Herzlich Willkommen! Ich möchte Ihnen heute etwas über das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm erzählen. Das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm, vielleicht hat der eine oder andere das schon mal mitbekommen. Die einen sagen, es ist eine Mona Lisa. Für mich ist es einfach nur ein oder Landkarte, die Frage ist, warum muss ich sie mit so einem Thema behelligen?
Warum ist das so wichtig? Und da habe ich mir ein kleines bisschen was zu einfallen lassen. Und zwar ein Riesenthema in der Werkstofftechnik.
Und zwar ist es das Thema Wärmebehandlung. Sie sehen mal. Man bildet hier aus dem Buch Max und Moritz, da ist der Schneider Meck, Meck, Meck. Und seine Assistentin sozusagen scheint auf den ersten Moment sehr grausam, ihm dort mit einem Bügeleisen über den Bauch zu fahren. Im anderen Kontext könnte man sagen, sie tut ihm weh, aber es ist gar nicht so gemeint.
Denn das, was man macht, diese Wärmeanlagerung, soll diesem Schneider Meck, Meck, Meck, die soll dem guttun. Und das Ganze kennt man auch... auch aus anderen Applikationen, ist hier zum Beispiel eine Hot-Stone-Massage, die sorgt für Entspannung. Und in der Tat, das Ganze gibt es dann auch in dem Bereich der Werkstoff-Wärmebehandlung. Man baut damit Spannungen ab, die sich im Laufe des Produktionsprozesses irgendwie gebildet haben.
Warum macht man das ein? Wo macht man Wärmebehandlung überhaupt bei Stähl? Und das ist relativ einfach. Wir können eben durch Wärmebehandlung diese Eigenschaften der metallischen Werkstoffe, insbesondere auch der mechanisch-technologischen Eigenschaften, so weit verändern, dass sie eben optimal auf den Einsatzzweck abgestimmt sind. Darum ist es ganz wichtig, um das zu verstehen, dass man mal das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm gehört hat und verstanden hat und ich weiß, aus eigener Erfahrung, das ist ein Riesenthema.
Man fängt mit Einphasendiagramm, Zweiphasendiagramm, es gibt die Hebelgesetze, dann kommen so lustige Begriffe wie Eutektikum, Peritektum. An alle, die das bereits kennen und wissen, finde ich toll, dass sie es können. An dieser Stelle sage ich, ich erzähle das mal aus dem...
meinen Blickwinkel, was mir wichtig erscheint, ich mag falsch liegen, aber erlauben Sie es mir einfach kurz und kompakt darzustellen. Und ich habe mir überlegt, Wärmebehandlung lassen Sie mich ein bisschen konkreter, wenn ich möchte gerne einen Prozess mit Ihnen gemeinsam durchsprechen und den anhand eines Eisen-Kohlenstoff-Diagramm auch später besprechen. Und ja, wenn Sie jetzt so Frühjahrszeit wieder und dann werden Sie in einigen Flyern fänden, da gibt es besser. Messer, Messbesteck, Grillbesteck und sonstiges. Und da wird dann angegeben, wir haben Messer mit der Härte HRC von 6,65.
Und keiner fängt was mit HRC 65 an, insbesondere nicht dieser normalsterbliche Verbraucher, der dort steht. Sie wissen aber, was HRC ist. Härte, Rockwell, Cone. Und 65 HRC, das ist schon relativ hart, wenn Sie das in eine Bandsäge einspannen. Die wird nicht viel Freude haben, dieses Sägeblatt.
Die wird direkt zerspringen. Also. Wie schafft man das so eine Härte zu erzeugen?
Das ist ja eine total spannende Geschichte und wenn wir mal einer Wärmebehandlung so oder einem Stahl mal ein bisschen über die Schulter schauen, der so eine Wärmebehandlung sieht, dann könnte das so aussehen. Sie haben hier ein Rohling, das soll die Klinge sein, die erkennt man und diese Klinge wird in Lehm getaucht. Warum in Lehm getaucht?
Warum nicht einfach so nehmen? Da kommen wir später drauf. Akzeptieren Sie es jetzt erstmal als so genannte Schutzschicht, wollen wir es mal sehen und dann nimmt man diese Klinge und packt die einfach in ein Kohlebett. Das sieht man oftmals, wenn das in der Manufaktur passiert, dass das in dunklen Räumen stattfindet und da ist kein Thermoelement drin, sondern viele sind sogar in der Lage, die Kohle oder die Farbe, die Temperatur der Kohle anhand der Farbe der Kohle zu erkennen. Vielleicht sehen Sie die nächste Entschuldigung beim Grillen, warum Sie so lange am Grill stehen und auf dieses Grillfeuer da schauen, weil Sie sagen, ich kann anhand der Kohle die Temperatur abschätzen.
Aber jetzt mal im Ernst, das können manche. mit solchen Kohlebetten die Temperaturen abschätzen. Gehen wir mal ganz kurz weiter. Was passiert dann, wenn diese Klinge dann eine gewisse Zeit lang in diesem Kohlebett gewesen ist, dann wird die Klinge herausgenommen und dann wird die in Wasser abgeschickt. Das ist hier im Bild 3 dargestellt.
Und wenn man die Klinge dann herausnimmt, dann ist sie sehr, sehr hart. Also man könnte hier mal eine Härteprüfung machen mit Rockwell und würde feststellen, ich liege hier in einem Bereich von 60 HRC während der Stahlfeuer. kann ich gar nichts Vernünftiges messen, zumindest wenn ich Rockweld, da müsste ich eine Wickers Härtebriefe machen.
Also vorher war ich hinterher sehr sehr hart und zwar auch so hart, dass ich damit eigentlich auch wieder nichts anfangen kann. Warum? Weil sich das Messer nicht durchbiegen lassen kann und jeder der mal festgestellt hat, so ein Küchenmesser hat eine gewisse Flexibilität.
Also muss ein Kompromiss finden zwischen Härte und Flexibilität. Aber wir halten mal einfach fest, wir haben einen Stahl, der war vorher weich. Und jetzt haben wir ihn erhöht, 780 Grad, also die Temperaturen werden hier auch angegeben, dann wird es abgekühlt, abgeschreckt sozusagen und danach hat sich der Werkstoff verändert, er ist härter geworden. Wie kann man so etwas erklären, um das zu verstehen?
stehen, brauchen wir tatsächlich einen Plan, wir brauchen eine Karte, ich brauche ein Mindmapping oder ich brauche tatsächlich eine Landkarte. Und dazu gibt es eben das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm. Dieses Eisen-Kohlenstoff-Diagramm sieht auf den ersten Blick sehr komplex aus und lädt so ein bisschen zum Weglaufen ein. Es ist aber eigentlich relativ einfach und ich will es auch aus meinem Blickwinkel erzählen. Gucken wir uns mal ganz kurz an.
