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1.3401 | X120Mn12 Verformungsverfestigt

Numerische Bezeichnung1.3401
Chemische BezeichnungX120Mn12
ZustandVerformungsverfestigt
Ätzung3% Nital

Beim X120Mn12 handelt es sich um einen Manganhartstahl, der für seine hohe Verschleißfestigkeit und Härte bekannt ist. Die Verschleißfestigkeit wird durch den hohen Mangananteil und eine Schlag- bzw. Druckbelastung im Einsatz erreicht. Die Härte dieser Probe liegt bei 36 HRC. Die weiß leuchtenden Carbide (vermutlich Mn- oder Si-Mn-Carbide) liegen recht gleichmäßig und fein verteilt im Gefüge vor und tragen zur hohen Härte bei.
Laut dem Diagramm zum Zweistoffystem Eisen-Mangan sollte bei diesem Mangangehalt ein ferritisches Gefüge vorliegen.
Hier muss aber das Dreihphasendiagramm Eisen-Mangan-Kohlenstoff betrachtet werden, da eine Steigerung des C-Gehaltes zu einer Stabilisierung des Austenits führt. Neben den Carbiden besteht das Gefüge im Kern also aus Austenit mit den typischen Glühzwilllingen.
Bei dem großen, nichtmetallischen Einschluss nahe dem Rand handelt es sich um ein Oxid mit einer Härte von 760 HV0,05.

Am Rand der Probe liegt eine Verformungsverfestigung vor, die Härte steigt hier um 16 % von 287 HV0,5 im Kern auf 334 HV0,5 am Rand.
Fraglich ist, ob es sich beim der Verfestigung zugrundeliegenden Mechanismus um TWIP (TWinning Induced Plasticity/Zwillingsbildung induzierte Plastizität) oder TRIP (TRansformation Induced Plasticity/Umwandlungsbewirkte Plastizität) handelt.
Die Unterscheidung der „Striche“ in Zwillinge (TWIP) oder epsilon-Martensit (ε-Martensit, TRIP) ist anhand des reinen Schliffbildes nicht möglich, hierfür müsste eine rasterelektronische Untersuchung mithilfe des EBSD-Signals erfolgen.
Laut Literatur sind bei diesem Werkstoff Verformungszwillinge zu erwarten, d.h. die Verfestigung erfolgte durch den TWIP-Effekt.

In die Probe wurde eine Schlagzahl „S“ eingebracht, auch dabei kam es zu einer Verformungsverfestigung, vermutlich ebenfalls aufgrund von Zwillingsbildung.  Die Probe wurd zunächst etwas schwächer mit 3 %, dann stärker mit 5 % Nital angeätzt und sowohl im Hellfeld auch als im polarisierten Licht aufgenommen.