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Die entstehende Front aus Zementit und Ferrit wächst in den Austenit hinein. Wenn das Gefüge weiter abkühlt, fällt aus dem Ferrit weiter Zementit ab. Dies wird durch die immer weiter sinkende Fähigkeit Kohlenstoff zu binden bedingt. Das daraus entstehende Phasengemisch wird als Tertiärzementit (Fe 3 C III) bezeichnet. Abkühlung von untereutektoiden Stahl Hat Stahl einen Kohlenstoffgehalt von 0, 02 Ma% < C < 0, 80 Ma%, dann kommt es zu einer untereutektoiden Bildung von Perlit. Gefügebilder | HS Mittweida. Wird die Temperatur A 3 (entspricht der Linie GOS im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm) erreicht, entsteht sogenanntes voreutektoider Ferrit. Dies geschieht aufgrund abnehmbaren Löslichkeit von Austenit (γ-Mischkristall) für Kohlenstoff. Kühlt der Stahl weiter ab, wird der Austenit mit weiterem Kohlenstoff angereichert. Sobald der Austenit eine Konzentration von 0, 80 Ma% C aufweist, kommt es zur eutektoiden Umwandlung. Bei einer Temperatur von 723 °C wandelt sich der Austenit zu Perlit um. Übereutektoide Bildung Eine übereutektoide Bildung von Perlit liegt bei einem Kohlenstoffgehalt von 0, 80 Ma% < C < 6, 67 Ma% vor.
[... ]. Das Gefüge ist durch die Art, Form, Größe, Verteilung und Orientierung der Gefügebestandteile charakterisiert. " Das Primärgefüge entsteht, wenn die Schmelze eines kristallinen Stoffes abkühlt. Beim Erreichen der Erstarrungstemperatur kommt es an vielen Stellen innerhalb der Schmelze, ausgehend von Kristallisationskeimen, zur Kristallbildung. Diese Kristalle wachsen im weiteren Verlauf der Abkühlung solange, bis sie schließlich aneinanderstoßen. Je nachdem, ob es sich bei der Schmelze um einen ein- oder mehrphasig erstarrenden Stoff handelt, können im Verlauf der Ankristallisation von Schmelze an den Dendriten noch Entmischungsphänomene auftreten. Gefügearten - System Eisen-Eisencarbid. Diese Entmischungen sind in unterschiedlichen Schmelzpunkten der beiden Stoffe und deren Löslichkeiten begründet. Die einzelnen Kristalle, dem Zufall der Entstehung und ihrer Lage in der Schmelze entsprechend, weisen unterschiedliche Ausrichtungen auf und können an den Grenzflächen nicht miteinander verwachsen. [1] Wird das Primärgefüge mit den Verfahren der Metallographie sichtbar gemacht, so erhält man einen qualitativen Eindruck über die Inhomogenitäten des Materials.
Unter Perlit versteht man einen eutektoiden Gefügebestandteil von Stahl, welcher lamellar angeordnet ist. Bei Perlit handelt es sich um Gemisch aus den beiden Phasen Ferrit und Zementit. Er tritt bei Kohlenstoffgehalten zwischen 0, 02 bis 6, 67% auf bei einer gekoppelten Kristallisation in Eisen-Kohlenstoff-Legierungen auf. Somit kommt er in Stahl und Eisen vor. Bildung Bei der Bildung von Perlit kommt es in dem Gefüge lokal zu einer Verarmung an Kohlenstoff. Die Nachbargebiete werden im Gegenzug durch Diffusion immer weiter mit Kohlenstoff angereichert. Perlit - Edelstahl härten. Die für den Perlit typische Lamellenstruktur entsteht durch die Abwechslung von kohlenstoffarmen und -reichen Gebieten im Gefüge. Sollte der Kohlenstoffgehalt in der kohlenstoffarmen Lamelle den Wert 0, 02% erreichen, ändert sich das Gefüge von Perlit zu Ferrit (α-Fe). Dementsprechend bildet sich Zementit (Fe 3 C), wenn der Kohlenstoffgehalt in der kohlenstoffreichen Lamelle auf 6, 67% steigt. Dieser wird als Sekundärzementit (Fe 3 C II) bezeichnet, da er sekundär aus dem Austenit (γ-Fe) entsteht.