Ich versuche mal ein bisschen Farbe hier rein zu kriegen mit meinem Stift, das macht dann auch nicht ganz. Das ist unsere Karte, schauen wir uns die mal ganz kurz an. Unten auf der x-Achse ist der Kohlenstoffgehalt dargestellt und auf der y-Achse die Temperatur.
Jetzt beteiligen wir das Ganze mal wie beim Schiffe versenken auch und sagen einfach, was passiert eigentlich, wenn ich einen Stahl habe, der 1,5% Kohlenstoff hat? Oder fangen wir mal anders an. Ja, doch 1,5 Prozent Kohlenstoff, das ist auch noch liegen. Und der hat eine Temperatur von 1500 Grad. Also wir landen irgendwo in diesem Bereich.
Jetzt machen wir das wie bei Schiffeversenken, wenn wir genau auf diesem Punkt sind. Grad und 1,5 Gewichtsprozent Kohlenstoff, dann wissen wir, wir liegen in einem Bereich, der ist hier dadurch gekennzeichnet, dass er Schmelze heißt. Mal gucken, ob ich das jetzt nochmal schaffe. Ich mache mal eine andere Farbe hier, die grün, dann kommen wir hier in einen Bereich rein, den zeichne ich ihm ein, dort liegen wir und da steht Schmelze dahinter. Das heißt, Sie können anhand dieser Landkarte schon mal sehen, aha, wenn ich einen Stein...
1,5 Gewichtsprozent Kohlenstoff habe und mit 1500 Grad, dann bin ich in einem Bereich, wo der Stahl noch flüssig ist, das ist eine Schmelze. So und diese Linie, jetzt gibt es ja auch noch eine gewisse Linie, die wir haben, die gucken wir uns auch nochmal an, die zeichne ich nochmal nach und das ist hier so eine Linie, die man hat. Das machen wir hier mal weg, das hat damit nichts zu tun. Zack. Diese Linie, die dazu gehört, das ist die Liquiduslinie.
Und diese Liquiduslinie heißt, wenn ich unterhalb dieser Linie komme, dann habe ich nicht mehr... reinig schmelzt. Und wir machen das ganze Experiment mal. Wir nehmen mal unser 1,5 Gewichtsprozent Kohlenstoff und senken die Temperatur ab auf 1300 Grad. Also ich gehe jetzt hier einmal nach unten.
Und dann gucken wir mal, mal was hier passiert dann passiert nämlich folgendes ich habe nicht mehr nur schmelze sondern in diesem eisenkohlenstoff steht auf einmal kohlenstoff diagramm steht auf einmal drin ich habe schmelze plus gamma mich kristalle also eins ist auf jeden fall sicher da ist irgendwas auskristallisiert man kann sich vorstellen wie so ein vulkanfluss der man hat flüssiges flüssige lavaschmelze und da sind so ein paar brocken drin und diese brocken das sind irgendwelche kristalle die heim auch noch Gamma-Mich-Kristalle. Ich schreibe mal hin, Gamma-Mich-Kristalle. Und weil ich gar nicht so viel Platz habe, kürze ich Gamma-Mich-Kristalle ab und mache ein mk dahinter.
Vielleicht erinnern Sie sich daran, dass Sie schon mal, nur an dieser Stelle, schon mal etwas gehört haben von Gamma-Eisen. Ganz am Anfang unserer Vorlesung haben Sie schon mal etwas über Alpha-Eisen gehört und über Gamma-Eisen. Lassen wir erstmal so stehen. Mehr gibt es erstmal gar nicht zu sagen.
Jetzt machen wir folgendes. Wir senken die Temperatur weiter. Wir senken die Temperatur weiter.
Temperatur von 1300 Grad runter auf 1100 Grad. Gehen weiter runter und jetzt gucken wir nach, was steht denn in diesem Diagramm? Was kriegen wir doch draus? Da stehen auf einmal nur noch Gamma-Mich-Kristalle. Das heißt, das Wort Schmelze kommt dort gar nicht mehr vor.
Und wir haben auf einmal, hat sich offensichtlich die ganze Schmelze umgewandelt in feste Kristalle. Ist irgendwie auch logisch. Die Temperatur als mittleres Maß für die Geschwindigkeit von den Atomen oder Molekülen, die dann eben jetzt rumschwinden, in dem Fall von den Atomen, ist reduziert.
Die werden langsam kristallisiert, die ganzen Eisenatome kristallisieren aus und irgendwann ist die Temperatur so weit gesunken, dass ich nur noch festes Kristall habe. Gamma-Mich-Kristalle. Und Sie wissen auch, wir sagen eigentlich dann, wenn wir uns diese Mikrostruktur anschauen, sagen wir eigentlich nicht Kristalle dazu, sondern wir sagen immer Körner dazu und die Korngrenzen.
Okay, also eigentlich eine ganz coole Karte, denn die Karte sagt mir, egal wo ich jetzt bin, in Abhängigkeit von der Temperatur. und von der Zusammensetzung. Ob ich gerade schmelze, ob ich ein Mischgebiet habe oder gar mal Mischkristalle. Und jetzt gibt es hier eine ganz interessante Kurve.
Und da nehme ich nochmal eine andere Farbe. Und das ist die Soliduslinie. Die steht hier nur drin, aber die Soliduslinie, ich zeichne sie mal ein, in der Hoffnung, dass ich mich jetzt hier nicht vertue.
Zack, hier oben ist es ganz eng und soll uns erstmal gar nicht so weit interessieren. Das ist jetzt hier die Soliduslinie. Und die Soliduslinie heißt, alles was unterhalb dieser Soliduslinie liegt, alles was da drunter liegt, das ist fest. Also wir merken uns, das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm ist eine Landkarte und ich weiß anhand des Kohlenstoffskalt und der Temperatur, ob ich jetzt zum Beispiel flüssig bin, ob ich fest bin oder ob ich in so einem Zwei-Phasen-Gebiet bin, sprich Schmelze und Gamma-Milch-Kristalle. Also eigentlich nur ablesen.
In Zeiten, wo man heute Navigationssysteme hat und moderne Systeme sagen, bitte biegen Sie hier links ab, rechts ab, vielleicht hat der eine oder andere doch noch eine Karte bei Ihnen hinter, falls das Navigationssystem mal nicht funktioniert. Ich vermute zwar weniger, aber das ist noch so eine klassische Karte. Ich bin noch gar nicht so fertig.
Wir machen noch etwas. Wir senken diese Temperatur dieser Gamma-Mich-Kristalle. Wir sind da eben bei... 1100 Grad gewesen, wir senken die einfach mal runter und gehen mal in dieses Gebiet rein.
