Die Eigenschaften stickstofflegierter austenitischer Stähle unter hoher dynamischer Druckbelastung

Stickstofflegierte austenitische Stähle sind Legierungen auf Eisenbasis, denen absichtlich bedeutende Mengenanteile an Stickstoff zugesetzt worden sind. Der Stickstoff führt zu einer außergewöhnlichen Kombination von Eigenschaften. Zu ihnen gehört die Phasenstabilität, d. h. es kommt auch bei hoher Kaltverformung zu keiner Bildung von Verformungsmartensit. Da die Struktur des eta-Martensits zur eta-Fe-Hochdruckphase isomorph ist, durfte erwartet werden, daß die stoßwelleninduzierte Phasenumwandlung von alpha-Fe zu eta-Fe bei 13 GPa unterbleibt. Dies konnte mit den Ergebnissen des Planar-Plattenimpakts bei Drücken bis 16,8 GPa bestätigt werden. Quasistatische und dynamische Druckversuche zeigten, dass die Vorverformung durch Kaltwalzen die Druckfließkurve erheblich beeinflußt. Die Ergebnisse des Planar-Plattenimpakts zeigen nur eine Abhängigkeit des Hugoniot-Elastic-Limits (HEL) von der Vorverformung, während die Spallationsfestigkeit davon nicht beeinflußt wird. Das HEL lag in Abhängig keit von der Vorverformung zwischen 1,6 GPa und 2,4 GPa. Für die Spallationsfestigkeit der stickstofflegierten austenitischen Stähle wurden Werte zwischen 5,9 GPa und 6,5 GPa ermittelt. Dies sind die höchsten uns bekannten Werte dieser Art.