Bei Kohlenstoffgehalten über 4, 3% liegt Perlit als Gefügebestandteil von Ledeburit II vor. Außerdem besteht der Eutektoid des Eisen-Eisencarbid-Systems, der bei einem Kohlenstoffgehalt von 0, 8% entsteht, aus Perlit. Übersichtstabelle - Gefügearten des Eisen-Eisencarbid-Systems Gefügeart Phase/-n Aufbau α-MK krz. max. 0, 02% C gelöst γ-MK kfz. 2, 06% C gelöst Fe 3 C orthorhombisch Eutektikum α-MK + Fe 3 C bzw. γ-MK + Fe 3 C Eutektoid α-MK + Fe 3 C lamellar
Der Kohlenstoffgehalt kann störend sein, weil das Eisen dadurch spröde wird. Durch den Kohlenstoff im Eisen lassen sich andererseits viele Eigenschaften des Eisens z. B. durch Wärmebehandlung verbessern. Eisen ohne Kohlenstoff bildet ein Gefüge, das aus vieleckigen Körnern besteht. Es wird Ferrit oder Eisen genannt. Es lässt sich leicht magnetisieren, umformen und ist weich. Im Gefüge von Eisenwerkstoff mit 0, 5% Kohlenstoffgehalt sind Ferritkörner und Perlitkörner enthalten. Dies bezeichnet man als Ferrit-Perlit-Gefüge. Perlit ist ein Gemisch aus 88% aus Eisen und 12% Eisencarbid, einer chemischen Verbindung von Eisen und Kohlenstoff (Fe 3 C). Das Eisencarbid wird auch als Zementit bezeichnet. Zementit ist hart und spröde. In Eisenwerkstoffen mit 0, 8% Kohlenstoffgehalt sind alle Ferritkörner mit Streifenzementit (Fe 3 C) durchzogen. Wegen des perlmuttartigen Aussehens nennt man dies Perlit-Gefüge. In Eisenwerkstoffen mit mehr als 0, 8% Kohlenstoffgehalt lagert sich zusätzlich zum Streifenzementit in den Perlitkörnern noch Zementit (Fe 3 C) an den Korngrenzen ab.
Grund hierfür ist seine Härte (HV=800), die den Zementit verschleißfest, spröde und gut spanbar macht. Außerdem ist Zementit magnetisch. Zementit besitzt einen orthorhomischen Gitteraufbau, der aus zwölf Eisen- und vier Kohlenstoffatomen besteht. Ledeburit Ledeburit ist ein Phasengemisch, welches beim Abkühlen seine Gefüge-Zusammensetzung verändert. So ist Ledeburit I dicht unterhalb von 1. 147 °C ein Gefüge aus Austenit und Zementit. Bei Raumtemperatur besteht Ledeburit II aus Zementit mit ankristallisiertem Sekundärzementit und Perlit. Da Ledeburit einen Kohlenstoffgehalt zwischen 2, 06% und 6, 67% besitzt, stellt er die Grenze zwischen Stahl und Eisen dar (Stahl besitzt einen Kohlenstoffgehalt unter 2, 06%). Außerdem besteht das Eutektikum des Eisen-Eisencarbid-Systems aus Ledeburit. Perlit Bei Abkühlung des Eisen-Eisencarbid-Systems unter 723°c entsteht aus Austenit Perlit. Perlit ist ein Phasengemisch aus Ferrit und Zementit. Perlit liegt bei Kohlenstoffgehalten zwischen 0, 02% und 6, 67% vor – d. h. er kommt in Stahl sowie in Eisenwerkstoffen vor.
voreutektoider Ferrit. Bei weiterer Abkühlung wird der verbliebene Austenit kohlenstoffreicher, bis er eine Konzentration von 0, 80 Ma% C aufweist, nun kommt es bei 723 °C zur eutektoiden Umwandlung und der Austenit wandelt zu Perlit um. Bei einer übereutektoiden Perlitbildung, also bei einem Kohlenstoffgehalt von 0, 8 Ma. % < C < 6, 67 Ma. %, entsteht bereits vor der Perlitumwandlung Zementit. Im Gegensatz zu dem bei der Perlitbildung entstehenden Zementit, liegt dieser Zementit nicht in Lamellenform vor, sondern bildet sich vornehmlich an den Korngrenzen und ist somit gefügemäßig zu unterscheiden. Ist die Starttemperatur klein, so dass es zu keiner Diffusion von Kohlenstoff kommen kann, kann auch kein Perlit entstehen. Stattdessen bildet sich bei der Abkühlung das Zwischenstufengefüge Bainit. Einfluss der Abkühlgeschwindigkeit Entstehung eines Perlitbereichs bei schnelleren Abkühlgeschwindigkeiten Idealerweise gehorcht das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm den Gleichgewichtslinien. Kühlt man nun aber mit höherer Geschwindigkeit ab, so gelten diese Gleichgewichtslinien nicht mehr und der Perlitpunkt (0, 8% Kohlenstoff, 723 °C) weitet sich zu einem Perlitgebiet bei tieferen Temperaturen aus.
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