Und da steht auf einmal, ich habe keine Gamma-Mich-Kristalle mehr, sondern ich habe Gamma-Mich-Kristalle plus Fe3C, was auch immer das heißen mag, der Fachmann würde sagen, das ist Zementit, was ich dort jetzt habe. Einfach nur mal merken, damit sie sich die Begrifflichkeit gehört haben und ich senke die Temperatur auch noch weiter. Immer noch im Feststoffgebiet, gehe weiter nach unten und auf einmal habe ich keine Gamma-Mich-Kristalle plus Fe3C mehr, also Zementit, sondern Alpha-Mich-Kristalle plus Fe3C.
Also irgendwie scheint diese Karte mir sagen zu wollen, je tiefer die Temperatur ist, oder die Temperaturabseckung, führt nochmal zu einer Verwandlung im Gitter selbst aus einem Gamma-Mich-Kristall wird ein Alpha-Mich-Kristall. Ganz, ganz spannend. Also ich kann das hier erstmal ablesen und das finde ich eigentlich eine feine Nummer.
Muss nichts auswendig lernen, kann man nachschauen und ich kann wissen, irgendetwas tut sich. Und jetzt ist die Frage, warum ist das so spannend, warum freue ich mich so darüber? Vielleicht erinnern Sie sich noch am Anfang der Vorlesung auch, dass man Alpha-Mich-Kristalle hatte und Gamma-Mich-Kristalle hatte, die unterschiedliche Löslichkeiten für Kohlenstoff haben und damit scheinen möglicherweise auch Werkstoffeigenschaften verbunden zu sein.
Das kann man schön an einer Karte abschätzen. Bevor ich jetzt hier weitermache, gehen wir ganz kurz einfach hin und wir schauen uns einen Bereich an, den Sie mit Sicherheit kennen. Und zwar fangen wir einfach mit einem Gebiet an, mit 0% Kohlenstoff, den wir haben. Da kennen Sie schon ein bisschen was und wenn Sie 0% Kohlenstoff haben, dann wissen Sie schon einfach, reines Eisen, also reines Eisen hat bei Temperaturen unterhalb 911 Grad, ist kubisch raumzentriert.
Das kann man hier in diesem Bild nochmal schön erkennen. Das ist das Kugelmodell, was wir haben. Dann gibt es das Strichmodell und da ist es wesentlich einfacher zu erkennen.
Wir haben eine Kugel in der Mitte, dann auf jeder Ecke des Würfels ist auch nochmal ein Atom. Also kubisch raumzentriert und das Ganze macht das Eisen, solange die Temperatur kleiner als 911 Grad ist. Das wissen Sie schon, Sie haben es jetzt nur nochmal ein bisschen wiederholt.
Und wenn ich aber oberhalb von Temperaturen bin... oder oberhalb von 911 Grad bin, dann wandelt sich das Eisen um. Diese Eigenschaft haben Sie auch kennengelernt.
Vielleicht wissen Sie noch, wie die Begrifflichkeit heißt. Es fängt mit Pi an und hört mit E auf. Ich schreibe es mal hin. Das nannte man Polymorphie oder der Stahl ist polymorph.
Der kann seine Gitterstruktur ändern. Also unterhalb von 911 Grad habe ich reines Alpha-Eisen. Oberhalb von 911 Grad bekomme ich Gamma-Eisen.
Und schauen wir mal, ob wir das hier irgendwo finden in unserem Eisen-Kohlenstoff-Diagramm. Das finden wir noch gar nicht so genau. Hier steht nämlich Alpha-Mich-Kristall und Gamma plus Alpha-Mich-Kristall.
Also irgendwie das Wort Alpha und Gamma kommt drin vor. Ich bin mir gar nicht so sicher, ob Sie das wirklich auch bewusst wahrnehmen. Die Frage ist, wo ist denn mein Beta-Eisen?
Alpha, Beta, Gamma, A, B, C. Und so gibt es eigentlich eine kleine Geschichte. Man hat tatsächlich Beta-Eisen eines Tages vermutet. Und dieses Beta-Eisen hat sich aber nicht als Beta-Eisen herausgestellt.
Man hat so festgestellt, es gibt es doch nicht. Es gibt keine zweiten Elementarzellen mehr. Und dann hatte man das Problem, Alpha, Beta, Gamma war schon eingeführt. Und bevor man die ganze Literatur dann umgeschrieben hat, hat man einfach gesagt, siehst du was, wir ignorieren dieses Beta-Eisen, das gibt es nicht. Die Frage stellt man sich wahrscheinlich in der Regel nicht so häufig.
Aber das ist eigentlich der Grund, warum es Alpha, Gamma und Delta-Eisen gibt und gar kein... Und gar kein Beta-Eisen. Ein Delta-Eisen ist einfach ab einer erhöhten Temperatur, hier guckt man hier im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm nach, ganz, ganz hier oben in dem Bereich, so bei 1400 Grad, da in diesem Bereich hat man irgendwann nochmal Delta-Eisen.
Aber das ist ein Bereich, der interessiert uns wenig, weil es dafür kaum Einsätze gibt, zumindest mal ich kenne keine. Also, fast kurz zusammen. Wir haben gerade festgestellt, warum beschäftigen wir uns mit dem Eisen-Kohlenstoff-Diagramm? weil wir das Thema Wärmebehandlung verstehen wollen.
Und dazu ist so ein Eisen-Kohlenstoff-Diagramm schon ganz nützlich. Erkenntnis Nummer 2 ist, ein Eisen-Kohlenstoff-Diagramm ist eine Landkarte. Ich kann anhand des Kohlenstoffgehaltes und anhand der Temperatur feststellen, wo ich denn dann im Einzelnen lande.
Bin ich im Feststoffgebiet? Bin ich flüssig? Bin ich fest und flüssig?
Was für Kristalle bilden sich denn aus? Also eigentlich, da steckt ganz, ganz viel Arbeit dahinter. Und...
Das, was alles zu diesem Eisen-Kohlenstoff-Diagramm führt, um das komplett wirklich zu verstehen, das lasse ich weg. Ich will diese Karte erstmal nur für meine Zwecke brachial benutzen. Also, Hemdsärmel hoch und dann geht es rein.
Und das, was wir gerade erkannt haben, war einfach, wir kennen uns schon so ein bisschen auf. Denn reines Eisen hat unterhalb von 9 oder 11 Grad, es ist kubisch raumzentriert. Oberhalb von 9 oder 11 Grad, es ist kubisch flächenzentriert.
