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Legierungen 



zogenen, zum Teil gestrichelten Linien die 

 Kristallisationsvorgange hei normaler Ab- 

 kuhlungsgescliwindigkeit dar, sofern der 

 Kohlenstoffgehalt 4,2% (entsprechend B'j 

 nicht wesentlich iiberschreitet. 



Man entnimmt aus dem Diagramm fol- 

 gendes : 



Das reine Eisen erleidet bei der Abkiih- 

 lung im festen Zustand zwei Umwandlungen. 

 Das aus der Schmelze abgeschiedene y- 

 Eisen wandelt sich um in /i- und a-Eiseu. 

 Erst dieses ist magnetisch. Das a-Eisen 

 fiihrt als Gefugebestandteil den Namen 

 Ferrit. 



Mit steigendem Kohlenstoffgehalt findet 

 die Erstarrung bei inimer tieferen Tempera- 

 turen statt, es scheiden sich Mischkristalle 

 aus (Martensit). Bei 4,2% Kohlenstoff ist 

 das Eutektikum erreicht, es fallen gleich- 

 zeitig Mischkristalle und Kristalle der Ver- 

 bindung Fe 3 C (Cementit). Jenseits des 

 Eutektikums findet zuerst Kristallisation von 

 reinem Cementit statt, doch kann die Kurve 

 nicht weit iiber 4,2% hinaus verfolgt werden. 

 da dann der Cementit unbestandig zu werden 

 beginnt. 



Unterhalb der eutektischen Linie ist 

 alles erstarrt. Im festen Zustand findeu 

 noch folgende Veranderungen statt: 



Mit sinkender Temperatur nimmt die Los- 

 lichkeit des Cementits im Eisen ab, er kri- 

 stallisiert langs der Kurve a'G aus den 

 Mischkristallen aus. 



Andererseits nimmt auch die Loslichkeit 

 des Eisens ab, es scheidet sich langs der Linie 

 EJG aus den Mischkristallen ab, von E bis J 

 in der /?-Form, die dann bei der Temperatur 

 des Punktes F sich in die a-Form umwandelt, 

 von J bis G direkt in der a-Form. 



Die Abscheidmig der ft- und a-Form 

 bei niedrigeren Temperaturen kann auch 

 als Depression der Umwandlungspunkte auf- 

 gefaBt werden. 



Die beiden Kurvenziige treffen sich in 

 dem Punkte G, der als richtiger eutek- 

 tischer Punkt der festen Lb'sung Eisen- 

 Cementit anzusehen ist. Das Eutektikum 

 fiihrt den Namen Per lit. 



Die geschilderten Vorgange finden nur bei 

 langsamer Abkiihlung statt. Durch rasche Ab- 

 kuhlung kann man den Martensit durch die 

 Zerfallszone unzersetzt hindurchbringen in 

 ein Gebiet so geringer Reaktionsgeschwin- 

 digkeit, daB diese an sich instabilen Zu- 

 stande praktisch bestandig sind. 



Auf diesen Verhaltnissen beruht das 

 Harten des Stahls, das in der Bildung der 

 harten Martensitkristalle besteht: durch Er- 

 hitzen iiber 710 bewirkt man die Umwandhing 

 des Perlits in Martensit - - ,,Anlassen" - - und 

 fixiert diesen Zustand dann durch rasches 

 Abkiihlen -. ,,Abschrecken". 



b)Das vollkommen stabile System 



Eisenkohlenstoff. Eine Reihe von Be- 

 obachtungen laBt darauf schlieBen, daB 

 das behandelte System z. T. nicht ganz 

 stabile Zustande darstellt. Besonders spricht 

 hierfiir die Erscheinung, daB durch langeres 

 Erhitzen auf Rotglut ein Zerfall der Misch- 

 kristalle und des Cementits herbeigefiihrt 

 wird. Das Eisen en t halt nach der Abkiih- 

 lung den Kohlenstoff in Form von Graphit 

 und Temperkohle. 



Diese neuen Verhaltnisse werden durch 

 | die gestrichelten Linien des Diagramms dar- 

 1 gestellt. Ihr genauer Verlauf konnte noch 

 nicht experimentell festgelegt werden, da 

 die Einstellung der entsprechenden Gleich- 

 gewichte sehr langsam erfolgt. 



c) Die Wirkung der Zusatze zu 

 den Eisen-Kohlenstoff legierungen. 

 AuBer Kohlenstoff enthalten die technischen 

 Eisen und Stahlsorten meist noch andere 

 Element e: Schwefel, Phosphor, Silicium, 

 Mangan, Nickel, Chrom, Wolfram, Molyb- 

 dan, Vanadium. 



Schwefel und Phosphor beeinflussen die 

 Eigenschaften des Eisens in unerwiinschter 

 Weise und werden so weit wie moglich ent- 

 fernt, die anderen Element e werden absicht- 

 lich zugesetzt. 



Durch die Zusatze wird die Lage der 

 Kurven und die Ausdehnung der Diagramm- 

 f elder verandert: die Bestandigkeit des 

 Carbids wird vergroBert ocler verringert, die 

 Lage der Umwandlungs- und eutektischen 

 Punkte wird verschoben, Unterkiihlungen 

 werden begiinstigt. Endlich treten auch spezi- 

 fische Wirkungen auf. 



Die genannten Elemente erscheinen, wie 

 erwahnt, viclfach als Gegenspieler, so Sili- 

 cium und Mangan. 



Silicium begiinstigt den Zerfall des Ce- 

 mentits, Mangan erhoht seine Bestandigkeit. 



Peter sen hat Dntersuchungen iiber die 

 Loslichkeitsverminderung des Kohlenstoffs 

 im Eisen durch Silicium ausgefiihrt. Die 

 Tabelle auf Seite 139 zeigt die Resultate. 



Die Legierungen wurden langere Zeit auf 

 den Schmelzpunkt erhitzt. 



Man nahm sogar friiher an, daB Graphit- 

 bildung ohne Silicium nicht moglich sei, 

 doch ist diese Ansicht durch die Versuche 

 von Wiist an reinen Eisen-Kohlenstoff legie- 

 rungen widerlegt. 



Siliciumhaltiges Eisen von entsprechen- 

 dem Kohlenstoffgehalt wird also beim Er- 

 st arren zur Bildung von g ran em graphit- 

 haltigen, manganhaltiges zur Bildung von 

 weiBem cementithaltigem Roheisen neigen. 



Audi in den kohlenstoffarmeren Legie- 

 rungen sind die beiden Elemente von Be- 

 deutung und wirken sich entgegen. 



Silicium erhoht den eutektischen Punkt 



