Eisen-Kohlenstoff-Diagramm Erklärung : Wichtige Merkmale und Informationen
Hier sind einige wichtige Merkmale und Informationen zum Eisen-Kohlenstoff-Diagramm:
Phasen: Das Diagramm zeigt die verschiedenen Phasen oder Zustände, die in Eisen-Kohlenstoff-Legierungen auftreten können. Zu den wichtigsten Phasen gehören Austenit, Ferrit, Zementit und Martensit.
Kohlenstoffgehalt: Die horizontale Achse des Diagramms repräsentiert den Kohlenstoffgehalt der Legierung, typischerweise in Gewichtsprozent. Der Kohlenstoffgehalt reicht von 0% bis etwa 6,7%.
Temperatur: Die vertikale Achse des Diagramms repräsentiert die Temperatur, typischerweise in Grad Celsius oder Kelvin. Die Temperatur erstreckt sich von Raumtemperatur bis zu sehr hohen Temperaturen.
Phasenregionen: Das Diagramm zeigt die Bereiche, in denen bestimmte Phasen stabil sind, abhängig von Temperatur und Kohlenstoffgehalt. Zum Beispiel ist bei Raumtemperatur und niedrigen Kohlenstoffgehalten Ferrit die stabile Phase, während bei höheren Kohlenstoffgehalten Austenit oder Zementit stabil sein können.
Eutektische Punkte: Das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm enthält eutektische Punkte, die den niedrigsten Schmelzpunkt einer Legierung repräsentieren. Das bedeutet, dass Legierungen an diesen Punkten eine bestimmte Eutektika-Phase bilden.
Martensitbildung: Das Diagramm zeigt auch den Bereich, in dem Martensit durch schnelles Abkühlen von austenitischem Stahl entstehen kann. Martensit ist eine stark gehärtete Phase und wichtig für die Herstellung von gehärteten Stählen.
Das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm ist ein wichtiges Werkzeug in der Materialwissenschaft und Metallurgie. Es hilft Ingenieuren und Wissenschaftlern, die Eigenschaften von Eisen-Kohlenstoff-Legierungen zu verstehen und zu steuern, was entscheidend für die Entwicklung und Herstellung von verschiedenen Stahllegierungen und anderen Materialien ist.
Häufige Frafen zu "Eisenkohlenstoffdiagramm"
Das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm zeigt mehrere Gefügephasen, die sich je nach Temperatur und Kohlenstoffgehalt bilden. Die wichtigsten sind Ferrit, Austenit und Zementit sowie die daraus entstehenden Mischgefüge Perlit und Ledeburit. Damit umfasst das Diagramm die zentralen Strukturen, die das mechanische Verhalten von Eisen- und Stahllegierungen bestimmen.
Alpha-Eisen (α-Fe) ist die bei Raumtemperatur stabile Phase des reinen Eisens. Es besitzt ein kubisch-raumzentriertes Kristallgitter (KRZ) und kann nur sehr geringe Mengen an Kohlenstoff lösen (max. ca. 0,02 % bei 727 °C). Alpha-Eisen ist ferromagnetisch bis zur Curie-Temperatur von 768 °C und bildet die Grundlage für die Gefüge von un- und niedriglegierten Stählen.
Das metastabile System des Eisen-Kohlenstoff-Diagramms basiert auf der Annahme, dass Kohlenstoff im Eisen nicht als Graphit, sondern als Zementit (Fe₃C) vorliegt. Obwohl Graphit die thermodynamisch stabile Phase wäre, tritt in technischen Eisen-Kohlenstoff-Legierungen (Stählen und Gusseisen) meist Zementit auf. Dieses metastabile System wird daher für die praktische Werkstoffkunde verwendet und beschreibt die Gefüge Ferrit, Austenit, Perlit, Ledeburit und Zementit.
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