Und damit ist etwas verbunden. Ich möchte mit Ihnen nämlich etwas machen. Ich habe ja bis jetzt hier immer nur ein reines Alpha-Eisen und hier auch nur ein reines Gamma-Eisen.
Was mir fehlt ist, ich möchte daraus einen Milchkristall machen. Und was muss ich machen, um ein Milchkristall daraus zu machen? Das heißt, der Eisen, Kohlenstoff, der hier kam, genau, ich brauche Kohlenstoff. Die Frage ist eigentlich, wenn ich mir beide Strukturen nochmal anschaue, die kann man tatsächlich berechnen. Hier sehen Sie das kubisch raumzentrierte Elementarzelle, hier sehen Sie die kubisch flächenzentrierte Elementarzelle.
Und als Kugelmodell, die haben tatsächlich Abmessung. Da gibt es hier etwas in Nanometer, auch hier in Nanometer. Also man kann es ausrechnen und auch die Packungsdichte berechnen. Das wird ab und zu mal in Klausuren gerne gefragt.
Ist eigentlich gar nicht so dramatisch, den Satz, den Sie hier brauchen, um es zu berechnen. Zum Beispiel der Satz des Pythagoras. Aber da will ich gar nicht näher drauf eingehen. Diese beiden Strukturen, da möchte ich jetzt Kohlenstoff drin lösen.
Und die Frage ist einfach, wer kann denn mehr von diesen Kohlenstoffen, wer kann mehr... Kohlenstoff auflösen, das kubisch-raumzentrierte Modell oder das kubisch-fächchenzentrierte Modell. Und die Frage, die man sich eigentlich stellen müssen ist, wie groß ist denn überhaupt das Kohlenstoff?
Und wie kann ich es lösen? Ich habe mal hier nochmal rechts Möglichkeiten gemacht, wie man etwas mischen kann. Auf der einen Seite gibt es Substitutionsmischkristalle. Kupfer, Nickel wäre so eine. Oder ich habe Einlagerungsmilchkristalle, weil das Kohlenstoff sehr, sehr klein ist.
Und die Frage ist, wenn ich so einen Teil habe, wer kann denn wirklich räumlich, mathematisch gesehen, mehr Kohlenstoff aufnehmen? Und wenn man die berechnete Lösungsfähigkeit von Kohlenstoff in Eisen hat, hat man hier mal zwei Bilder. Man hat es tatsächlich berechnet.
Das hier ist die kurbisch-raumzentrierte Struktur. Ich schreibe das nochmal hin. Das ist die kurbisch-flächenzentrierte Struktur.
Und die kurbisch-raumzentrierte Struktur. Erkennt man daran, dass hier ist mein Eisen. Sie erkennen ganz klar wieder, hier ist das Eisenatom in der Mitte. Und dann hat man sich angeschaut, wo passt denn hier überall ein Kohlenstoffatom rein. Dann hat man hier, hat man das da reingepackt, man hat die Höhen ausgemessen.
Das gleiche hat man auch für das Kubisch-Flechtenzentriete gemacht. Wo ist das Kubisch-Flechtenzentriete? Rechts.
Auch da male ich das hier nochmal ins Bildchen rein. Da merken Sie, auf jeder Fläche des Würfels sitzt ein Eisenatom. Hinten das Ganze geht ein kleines bisschen runter.
Also, dann würde ich mal sagen, ich weiß gar nicht, wo ich den gebe, aber ich würde sagen, machen wir weiter. Welcher von diesen beiden Strukturen kann jetzt mehr? Eisen auflösen, kurbisch-raumzentriert, hatten wir, kurbisch-flächenzentriert.
Auch hier sind die Eisenatome nochmal im Einzelnen. Dargestellt, die habe ich hier rot markiert. Und auch hier kann man das Kohlenstoffatom einbringen. Ich gucke mal gerade nach. Das Kohlenstoff hat also eine gewisse Abmessung.
Wird mit 0,15 Nanometer angenommen hier. Ist so zu verstehen wie so ein kleiner Hartgummiball. Und wenn man sich jetzt mal die Lücken anschaut, man guckt sich jetzt mal tatsächlich hier so eine Lücke an, da könnte man ein Atom reinpacken im kubisch-flächenzentrierten, im kubisch-raumzentrierten Eisen, wenn man das macht. Dann hat man hier natürlich eine gewisse Kantenlänge. Das ist die 0,291 Nanometer und ein Atomdurchmesser, den man hat.
Und daraus... ergibt sich dann, wenn man das Ganze berechnen wird, eine Gitterlücke, eine Höhe und eine Breite der Gitterlücke. Und schaut man sich das mal an, für das kubisch raumzentrierte Modell, dann stellt man fest, aha, der hat 0,039 Nanometer in der Höhe und eine Breite von 0,159. An 0,159 vergleichen Sie mal von der Breite her, also kein Problem, aber die Höhe ist halt relativ bescheiden. Das klappt noch nicht mal ansatzweise.
Also, hm... Der Kohlenstoff hat in dem Bereich tatsächlich Probleme sich da irgendwie da rein zu mogeln. Als ob Sie in einer Dachwohnung gehen, Sie haben einen super breiten Dachboden, Sie sind das Kohlenstoffatom, Sie sind der neue Mieter, der sich in seiner neuen Wohnung da irgendwie wohlfühlen will, aber Sie kommen gar nicht rein, weil der Dachboden dann ganz flach ist.
So könnte man das hier vergleichen. Jetzt gehen wir aber zu einem kubisch flächenzentriert Modell. Oben ist das Modell dargestellt und da ist man auch so nett gewesen, hat hier die Höhe der Gitterlücke angegeben, die Breite der Gitterlücke. Und die ist bei 0,104, sowohl in der Höhe als auch in der Breite. Und wenn man das wiederum auch vergleicht mit dem Kohlenstoffatom als Hartgummibeutel, würde man sagen, naja, ist nicht ganz so komfortabel.
Aber wenn ich den Bauch einziehe, ganz flach atme, dann kann ich da in dieser Wohnung als Kohlenstoffatom mich einbringen. Das heißt auf gut Deutsch, wenn ich das jetzt übersetzen würde. Das heißt die Löslichkeit von Kohlenstoff im kubisch flächenzentrierten, die ist hier deutlich höher als im kubisch raumzentrierten.
Und das kann man tatsächlich, das kann man messen und wenn man das Ganze misst und guckt sich mal die Gitterstrukturen an, dann kann man sich vorstellen, hier schauen wir uns das mal an für das Alpha-Eisen, das haben wir gesehen, Alpha-Eisen bei 20 Grad, ich fange mal hier unten an. Da ist also das Alpha-Eisen dargestellt, die Gitterstruktur, kurvig-raumzentriert, das ist auch soweit klar. Und bei 20 Grad haben Sie eine Löstigkeit von 0,00001 Gewichtsprozent. Da kommen wir nochmal einen Faktor 100 runter. Also ganz, ganz wenig.
