Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubild

Im Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubild (ZTU-Diagramm, im englischen TTT, "Time Temperature Transformation") kann die Gefügeentwicklung bei unterschiedlichen Temperaturverläufen während des Härtens verfolgt werden. Prinzipiell unterscheidet man das isotherme und das kontinuierliche ZTU-Diagramm. Neben der Werkstoffbezeichnung (inkl. chemischer Zusammensetzung) müssen auch die Austenitisierungsbedingungen festgehalten werden.

Das isotherme ZTU-Diagramm: Nach der Austenitisierung (bei Stahl) wird das Werkstück sehr schnell auf die gewünschte Temperatur gebracht und solange gehalten, bis alle Umwandlungen abgeschlossen sind, was über die Längenänderung ermittelt werden kann.

Das kontinuierliche ZTU-Diagramm: Nach der Austenitisierung wird das Werkstück mit verschiedenen Abkühlgeschwindigkeiten bis auf Raumtemperatur abgekühlt. Dabei werden die Umwandlungspunkte festgehalten. Zusätzlich wird am Ende der Abkühlkurve meist noch die erreichbare Härte notiert.

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Die zwei Arten der Diagramme müssen streng getrennt betrachtet werden. Weiter gibt es noch das Schweiß-ZTU-Diagramm zur Beschreibung des Werkstoffverhaltens beim Schweißen und das ZTA-Digramm (Zeit-Temperatur-Auflösung, nicht Zeit-Temperatur-Austenitisierung, wie oft irrtümlicherweise angenommen wird) welches das Verhalten beim Aufheizen von Stahl inkl. Kornwachstum beschreibt.

Die Temperaturen bei denen es zu einer Umwandlung kommt, werden mit Hilfe einer dilatometrischen Untersuchung ermittelt. Die bei dieser Temperatur im Gefüge jeweils vorhandenen Phasen und ihre Volumenanteile werden durch metallografische Beobachtungen, z.B. mit einem Lichtmikroskop ermittelt.