Bedingt durch die Abwechslung von kohlenstoffarmen und -reichen Gebieten entsteht dabei die typische Lamellenstruktur. Stellt sich nun ein Kohlenstoffgehalt von 0, 02% in der kohlenstoffarmen Lamelle ein, klappt das Gefüge der Lamelle in Ferrit ( α-Fe) um. Widmannstättensches Gefüge. Der Kohlenstoffgehalt in der kohlenstoffreichen Lamelle dagegen steigt bis 6, 67%, es bildet sich also Zementit (Fe 3 C). Da er sekundär aus dem Austenit (γ-Fe) entsteht (im Gegensatz zu primär aus der Schmelze), wird er als Sekundärzementit (Fe 3 C II) bezeichnet. Diese Front aus Zementit und Ferrit wächst gleichzeitig in den Austenit hinein. Kühlt das Gefüge weiter ab, so fällt aus dem α-Fe, bedingt durch die sinkende Fähigkeit, Kohlenstoff zu binden (0, 00001% Kohlenstoff bei Raumtemperatur), weiter Zementit aus, den man jetzt, da er aus α-Fe ausfällt, Tertiärzementit (Fe 3 C III) nennt. Bei der untereutektoiden Perlitbildung, also bei Kohlenstoffgehalten von 0, 02 Ma% < C < 0, 80 Ma%, entsteht bei erreichen der Temperatur A 3 (Linie GOS im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm) aufgrund der abnehmenden Löslichkeit des Austenits (γ-Mischkristall) für Kohlenstoff bereits Ferrit, sog.
Das Gefüge oder die Mikrostruktur beschreibt unabhängig vom Werkstoff ( Metall, Keramik oder Polymer) den Aufbau und die Ordnung der Bestandteile auf sichtbarer und mikroskopischer Ebene. Die Gefügebestandteile ( Kristallite bzw. Körner, Füllstoffe und amorphe Bereiche) sind üblicherweise sehr klein und können zum Beispiel mit einem Lichtmikroskop qualitativ und quantitativ sichtbar gemacht werden. Die entsprechenden Fachgebiete heißen bei metallischen Werkstoffen: Metallografie, bei keramischen Werkstoffen: Keramografie und bei Polymeren: Plastographie. Gefüge (Werkstoffkunde). [1] Einkristalle und amorphe Materialien weisen keine lichtmikroskopisch auflösbaren Gefüge auf. Im Bereich der metallischen Werkstoffe und Legierungen wird dabei zwischen dem Primärgefüge und dem Sekundärgefüge unterschieden, auch wenn umgangssprachlich mit dem Begriff Gefüge üblicherweise das Sekundärgefüge gemeint ist. "Der Begriff Gefüge kennzeichnet die Beschaffenheit der Gesamtheit jener Teilvolumina, von denen jedes hinsichtlich seiner Zusammensetzung und der räumlichen Anordnung seiner Bausteine in Bezug auf ein in den Werkstoff gelegtes ortsfestes Achsenkreuz in erster Näherung homogen ist.
Bei Gusswerkstoffen lassen sich damit in der Regel auch die Dendritenstrukturen zeigen. In vielen Fällen kommt es im Nachgang der Erstarrung der Schmelze aufgrund der vorhandenen Restwärme zu einer quasi "unfreiwilligen" Wärmebehandlung. Dieser Vorgang wird als Selbst anlassen bezeichnet. Ein Selbstanlassen, wie auch eine technische Wärmebehandlung, führt zu Umwandlungs-, Ausscheidungs- und Rekristallisierungsvorgängen, die das Sekundärgefüge ausbilden. Perlit - Edelstahl härten. Dies sind jedoch immer Festkörperreaktionen, bei denen die äußeren Geometrien weitestgehend konstant bleiben. Das Sekundärgefüge verfügt meist über kleinere Körner als ein Primärgefüge. In zweiphasigen Gefügen eines Polykristalls können sechs grundsätzlich unterschiedliche Gefügetypen unterschieden werden. In der Praxis treten hingegen auch Mischtypen auf. [3] Duplexgefüge Dispersionsgefüge Zellengefüge Dualgefüge Lamellengefüge Durchdringungsgefüge (Netzgefüge) Die Gefüge von Metallen werden mit den Mitteln der Metallographie an Materialproben herausgearbeitet und die unter dem Lichtmikroskop sichtbaren Gefügeschliffbilder anschließend analysiert.
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. %, 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 [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Entstehung eines Perlitbereichs bei schnelleren Abkühlgeschwindigkeiten Idealerweise gehorcht das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm den Gleichgewichtslinien.
Darstellung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Das Stahlstück wird mit den in der Metallografie üblichen Verfahren geschliffen und poliert und dann mit verdünnter Salpeter- oder Pikrinsäure angeätzt. Durch das Ätzen wird der Ferrit stärker angegriffen als der Zementit, weshalb die Zementitlamellen erhaben hervortreten und bei etwas schräger Beleuchtung Schattenlinien werfen. Die erhabenen Zementitlamellen wirken zudem als optisches Gitter, in dem durch Interferenz aus weißem Licht farbig irisierendes Licht entsteht. Diesem an Perlmutt erinnernden Effekt verdankt der Perlit seinen Namen. ferritisch -perlitisches Gefüge eines unlegierten Stahls mit 0, 35% Kohlenstoff (C35) mit hellen Ferritkörnern und dunklem lamellarem Perlit Perlitbildung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] schematische Darstellung von Perlit für 0, 02 Ma. % < C < 6, 67 Ma. % Bei der Bildung des Eutektoids Perlit verarmt das Gefüge lokal an Kohlenstoff, während sich die Nachbargebiete durch Diffusion immer weiter an Kohlenstoff anreichern.
In diesem Artikel ist eine kurze Zusammenfassung über die Phasenumwandlungen beim Erstarren und Abkühlen von Stahl gegeben. Einleitung Im Abschnitt Phasenumwandlungen im erstarrten Zustand wurden die Gefügeänderungen von Stählen während der Abkühlung ausführlich erläutert. Da diese sehr komplex sind, soll in diesem zusammenfassenden Artikel nochmals einen kurzen Überblick über die Gefügeumwandlungen gegeben werden. Ausführlichere Informationen finden sich im Artikel Phasenumwandlungen von Stählen im erstarrten Zustand (metastabiles System) wieder. Abbildung: Überblick über die Gefügeentstehung von Stählen Erstarrungsprozess Der eigentliche Erstarrungsprozess vollzieht sich bei Stählen unabhängig des Kohlenstoffgehalts wie bei einer Mischkristalllegierung. Dies zeigt sich im Phasendiagramm als typisch linsenförmiger Bereich zwischen Liquidus- und Soliduslinie. Der Kohlenstoff ist unmittelbar nach der Erstarrung vollständig im kubisch-flächenzentrierten γ-Eisengitter löslich. Diese Mischkristallverbindung von kubisch-flächenzentriertem Eisen und darin eingelagertem Kohlenstoff wird als Austenit bezeichnet.
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