Wenn ich allerdings bei 723 Grad bin, dann steigt die Löstigkeit etwas auf 0,02. Das ist auch noch 0,02 Prozent, ist auch noch nicht super viel, aber sie steigt. Und was ist das Besondere daran?
Klar, wenn die Temperatur steigt, dann verändern sich die Gitter, weil die Atome anfangen zu schwingen. Und dann ergibt sich mehr Raum und dann kann sich ein bisschen mehr Kohlenstoff hier einmogeln. Aber es ist halt echt noch nicht besonders viel. Und wenn man das Ganze beim Gamma-Eisen macht, man ist zum Beispiel bei 723 Grad, kann er 0,8 Prozent schon lösen, Gewichtsprozent. Und bei 1147 Grad kann ich hier schon 2,1.
Gewichtsprozent lösen, also deutlich deutlich mehr und wie gesagt das Delta Eisen ganz ganz oben, das bei 1493 Grad, das ist eigentlich total uninteressant für die technische Anwendung, darum erwähnt man es immer nur mit so einem kleinen Nebensatz, könnte 0,1 Prozent lösen. Ist ja eigentlich wieder die gleiche Struktur wie das Alpha Eisen, also auch wieder kurbisch-raumzentriert, darum ja, kann ein bisschen mehr, weil die Gitter größer sind, aber es ist auch nicht signifikant. Jede Menge Zahlen, Zahlen, Zahlen.
Das Einzige, was sie mitgenommen haben, ist, das kurbisch-raumzentrierte, ich gehe mal ganz kurz nochmal zurück, das kurbisch-raumzentrierte, das ist nämlich schon, das ist dieses hier, kann deutlich weniger Kohlenstoff auflösen, als das kurbisch-flächenszentrierte. Obwohl es eigentlich viel charmanter aussieht. Das liegt einfach daran, hier nochmal zur Erinnerung, das ist der Dachboden, aber die Dachhöhe ist ganz, ganz, ganz flach.
Und hier, beim kurbisch-flächenszentrierten, da sagen sie, naja, Es ist so eine Besenkammer, sie passen zumindest mal rein. Bauch einziehen, ausatmen, bloß nicht atmen und dann kriegt das Kubik-Fächersynthetik aber deutlich mehr gelöst. Und sie haben auch mitbekommen, also berechnen kann man das Ganze.
Und wenn man das berechnet, ergeben sich gewisse Zahlen. Da haben sich bestimmt Werkstoffwissenschaftler und Physiker ganz, ganz viel Arbeit mitgemacht. Aber nützt uns jetzt nichts. Ich möchte das visualisieren.
Und das Ganze ist tatsächlich gelungen. Warum? Das kann man später im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm nachschauen.
Also, ich stelle das erstmal fest. Eisen-Kohlenstoff-Diagramm, der Kohlenstoff kann im Eisen gelöst werden. Gehen wir ganz kurz nochmal zurück. Also aus dem Alpha-Eisen.
wird ein Alpha-Milchkristall. Aus dem Gamma-Eisen wird ein Gamma-Milchkristall. Diese beiden... Begriffe haben wir schon im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm gesehen.
Also eigentlich gar nicht so schwer. Wir schauen uns gleich mal an, wo wir die Begriffe wirklich konkret noch im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm sehen. Auch die Temperaturabhängigkeit.
Denn die wird meiner Meinung nach sehr, sehr gut visualisiert in dem Eisen-Kohlenstoff-Diagramm. Jetzt ist aber die Frage, was macht denn das Eisen, wenn es den Kohlenstoff nicht mehr lösen kann? Wo geht denn der Kohlenstoff dahin?
Wird er ausgedampft? Und sie... Alle kennen das, wenn man ein Wasserglas hat und man gibt dort Zucker rein, bis zu einem gewissen Maß lässt sich Zucker oder Salz lösen.
Irgendwann ist die Löslichkeitsgrenze überschritten und da passt da nichts mehr rein und dann fällt da was aus. Und beim Eisen-Kohlenstoff-Diagramm gibt es tatsächlich eine Verbindung, die Kohlenstoff dann eingeht, wenn es dann nicht mehr gelöst werden kann. Und diese Verbindung heißt dann, ist eine Verbindung, die sie kennen, das haben sie auch schon gehört, das ist dieses Fe3C. Das haben wir in Diagrammen gefunden und Fe3C hört sich so ein bisschen, ja was sind das, drei Eisenatome, ein Kohlenstoffatom, was ist denn das für eine Bindung? Ja, für alle die Freunde der Chemie, es ist eine metallische Bindung, es ist eine kovalente Bindung, es ist eine Ionenbindung.
Da haben sich wohl mehrere Leute schon ganz, ganz viele Gedanken zugemacht und jeder hat wohl ein bisschen Recht gehabt und dann haben sie gesagt, naja, weil wir alle Recht haben, nennen wir diese Verbindung dazwischenliegend. Und weil dazwischenliegend nicht akademisch ist und auch keine wirkliche Bindung ist. eine wirkliche Marketingstrategie.
Keiner würde Ihnen sagen, dass es dazwischenliegt. Sagt man, es ist eine intermediäre Verbindung. Intermediär hört sich cool an, genauso wie Alpha-Eisen, Gamma-Eisen, Delta-Eisen, Intermediär, das sind so Begrifflichkeiten. Wenn Sie das zu Hause erzählen, dann wissen die Eltern, warum Sie Ihr Studium finanzieren.
Für alle, die ihr Studium selbst finanzieren müssen, tut mir leid. Sie wissen, dass Sie ganz, ganz wichtige Sachen hier gerade lernen. Diese Phase ist eine sehr wichtige. dieses Eisen-Kermit wird als Zementit bezeichnet, das steht hier nochmal schriftlich, brauchen Sie sich aber dann, das kommt halt immer nochmal. Und genau das haben Sie ja beim Eisen-Kohlenstoff-Diagramm schon gesehen.
Da stand eben ein Gamma-Milchkristall plus Fe3C, plus dieses Zementit, was dann in dieser Mikrostruktur ausgelagert wird. Warum erzähle ich etwas über dieses Fe3C, dieses Zementit? Weil diese Phase, die man sich dort eben ausbildet, eben sehr hart und spröde ist. Und ja, die hat einen signifikanten Einfluss. Warum?
Weil es eben nicht so einfach ist für die... Versetzung, sich dort fortzubewegen. Gut, jetzt gehen wir mit dem Wissen, was wir gerade haben, neu ins Eisen-Kohlenstoff-Dekram. Und eigentlich haben wir gar nicht so viel Neues gemacht.
