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I All iI. AllgemeinesI. Metastabiles und stabiles System
b hl dII. Abgrenzung Stahl und GusseisenII. Eisen‐Kohlenstoff‐DiagrammIII. Phasen in Fe‐C Legierungen
Stabiles System (Fe – C) mit elementarem Kohlenstoff in yForm von GraphitMetastabiles System (Fe – Fe3C) mit Kohlenstoff in gebundener Formgebundener Form
Nur das metastabile System ist von technischer BedeutungNur das metastabile System ist von technischer Bedeutung
S hl % K hl ff h lStahl: <2% KohlenstoffgehaltGusseisen: >2% Kohlenstoffgehalt
Techn. Anwendungsbereich bis zu 6,67% C, gentsprechend 100% intermetallischer Phase Fe3C
Aufgrund der Allotropie des Eisens bilden sich je nach Kohlenstoffgehalt und Temperatur verschiedene Kohlenstoffgehalt und Temperatur verschiedene Phasen:
Zementit Fe3C (Primär‐, Sekundär‐ und Tertiär‐)A i ( MK)Austenit (γ‐MK)Ferrit (α, δ‐MK)Perlit
Gi kfGittertyp: kfzMax. Löslichkeit von
hl ff % b i Kohlenstoff 2,06 % bei 1147 °C
f llUnter 723 °C Zerfall in Ferrit + Fe3C Abb. 2
δ Mischkristall bis 0 10 % δ‐Mischkristall bis 0,10 % C‐Gehalt bei 1493 °CMi hk i t ll bi % α‐Mischkristall bis 0,02 %
C‐Gehalt bei 723 °CGitt t kGittertyp: krz.
Abb. 33
Drei unterschiedlichen Formen mit gleicher Drei unterschiedlichen Formen mit gleicher chemischer Zusammensetzung (Primär Sekundär und Tertiärzementit)(Primär, Sekundär und Tertiärzementit)
Gitt t h bi hGittertyp: rhombischC‐Gehalt beträgt 6,67%
primäre Kristallisation aus primäre Kristallisation aus der Schmelze (4,3 – 6,67%C)
b dli iß grobnadlig weißer Gefügebestandteil in ledeburitischer Grundmasseledeburitischer Grundmasse
Prim. Fe3C mit 5,5% C (Abb.4)
Fe3C aus (γ‐MK) (0,8 – 4,3% C)Bei C >0,8 % helle Phase an ,Korngrenze von Perlit
Sek. Fe3C an den Korngrenzen des Perlit‐Ferritischen Gefüges mit 1,3% C(Abb. 5)
Ausscheidung aus Ferrit C < 0,02 % Ausscheidung an Korngrenzen0,02% < C < 0,8%Kristallisiert an bereits vorhandenen Zementit des Perlits, Ferrits
Tertiär Fe3C mit 0,03% C (Abb.6)
Eutektoid aus dem γ‐MK Zerfall bei 723 °CPhasengemisch aus Ferrit und ZementitC‐Gehalt zw. 0,02 % und 6,67 %
Perlit mit 0,8% C (Abb. 7)
Entstehung: Eutektikum bei 4,3% C‐tste u g: ute t u be 4,3% CZusammensetzungErstarrung: Primärzementit und AustenitErstarrung: Primärzementit und AustenitAbkühlen: Sek. Fe3C scheidet sich ausUnter 723°C Zerfall von Austenit mit 0 8 % C in PerlitUnter 723 C Zerfall von Austenit mit 0,8 % C in Perlit
Vorlesungsskript (Konstitutionslehre TU Berlin)Roos, Maile ‐Werkstoffkunde für Ingenieure (Springer) / Abbildung (1/2/3/4/5/6/7/8)W Bergmann – Werkstofftechnik I (Carl Hanser Verlag)W. Bergmann Werkstofftechnik I (Carl Hanser Verlag)http://www.haw‐hamburg.de/fileadmin/user_upload/IWS/PDF/Skript_teil09.pdf(Abb. 1a)http://www.tu‐cottbus de/fakultaet3/fileadmin/uploads/metallkunde/files/Skripte/Ucottbus.de/fakultaet3/fileadmin/uploads/metallkunde/files/Skripte/UEbung_Eisenkohlenstoffdiagramm.pdf (9/10/11/12/13)