Zustandsdiagramme von Fe-Fe3C

• Der wichtigste Unterschied zwischen Eisen und anderen Metallen ist dass eine Phasenumwandlung vom krz-Gitter zum kfz-Gitter (und zurück) mit steigender Temperatur stattfindet
• Alpha-Eisen ist krz, Gamma-Eisen ist kfz und Delta-Eisen ist wieder krz (hochtemperatur)
• Ferromagnetismus heißt das durch Aufbringen eines äußeren Magnetfelds sich die Weiss-Bezirgen parallel anordnen und der Werkstoff dann magnetische Eigenschaften aufweißt
• Eisen ist bis zur Curie-Temperatur von 768°C ferromagnetisch
• Wird das äußere Magnetfeld reduziert geht die Polarisation nicht auf null zurück sondern es bleibt die Remanenz Jr. Die magnetische Feldstärke die Notwendig ist um die Remanenz rückgängig zu machen heißt Koerzitivfeldstärke Hc genannt. Die Breite der Hysteresekurve ist ein Maß für die Verlustleistung die für das Ummagnetisieren aufgewendet werden muss
• Wenn der Kohlenstoff nicht mehr in das Eisen passt wird er ausgeschieden. Als stabile Ausscheidung ergibt sich Graphit, als metastabile Ausscheidung Karbid (Zementit). Silizium fördert die stabile Ausscheidung, Mangan fördert die metastabile Ausscheidung
• Die stabile Ausscheidung wird auch graue Erstarrung genannt, die metastabile Ausscheidung weiße Erstarrung
• Bei 6,69% (massenprozente) Kohlenstoff gibt es ein Verhältnis von 1:3 Eisen:Kohlenstoff, dort liegen 100% Zementit vor. Es ist der metallkundlich relevante Maximalwert
• Die maximale Löslichkeit für Kohlenstoff von Delta-Eisen liegt bei 0,1 %
• In das kfz-Eisen können 4,3% Kohlenstoff eingebaut werden
• 0,02% Kohlenstoff können in das krz Eisen eingebaut werden
• Bei Unterschreitung der Soliduslinie beginnt die primäre Karbidausscheidung
• Der krz alpha Mischkristall heißt auch Ferrit
• Der kfz gamma Mischkristall heißt auch Austenit
• Der krz delta Mischkristall heißt auch delta Ferrit
• Der Fe3C Kristall heißt auch Zementit oder Karbit
• Phasenumwandlungen fallen auf beim Aufheizen und Abkühlen durch Halte- und Knickpunkte im Kurvenverlauf. Sie heißen A (für arrêt) mit den Indices c für rechauffage und r für refroidissement
• Die erste Phasenumwandlung ist eutektoide, die Grenzlinie geht durch P S K
• Die zweite Phasenumwandlung ist magnetische Umwandlung, die Grenzlinie ist bei 768°C
• Die dritte Phasenumwandlung ist von alpha nach gamma, die Grenzlinie ist bei G S
• Die vierte Phasenumwandlung ist delta nach gamma, die Grenzlinie ist bei N H
• Die Zementit Phasenumwandlung ist von gamma nach Sekundärzementit, die Grenzlinie ist S E
• Das Ledeburit ist das Eutektikum von Eisen
• Perlit besteht aus 0,8% Kohlenstoff und werden für Eisenbahnräder und -schienen verwendet aufgrund seiner hohen Festigkeit. Der geringe Lamellenabstand kann zu perlmuttartigen Lichtbrechungen führen, woher das Gefüge seinen Namen bekommt
• Um den Kohlenstoffanteil von einem unbekannten Stahl zu ermitteln wird die Summe der Produkte von Kohlenstoffgehalt und Mengenanteil der verschiedenen Gefügebestandteile berechnet
• Bei der isothermen Abkühlung von eutektischen Legierungen muss sich die Schmelze in kurzer Zeit komplett umordnen. Deshalb werden die kürzest möglichen Diffusionswege gewählt und es entstehen die charakteristischen lamellaren Entmischungsstrukturen
• Welches Gefüge ist das?

  Ledeburit

  
• Welches Gefüge ist das?

  Perlit

  A) Perlit

  
• Benenne das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm

  A) A

  B) A + F

  C) A + S

  D) Fe3C + S

  E) S

  F) 723 °C

  G) Mischkristalle

  H) F + P

  I) Mischkristalle