Sie wissen nur, Alpha-Eisen kann wenig Kohlenstoff. lösen, Gamma-Eisen kann mehr Kohlenstoff lösen. Wenn Alpha-Eisen Kohlenstoff hat, dann bekomme ich ein Alpha-Mich-Crystal.
Wenn ich ein Gamma-Eisen habe und ein paar Kohlenstoff dazu, kriege ich ein Gamma-Mich-Crystal. Und jetzt gucken wir uns mal nach, wo das Ganze steht und auch die Temperaturabhängigkeit. Schauen Sie sich mal kurz an. Hier oben, oberhalb von 911 Grad, das ist ja 0% Kohlenstoff. Das ist mein reines, da fängt mein Gamma-Eisen eigentlich an.
Also wenn ich über Gamma-Eisen spreche, rede ich einfach nur über diese Linie. So, und sobald ich Kohlenstoff dabei mache, kriege ich einen Gamma-Mich-Kristall. Und man sieht jetzt hier auf einmal, hier kann man die unterschiedliche Löslichkeit erkennen. Und das Gamma-Mich-Kristall hat seine höchste Löslichkeit irgendwo in diesen Bereichen, 1150 Grad würde ich jetzt mal mit dem Auge so abschätzen. Und da kann ich also die maximale Löslichkeit des Kohlenstoffs für ein Gamma-Mich-Kristall ablesen.
Und der liegt hier so ein bisschen über 2%. Das wären sogar 2, was wenn das... 2,1 Prozent. Ja, war irgendwie logisch, ich habe es verstanden. Wo ist denn, wo hat sich denn der Alpha-Mich-Kristall versteckt?
Und hier, in diesen Bereichen, da liegt irgendwo der Alpha-Mich-Kristall und dieser Zwickel ist ganz, ganz klein und eigentlich, wenn man den vergrößern würde, würde der so aussehen. Ja, ich übertreibe es das jetzt mal, ja. Dann wäre der Zwickel so groß. Und das wäre jetzt hier mein Alpha Milchkristall. Und das ist genau dieser Zwickel, den man hier so sieht.
Und da irgendwo, da wo dieses P ist, da müsste ich jetzt nach unten gehen und würde feststellen, naja, der Kohlenstoffgehalt ist auf jeden Fall kleiner als 0,1 Gewichtsprozent. So kann man eben so eine Eisen-Kohlenstoff-Diagramm als Landkarte nutzen. Und was Sie feststellen, selbst diese unterschiedliche Löslichkeit der Elementarzellen Alpha-Eisen und Gamma-Eisen oder Alpha-Mich-Kristallen und Gamma-Mich-Kristallen für Kohlenstoff kann man eben sehr schön ablesen. Und weil so manche Punkte wirklich wichtig sind, um andere Dinge auch zu berechnen, hat man denen auch Namen gegeben.
Ich gebe zum Beispiel den Punkt E, dann gibt es hier den Punkt P. Okay. Was haben wir noch hier drin? Am Ende des Tages passiert etwas. Wir schauen uns diesen Bereich nochmal an. Schauen Sie mal, wenn wir einen Stahl haben mit 0,8% Kohlenstoff.
Und ich habe diesen Stahl bei Raumtemperatur. Bei Raumtemperatur, irgendwo hier unten, muss ich sagen, die Linie ist nicht ganz durchgezogen. Bei Raumtemperatur habe ich hier einen Alpha-Mich-Kristall plus Fe3C.
Das heißt, ich habe meinen Kristall und da ist noch Zementit drin, in diesem Kristall drin. Und wenn ich diesen Stahl erwärme, dann passiert Folgendes. Sagen wir mal, ich erwärme den auf 0,8 Prozent, da liege ich irgendwo hier.
Den erwärme ich auf 1000 Grad. Was habe ich denn? Daraus wird dann ein Gamma-Mich-Kristall. Ich habe versucht, das mal als chemische Formel hinzuschreiben, dass das Ganze hier nicht besonders schick aussieht, mache ich das nochmal.
Also, bei Raumtemperatur habe ich ein Alpha-Mich-Kristall plus Fe3C. Und wenn ich das Ganze erwärme auf 1000 Grad, dann bekomme ich hier ein Gamma-Mich-Kristall. Sie ahnen vielleicht schon ein bisschen was.
Irgendwas tut sich ja. Schauen Sie mal. Wo bleibt denn der Kohlenstoff hier? Wo ist denn der auf einmal hin? Der steht ja hier nicht mehr.
Und ich sage Ihnen was, wenn der Kohlenstoff passiert ist. Den hat sich der Gamma-Mich-Kristall aufgesungen, weil der kann ja mehr Kohlenstoff aufnehmen. Da haben wir uns eben lang und breit darüber unterhalten, dass man das mathematisch beweisen kann.
Der hat den aufgenommen. Und wissen Sie, was jetzt passiert, wenn ich den Gamma-Mich-Kristall auf einmal abschrecke? Wenn ich den abschrecken würde, dann würde natürlich wieder ein Alpha-Mich-Kristall entstehen, plus Fe3C. Das heißt, dieser Alpha-Mich-Kristall kann den Kohlenstoff gar nicht mehr lösen, weil er natürlich weniger Kohlenstoff lösen kann. Und dann bildet er diese intermediäre Phase, dieses Fe3C.
Dafür braucht man Zeit. Wenn Sie in einer Beziehung sind und Sie haben mal mit jemandem Schluss gemacht, dann wissen Sie, so Beziehungen können relativ spontan kaputt gehen und der eine schmeißt den anderen vielleicht raus. Und wenn Sie jetzt derjenige sind oder ein anderer ist, der geht, dann brauchen Sie Zeit, um Ihren... einen Koffer zu nehmen, um das Gebäude zu verlassen. Das hat der Gamma-Mich-Kristall in dem Fall.
Wenn Sie den langsam abkühlen, dann wandelt er sich wieder um in einen Alpha-Mich-Kristall plus Fe30. Wenn ich Ihnen aber nicht die Zeit gebe, was passiert dann? Ja, dann versuchen Sie, den Raum zu ver- verlassen, weil die Beziehung halt eben nicht mehr funktioniert.
