Die konstitutionellen Grundlagen der Eisen-Kohlenstoff-Legierungen

Zusammenfassung

Reines Eisen hat nur eine begrenzte technische Bedeutung. Es ist relativ weich, hat eine Brinellhärte von 50 bis 70 kg/mm² je nach dem Grade der auftretenden Verunreinigungen, rostet leicht und bildet dabei eine nur schwach festhaftende Oxydschicht. Es schmilzt bei 1528° und durchläuft bei Abkühlung bzw. Erhitzung zwischen seinem Schmelzpunkt und Zimmertemperatur Zustandsgebiete verschiedener kristallographischer Anordnungen seines atomaren Gitteraufbaues (Abb. 12). Die kubisch raumzentrierte Form (Abb. 14) hat ein Existenzfeld von bzw. unter Zimmertemperatur bis ca. 900° sowie zwischen 1401° und dem Schmelzpunkt. Im Gebiet zwischen ca. 900° und der Temperatur von 1401° besitzt praktisch reines Eisen die sog. flächenzentrierte Atomanordnung seines kubischen Raumgitters. Die mit der Temperatur gemäß dem Ausdehnungsgesetz metallischer Stoffe veränderlichen Gitterabstände waren aus Abb. 13 ersichtlich. Das kubisch raumzentrierte Eisen ist ferromagnetisch, verliert jedoch mit zunehmender Temperatur, besonders in starken magnetischen Feldern, in zunehmendem Maße seine Magnetisierbarkeit und wird bei 768° praktisch völlig ummagnetisch. Die mechanischen und physikalischen Eigenschaften reinen Eisens zeigen die Zahlentafel 7 und 8. Die Umwandhzngspunkte des Eisens führen auch zu Unstetigkeiten in den mechanischen Eigenschaften bei höheren Prüftemperaturen. R. Roll (47) untersuchte die in Zahlentafel 9 gekennzeichneten Materialien und fand in Abhängigkeit von der Temperatur die in Abb. 19 graphisch dargestellten Ergebnisse. Die Zugfestigkeit von 1 mm starkem Eisendraht läßt knapp vor dem Umwandlungspunkt einen scharfen Abfall mit nachfolgendem Wiederanstieg erkennen. Bei Armco-Eisen vom gleichen Durchmesser liegt der Sattel der Zugfestigkeit bei noch geringerer Temperatur. Einen flacheren Abfall brachte ein Armco-Eisendraht von 1,5 mm Durchmesser. In Stickstoffstrom änderte sich die Unstetigkeit nicht.