5.4 Eisen und Eisenlegierungen

Question 1

Welche atomare Prozesse laufen während einer Erstarrung ab?

Answer 1

• Nukleotion (Keimbildung)
• Wachstum der Kristallkeime
• Unordnung von Atomen im Kristallgitter
• Defektbildungen

Question 2

Welche 2 Bedingungen für eine Kristallisation?

Answer 2

wenn freie Energie austreten kann:
* submikroskopische Keime
* Unterkühlung der Schmelze

Question 3

Was versteht man unter “Unterkühlung einer Schmelze”?

Answer 3

Schmelze schnell unter Schmelztemp. abgekühlt wird
und
keine Kristallisation eingetreten ist

Question 4

Wozu dienen Keime?

Answer 4

Sind Katalysatoren für die Kristallisation

Question 5

Welche Voraussetzungen für unterkühltes Wasser?

Answer 5

• Reinheit
• Abkühlrate
• Gefrierpunktserniedrigung
• störungsfreie Bedingungen

Question 6

Was versteht man unter Blitzeis?

Answer 6

Sofortiges Gefrieren von Wasser

Question 7

Wodurch charakterisiert sich eine Mischkristalllegierung?

Answer 7

• hohe Ts
• Hohe Fkt und & Härte
• Homogen Struktur

Question 8

Welche Arten von Mischkristallen gibt es?

Answer 8

Substitutionsmischkristalle
Einlagerungsmischkritalle

Question 8

Wodurch charakterisiert sich eine Kristallmischlegierung?

Answer 8

• besteht aus nicht zusammenpassenden Legierungselementen
• besteht aus verschiedenen Kristallarten

Question 8

Woraus besteht Stahl?

Answer 8

Legierung aus Fe und C (0,02-2,1% Gehalt)

Question 9

Welche Gitterstruktur hat Stahl in tR?

Answer 9

krz-Gitterstruktur

Question 9

Erkläre Perlitbildung

Answer 9

1. Erhitzung von 1000°C: Austentitisierung (in kfz)
2. Abkühlung: Austenit wandelt sich in Perlit um (C-Atome scheiden aus)

Question 9

Unteschied von Stahl und Gusseisen?

Answer 9

Stahl hat weniger C-Gehalt

Question 10

Warum finden Phasenumwandlungen bereits im erstarrten Zustand statt?

Answer 10

Weil ihre Kristallstruktur noch nicht völlständig stabilsiert ist

Question 10

Welche Phasenumwaldungen gibt es bei einer Fe-C-Legierung?

Answer 10

über 720°C: Austenit + Zementit (Ledeburit I)
unter 720°C: Perlit + Zementit (Ledeburit II)

Question 11

In welcher Gitterstruktur kristallisiert Stahl zuerst?

Answer 11

in kfz-Gitterstruktur (Austenit)

Question 12

Welche Gefügeänderungen bei stabilen bzw. metastabilen System von Stahl?

Answer 12

• stabil: krz in kfz
  (wenn Material thermodynamisches Gleichgewicht hat)
• metastabil: größere Zementitpartikel oder Perlit
  (wenn Material kinetisches GG hat)

Question 12

Welchen C-Gehalt hat eutektoider Stahl?

Answer 12

0,8%

Question 13

Warum ist C in Ferrit kaum löslich?

Answer 13

krz: viel dichtere Packung als kfz

Question 14

Bei welcher Temp. und aus welchen Phasen ensteht Perlit?

Answer 14

720°C: lamellares Gefüge aus Ferrit + Zementit

Question 15

Was ist der Unterschied zwischen Eutektikum und Eutektoid?

Answer 15

• Eutektikum: flüssige Phase in 2 festen Phasen
• Eutektoid: feste Phase in 2 feste Phasen

Question 16

Warum sinkt Löslichkeit des C im Austenit mit < Temp.?

Answer 16

Kinetische Energie nimmt ab: es entstehen höhere lokale C-komb.

Question 17

Was versteht man unter den Zuständen:
* untersättigt
* gesättigt
* übersättigt?

Answer 17

• untersättigt: unterhalb 720°C
• gesättigt: bei 720°C
• übersättigt: oberhalb 720°C

Question 18

Wann scheidet der nicht mehr lösliche C aus Austenit aus?

Answer 18

Wenn Austenit abkühlt, erreicht der Stoff die Löslichkeitsgrenze von C

Question 19

Wie wird C bei untereutektoiden Stählen ausgeschieden?

Answer 19

Setzt sich zu Ferritkörnern ab

Question 20

Wie kann aus dem Fe-C-Diagramm der Phasenanteil eines Stahls ermittelt werden?

Answer 20

Hebelregel

Question 21

Wie kann aus dem Fe-C-Diagramm der Gefügeanteil eines Stahls ermittelt werden?

Answer 21

Im Diagramm ablesen und schätzen