Dann klappt die Tür zu, Sie sitzen aber noch drin in diesem ja, in diesem Ort mit Ihrem Partner, Partnerin, whatever. Ja, und es wird unangenehm. Jetzt bauen Sie Spannung auf und genau das kann passieren. Also, wenn ich ein Alpha-Mich-Kristall habe, Fe3C, ich löse das Ganze, löse das in den ganzen Kohlenstoffen im Gamma-Mich-Kristall auf, löse das Ganze langsam abkühlen, dann bekomme ich ein Alpha-Mich-Kristall plus Fe3C. Mache ich das aber ganz, ganz einfach.
schnell, dann kommt der Kohlenstoff nicht mehr raus und der Gamma-Mischkristall, ja, der möchte sich gerne umwandeln, hat aber noch Kohlenstoff drin und dann gibt es eine sehr schöne Struktur, das ist gut. Es gibt eine nadelförmige Struktur, die nennt sich dann Martin-Sitt-die Bild, die sehr, sehr hart ist. Wir gucken uns das später noch bei Wärmebehandlung an.
Sie merken auf einmal, dass so ein Eisen-Kohlenstoff-Diagramm durchaus Sinn macht, sich mit diesem Eisen-Kohlenstoff-Diagramm zu beschäftigen, weil man auf einmal zeigen kann, dass die Kristalle, dass die Elementarzellen sich auf einmal ändern. und damit die Löslichkeit. Also eigentlich eine ganz, ganz spannende Geschichte und auch an alle diejenigen, die sich sehr intensiv mit einem Eisen-Kohlenstoff-Diagramm beschäftigt haben, sei gesagt, das ist ein ganz, ganz wichtiges Thema. Aber ich habe die Erfahrung gemacht, ich komme mit dem, was ich jetzt gerade so beibe, komme ich relativ weit. Und wenn ich das andere brauche, dann können Sie sich dann auch in diesem Bereich nochmals vertiefen.
So, machen wir ganz kurz weiter. Und ja, das ist jetzt nochmal so ein Bildchen, was ich habe und mein Rechner sagt hier, mein Rechner sagt, sagt erstmal nichts. Ich muss jetzt einmal hier, ich mache einfach mal weiter. Es gibt noch andere Diagramme, die ich hier habe.
Ich zeige das jetzt nochmal. Das ist das System Eisen-Kohlenstoff, also ein anderes Eisen-Kohlenstoff-Diagramm. Und wenn man sich das so ein bisschen anschaut, wird man feststellen, hier ist man tatsächlich hingegangen und hat versucht, in diesem Bereich wissen Sie, mal ein bisschen farbig hier nochmal, in diesem Bereich wissen Sie, hier haben Sie Alpha Milchkristall plus Fe3C.
Hier sehen Sie, wie das Zementit ausgelagert ist. Das ist in diesem Bild hier dargestellt. Wenn man sich das anschaut, wird man feststellen, dass dieser Kohlenstoff lamellar angeordnet ist. Ich bleibe mal bei dieser Anordnung hier. Wenn das der Blick durch ein Mikroskop wäre und wir würden uns dort die Körner einzeichnen, Das wäre jetzt so ein Blick da durch und das sollen die einzelnen Körner sein.
Dann ist dieses Fe3C in dieser Struktur als Lamellen ausgeblickt. Die male ich jetzt einfach mal hier so rein. Und das Ganze sieht so ein kleines bisschen aus. Das wäre bei 0,8 Massenprozent Kohlenstoff. Dann bilden sich so Lamellen aus, das sieht streifenförmig aus und das ist in dem unteren Bild so ganz, ganz klein dargestellt.
Man möchte also mit diesem Eisen-Kohlenstoff-Diagramm sagen, wie ist denn dieses Zementit innerhalb des Gefüges verteilt? Und diese Struktur, da hat sich jemand Gedanken gemacht, wie nennen wir das Ganze? Das nennt man dann, das ist eine palittische Struktur. Und wenn man jetzt einen Kohlenstoff-Stahl hat, der...
ganz ganz wenig Kohlenstoff hat oder eine Struktur die sehr sehr wenig Kohlenstoff hat, dann würde man natürlich würde man natürlich hier nichts erkennen. Warum? Weil der Kohlenstoff in dem Stahl noch gelöst ist und dann hätte man hier eine ferritische Struktur. Das klappt hier. Der Kohlenstoffgehalt das wäre jetzt wäre 0,01 ganz ganz ganz 0,02 ganz ganz kleiner Ein ganz, ganz kleiner Kohlenstoffgehalt.
Wie soll ich das jetzt machen? 0,002. Also der wäre auf jeden Fall, ist der Kohlenstoffgehalt sehr, sehr kleiner als dieser Gehalt.
Und dann bildet sich eine Struktur aus, wo man erstmal gar nichts erkennen kann. Das ist eine frittische Struktur. Dann gibt es Mischstrukturen noch. Die liegen zwischen diesen beiden Kohlenstoffgehalten. Und wenn der Kohlenstoffgehalt gar nicht mehr gelöst werden kann, dann bildet der Zementit aus.
Und was man in diesen Bildern hier erkennen kann, je höher der Kohlenstoffgehalt ist, desto mehr muss er Kohlenstoff irgendwo auslagern und Platz findet er letztendlich auch auf den Korngrenzen. Und dann gibt es Primärzementit, Sekundärzementit, also die ganze Welt der Metallografie und tut sich dann hier auf. Wir merken uns einfach nur, bei Temperaturen unterhalb, bei Raumtemperatur, habe ich mein Alpha-Mich-Gristall plus Fe3C.
Dieses Zementit ist unterschiedlich verteilt. Es kann bei Strukturen von 0,8 Massenprozent ist es sehr streifenförmig verteilt und ja das sind Aufgaben, das kann ein Metallograph, er kann anhand eines Schliffes zum Beispiel dann auch erkennen, wie hoch der Kohlenstoffgehalt in dem Stall ist. Also Sie merken, ein sehr komplexes Thema und hier sind mal so drei Bilder dargestellt und das ist diese Struktur, die ich Ihnen eben schon vorgestellt habe. Da habe ich eben 0,8 Massenprozent Kohlenstoff und da kann man eben schön diese Grafittlamellen erkennen. Gut, das hier, hier erkennt man eben auf diesen Korngrenzen eine spezielle Ätzung.
Das ist sehr hell, da ist eben dann der Graphit eben auf den Korngrenzen dargestellt, das sogenannte Sekundärzementit. Ja, schon ganz, ganz viel mitgenommen, aber eigentlich ist es gar nicht so kompliziert. Eisen-Kohlenstoff-Diagramm ist eine Landkarte.
Sie erkennen Alpha-Mich-Kristalle, Sie erkennen Gamma-Mich-Kristalle. Sie wissen, dass es eine unterschiedliche Löslichkeit gibt. Sie wissen, dass ich mit Wärmebehandlung von einem Christ...
von einer Struktur in die andere springen kann. Sie wissen, dass sie durch Abschrecken diese Gleichgewichtsbedingungen verschieben. Und noch eine ganz, ganz wichtige Aussage ist einfach, dieses Bildchen, was wir hier haben, ich habe ja so ein kleines bisschen schon gejammert über diesen kleinen Ausschnitt, den man hier unten hat, den man ganz schlecht darstellen kann.
