Hilfestellung bei Kohlenstofflösung

[kaputtmacher]

nabend,

könnte mir jemand bei folgender Fragestellung unter die Arme greifen meine Bücher geben das leider nicht her

bei reinem C-Stahl mit 0.8% C geht sämtlicher Kohlenstoff bei 723°C in Lösung und nimmt seinen Platz im Kfz-Gitter ein.

bei Stahl mit 1.5% C sind es in etwa 1000°C bis zur Lösung.



Mir stellt sich die Frage wo sich die restlichen 0.7% C Differenz von meinen Beispielen im bereits gesättigten Kfz-Gitter einlagern ?

Bilden sich Zwischengitterplätze?


mfg

 

[daenou]

Klick doch mal auf den Link 'Suchen' oben in der blauen Leiste! Dann gib den Suchbegriff 'Karbide' (ohne die Anführungszeichen) ein und voilà

 

[kaputtmacher]

morgen,

es geht mir nicht um die Karbide sondern um den Temperaturbereich
über der S-E Linie im EKD. Dort sind alle Karbide gelöst.

Mir stellt sich die Frage wo die C-Atome im KFZ-Gitter eingelagert werden.
von 0.8% bis 2.06% C kann mit nahezu konstant steigender Temp. mehr C eingelagert werden.

geschieht das durch Substitution, Zwischengitterplätze oder ein verzehrtes KFZ-Gitter?

theoretisch müsste es was mit der Energieaufnahme von Fe und C zutun haben bzw. deren Atomradien.

genaues weiß ich allerdings auch nicht deshalb dachte ich mir ich frag mal

mfg

 

[Eisenbrenner]

Auch immer einen Tipp wert, da frei verfügbar:

Metallurgy of Steel for Bladesmiths & Others who Heat Treat and Forge Steel
von John D. Verhoeven, March 2005
Hier findest du eine Beschreibung der Einlagerung auf S9.
Verhoeven erklärt eine Sättigung damit, das der Kohlenstoff bei der Diffusion das Eisengitter auseinanderdrückt, dies aber nur zu einem gewissen Grad funktioniert.
Hört sich für mich nicht so an, als sei das Gitter immer bei 0,85% gesättigt. Eher so als wäre das Gitter erst bei den 2,06% gesättigt.

Folgst du den Links bei Wikipedia/EKD, dann findest du hier auf S2:
Löslichkeit von Kohlenstoff im kfz-Gitter bei 1147° 2,06%

Sind damit alle Fragen geklärt?

Grüße, Eisenbrenner

 

[U. Gerfin]

Kohlenstoff kann im Stahl vorliegen:

1.) als Karbid- also als Verbindung mit dem Eisen als Fe 3 C oder mit Legierungselementen in unterschiedlichsten Formen. Rapatz behandelt das in einem eigenen Kapitel auf 12 Seiten.
Diese Karbide liegen nicht in chemischer Verbindung mit der Matrix vor, sondern liegen als Fremdkörper eingebettet, etwa wie die Steine im Zement.
Perlit etwa ist ein Mischgefüge aus Ferrit und Karbiden.

2. auf Zwischengitterplätzen eingelagert. Dies geht nur im Austenit (Ferrit kann nur Spuren von C lösen).
Ein Unterfall davon ist die "Zwangslage" im Martensit, wo der Kohlöenstoff das Gitter verspannt und so zur Härtung führt.

3.-hier uninteressant als Graphit.

Der AC 1 -Punkt hat mit der Löslichkeit streng genommen nichts zu tun. Er bezeichnet den Anteil an Kohlenstoff, der zugleich mit dem Ferrit in Lösung geht, ohne daß andere Gefügebestandteile übrig bleiben.

Ab wann in reinen Kohlenstoffstählen die Löslichkeitsgrenze für den Kohlenstoff erreicht ist, war lange recht umstritten. Die Angaben schwankten zwischen 1,7-2,1 %. Man hat sich jetzt auf 2,06 % festgelegt.
Unter diesem C-Gehalt kann sämtlicher Kohlenstoff im Austenit gelöst werden, darüber bleiben auch im rein austenitischen Gefüge Karbide übrig-die schon in der Schmelze entstandenen sogenannten Primärkarbide. Da sie ohne Aufschmelzen nicht löslich sind und oft recht grob sind, führen sie notwendig zu einer erhöhten Sprödigkeit des Gefüges. Stähle mit Primärkarbiden nennt man auch Ledeburitstähle.

Unlegierte Ledeburitstähle sind nicht im Handel, da sie keinerlei Vorteile bieten, die die schlechten mechanischen Eigenschaften ausgleichen könnten.
Legierte Stähle sind dagegen oft ledeburitisch-als Beispiel seien nur die Schnellarbeitsstähle und die Stanzenstähle genannt. Hier kann man durch die Sonderkarbide die Verschleißfestigkeit enorm steigern und durch die hohen Anlaßtemperaturen auch ausreichende Zähigkeitswerte einstellen-bei den Schnellarbeitsstählen sogar sehr ordentliche.

Freundliche Grüße

U. Gerfin