtrostende Stähle wie CrNi-Stähle (Werkstoffnummer 1.43xx) oder CrNiMo-Stähle (Werkstoffnummer 1.44xx).
Bekannte Vertreter sind die CrNi-Stähle 1.4301 oder 1.4310.
Ein typischer CrNiMo-Stahl ist der 1.4404. Diese Stähle besitzen neben dem austenitischen Gefüge auch kleine Anteile von ferritischem Gefüge.

Die austenitische, d.h. kubisch-flächenzentrierte Gefügestruktur dieser Stähle besitzt eine hohe Packungsdichte. Hieraus ergibt sich einerseits die Eigenschaft der guten Verformbarkeit dieser Werkstoffe, als nachteilig ist bei dieser Gefügestruktur jedoch das geringe Lösungsvermögen an Fremdelementen oder Stahlschädlingen wie Schwefel oder Phosphor zu nennen.
Aufgrund der guten Verformbarkeit und der geringen mechanischen Kennwerte dieser Legierungen ist beim Schweißen mit einem hohen Verzug zu rechnen. Andererseits entstehen beim abkühlungsbedingte Schrumpfen des Nahtgefüges nur geringe Nahteigenspannungen. Ein Spannungsarmglühen ist darum üblicherweise nicht notwendig.
Das geringe Lösungsvermögen der austenitischen Gefügestruktur führt dazu, dass vollaustenitische Werkstoffe eine hohe Heißrissanfälligkeit haben. Schweißgeeignete austenitische Werkstoffe sollten daher immer einen Anteil an Delta-Ferrit besitzen, siehe Schaeffler-Diagramm. Das erhöhte Lösungsvermögen des ferritischen Gefügeanteils (ca. 5% - 15 %) entschärft das Problem der starken Heißrissanfälligkeit.

Die genannten CrNi- bzw. CrNiMo-Stähle zählen zu den rostfreien Stählen. Die Korrosionsbeständigkeit dieser Stähle beruht in erster Linie auf der Ausbildung einer chemisch beständigen Chrom-Oxid Schicht auf der Werkstoffoberfläche. Diese Schicht ist etwa 24 Stunden nach einer Bearbeitung wieder komplett geschlossen und der Werkstoff ist wieder korrosionsbeständig. Weiterhin bringt die austenitische (dichtestgepackte) Gefügestruktur eine sehr geringe Bewegungsmöglichkeit von Atomen mit sich (Diffusion). Die Diffusionsgeschwindigkeit in Austeniten ist um 100- bis 1000-fach geringer als im ferritischen Gefüge. Dies sorgt dafür, dass diffusionsbasierte Korrosionsmechanismen stark gehemmt werden. Hoch korrosionsbeständige Stahlwerkstoffe (Klasse 3) besitzen darum ein vollaustenitisches Gefüge.