Hier ist das Ganze mal mit der Hand dann nochmal abgezeichnet. Und das soll so ein bisschen der Ausschnitt sein, den man dort hier sieht. Das soll jetzt mein Gamma-Mischkristall sein, das ist da.
Und das ist mein Alpha-Mich-Kristall. Vergleichen Sie mal beide Bilder miteinander. Das ist natürlich hier im rechten Bild deutlich betrieben.
Warum zeige ich Ihnen das? Ich zeige Ihnen das einfach aus einem Grund. Das ist das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm. So kennen Sie es. Ich zeichne es nochmal ab.
So wäre das. Das ist jetzt mal stark schematisiert. Was passiert eigentlich, wenn ich dort andere Elemente dazu gebe? Zum Beispiel Chrom oder zum Beispiel Nickel. Bleibt ein Eisen-Kohlenstoff-Diagramm dann noch ein Eisen-Kohlenstoff-Diagramm?
Klar. Es heißt, es bleibt natürlich nicht so. Warum?
Weil ich bis zu 18, 20% Chrom oder Nickel dazu geben kann. Hier ist zum Beispiel mal gezeigt, wie so ein Diagramm aussieht, wenn ich Nickel dazu gebe. Das ist hier. Und wenn ich Nickel dazu gebe, dann erweitert sich auf einmal dieses Gebiet, dieses Gamma-Gebiet.
Sehen Sie? Das zieht sich hier runter. Wenn man hier ein Gummiband dran machen würde, könnte man dieses Gebiet hier tatsächlich so ein bisschen aufziehen.
Das könnte man aufziehen. Und dann liegt man auf einmal da. Das heißt, das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm gilt auch nur für das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm.
Und wenn ich zum Beispiel hier sehr viel Nickel dazu packe, dann habe ich hier eben ein Gamma-Eisen, was auch bei Raumtemperatur existiert. Und dieses Gamma-Eisen ist nicht magnetisch. Und vielleicht gehen Sie mal hoch, ich bin mir nicht ganz so sicher, wenn Sie Nassrasierer haben oder andere Werkstoffe, schauen Sie mal nach, bei welchen Temperaturen, oder Entschuldigung, bei welchen......
Ganz kurzen Schnitt, an der Stelle ein bisschen zurückspringen. Also das Gamma-Gebiet kann eben durch Nickel erweitert werden. Das sieht man ganz eindeutig in diesem Diagramm.
Und wenn ich Chrom dazu gebe, dann wird das Gebiet eingeschnürt. Also Eisen-Kohlenstoff-Diagramm. ist nur für Eisen zuständig, Eisen und Kohlenstoff zuständig. Und wenn ich andere Elemente dazu packe, kriege ich ganz andere Diakamaus. Und Sie können sich vorstellen, dass es ganz, ganz viele Legierungen gibt und wie viele zigtausend Möglichkeiten.
an Diagrammen es eben gibt. Und was uns eigentlich immer interessiert am Ende, was habe ich denn? Habe ich jetzt bei Raumtemperatur ein Alpha-Eisen oder ein Gamma-Eisen?
Ja, ein ganz, ganz einfaches Beispiel. Ein Alpha-Eisen ist magnetisch, ein Gamma-Eisen ist nicht magnetisch. Stellen Sie sich vor, Sie sind bei einer militärischen Applikation und alles, was magnetisch ist, kann ich mit dem Radar erkennen.
Wenn Sie also jetzt Kampftaucher wären und Sie würden jetzt mit einem Stahlmantel in einer Sauerstelle... was kubisch raumzentriert wäre, also was magnetisch wäre, dann könnte man sehr schnell sie erkennen. Also würde man hier Wert legen, möglichst ein Material zu nehmen, was nicht magnetisch ist. Und das wäre halt im Gammaeisen.
Natürlich soll es noch mechanisch-technologische Eigenschaften auffüllen, aber ganz ganz wichtige Geschichte, wo so etwas eine Rolle spielen kann. Jetzt müssten Sie also genau für Ihre Legierung ein Eisen-Kohlenstoff-Diagramm suchen. Diese Gedanken muss auch ein Herr Schäffler gehabt haben.
Der Herr Schäffler ist eben hingegangen und hat gesagt, wir machen ein Diagramm, das sogenannte Schäffler-Diagramm. Und er ist mal hingegangen, hat auf der X-Achse... das Chrom-Äquivalent dargestellt, auf der Y-Achse das Nickel-Äquivalent. Und wenn wir zum Beispiel einen Stahl haben, einen 1810, einen 114301 oder einen X5-Chrom-Ni-1810.
Die beiden Bezeichnungen sind korrekt. Dieses 1810 ist eigentlich nichts. Das ist so die Abkürzung, die man ab und zu mal auf Besteck sieht, weil keiner Lust hat, X5 Chromie 1810 drauf zu stempeln. Zumindest mal soweit meine Vermutung. Dann würde man sagen, was habe ich denn dann?
Habe ich denn dann einen Austünnitten, so nennt man dieses Gamma-Eisen? Oder habe ich einen Ferritten, ein Alpha-Eisen? Das ist unser Gamma-Milchkristall.
Das ist unser Alpha-Eisen. Alpha-Michkristall, den ich habe. Und dann kann man sehr schön in diesem Schaeffler-Diagramm eben nachschauen.
Ich habe hier 18% Chrom und ungefähr hätte ich in dem Fall, sagen wir mal, 10% Nickel. Damit weiß ich, ich liege in einem Gebiet, was austenitisch ist. Also ich habe ein Gamma-Michkristall, das Teil ist magnetisch, äh, nicht magnetisch, Entschuldigung.
Und der Alpha-Michkristall, der ist eben magnetisch. Ja, da komme ich aber gar nicht ran. Also unser Kochtopf ist in dem Fall nicht. magnetisch.
18% Chrom, 10% Nickel. Ich liege hier oben in diesem Diagramm und Sie merken schon, hier gibt es noch ganz viele andere Gebiete, die man sich dann anschauen kann. Aber eigentlich hat der Schäffler darum dieses Diagramm erzeugt und finde ich eigentlich eine super schöne Anwendung, die man so hat. Ja, das war es erstmal zum Thema Eisen-Kohlenstoff-Diagramm. Nehmen Sie bitte mit, Eisen-Kohlenstoff-Diagramm ist eine Landkarte.
Wir haben damit jetzt ein kleines bisschen gespielt und wir können das Wissen später anwenden beim Bereich Wärmebehandlung. Vielen Dank und wir sehen uns gleich beim nächsten Video.