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Alt 09.07.2019, 07:06   #1   Druckbare Version zeigen
Azubi123  
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Beiträge: n/a
Martensit Kohlenstoff Löslichkeit

Hi Leute!
Ich hab da mal eine Frage.
Wenn mehr Kohlenstoff im Stahl ist als bei Raumtemperatur gelöst werden kann, dann diffundiert dieser doch mit den Jahren und bildet Eisencarbid.
Wie ist das den wenn sich durch Umformung Verformungs martensit bildet?
Könnte nichts zur Löslichkeit von Kohlenstoff in Martensit finden.
Bildet der Bereich im Austenit der sich in Martensit durch Verformung umgewandelt hat, mit der Zeit in diesem Bereich dann auch Eisencarbid?
Wie groß ist eigentlich die Umwandlung zu Martensit?
Gibt es da Tabellen wo man für die einzelnen Legierungen nachsehen kann?
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Alt 09.07.2019, 11:47   #2   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.537
AW: Martensit Kohlenstoff Löslichkeit

C bildet bei Schmelztemperatur des Eisens Carbide, die im Überschuß des Eisens gelöst sind. Beim Abkühlen und Erstarren treten dann verschiedene Modifikationen der verschiedensten Eisencarbide und evtl. Grafit auf. Da diffundiert dann in endlicher Zeit nichts mehr.

Es gibt ein Phasendiagramm aus dem die Gleichgewichtszustände und Zusammensetzungen der Kristalle bei verschiedenen Temperaturen abgelesen werden können. -> Stahl
cg ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.07.2019, 11:59   #3   Druckbare Version zeigen
Azubi123  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Martensit Kohlenstoff Löslichkeit

Danke für deine Antwort.
Das bedeutet also das diese Gefüge Modifikation dann quasi für immer so bestehen bleibt.
Egal wieviel Zeit vergeht.
Was ist eigentlich mit dem Nickel Anteil der bei der Umwandlung durch den immer geringer werdenden Ferritanteil zwangsgelöst wird?
Findet da noch eine Diffusion statt?
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Alt 09.07.2019, 12:35   #4   Druckbare Version zeigen
ChemPeter Männlich
Mitglied
Beiträge: 14
AW: Martensit Kohlenstoff Löslichkeit

Hallo Azubi123, Ni ist ja ein recht großes Atom (also bezüglich Fe-Metallgitter gesehen), wird also noch schwieriger für Ni sein das da etwas diffundiert! Kohlenstoff hingegen ist so klein das man bei höheren Temp (>400°C) durchaus vorsichtig sein muss ...wo dieser ggf hinwandert / Stichwort "Chromverarmung" mal googlen ;-)

Betreffend anderer Metalle sei Vorsicht geboten: diverse Al-Legierungen können da "Kaltauslagern" sprich es verändert sich während es irgenwo "normal" lagert noch -> Probleme f Umformer und im Einsatz denkbar
ChemPeter ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.07.2019, 12:42   #5   Druckbare Version zeigen
Azubi123  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Martensit Kohlenstoff Löslichkeit

Vielen Dank!
Ich dachte das mit der Diffusion geht wesentlich schneller und alles was über der Sättigungsgrenze liegt würde diffundieren und Eisencarbid bilden.
Aber im Martensit kann der Kohlenstoff wohl nirgends hin, da er einfach unter Zwang mit eingebaut wird in das Kristallgitter.
Da ist dann nichts mit Diffusion, weil er im Gitter fest eingebaut / zwangsgelöst ist.
Deswegen findet man auch nichts zu der Löslichkeit von Kohlenstoff in Martensit.
Die Menge an Kohlenstoff bestimmt hingegen welches Martensit entsteht und dieses Martensit bleibt dann für immer bestehen.
Der Überschuß an Nickel der entsteht weil der Ferritanteil immer weniger wird bei der Martensit Umwandlung wird dann auch mit verwurschtelt.
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Alt 09.07.2019, 15:14   #6   Druckbare Version zeigen
Azubi123  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Martensit Kohlenstoff Löslichkeit

Wandelt sich Martensit eigentlich mit der Zeit durch Diffusion in Ferrit um, da es ja auch nur ein verzerrte alpha - Mischkristall ist?
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Alt 10.07.2019, 08:42   #7   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.537
AW: Martensit Kohlenstoff Löslichkeit

Wie ChemPeter schon ausgeführt hat, verläuft die Diffusion in Festkörpern bei 20 °C äußerst langsam. An Gefügegrenzen ist eine gewisse Beschleunigung denkbar, weil da die Konzentrationsunterschiede hoch sein können. Doch beiben die Eigenschaften von Stahl bei RT über ein Menschenleben hinaus gleich. Siehe Eifelturm.
cg ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.07.2019, 09:21   #8   Druckbare Version zeigen
ChemPeter Männlich
Mitglied
Beiträge: 14
AW: Martensit Kohlenstoff Löslichkeit

Bei extrem langsamen Abkühlgeschwindigkeiten fürs Erstarren bzw weiteres Abkühlen nimmt man folgendes: also GGW
https://de.wikipedia.org/wiki/Eisen-Kohlenstoff-Diagramm

...da kann C soweit überall noch raußdiff

für Wärmebehandler gibts dann die UnGleichgewichtsdiag: Zeit-Temp-Umwandlung
https://www.giessereilexikon.com/giesserei-lexikon/Encyclopedia/show/ztu-schaubild-593/?cHash=a5c26a78e8a09d7f84119e8cb5075c6d

...man nützt ja die C-Übersättigung sehr gerne aus / schlecht ist immer wenn zu langsam abgekühlt oder nicht tief genug etc und RestAustenit entsteht;

...in der Chemie ist halt nicht nur der Gleichgewichtszustand wichtig, sondern auch die Kinetik!
ChemPeter ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 10.07.2019, 13:11   #9   Druckbare Version zeigen
Azubi123  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Martensit Kohlenstoff Löslichkeit

Mit Kinetik meinst du die Geschwindigkeit der Abkühlvorgänge etc.?
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Alt 10.07.2019, 14:31   #10   Druckbare Version zeigen
Azubi123  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Martensit Kohlenstoff Löslichkeit

Zu was würde sich eigentlich der Umformungs Martensit mit der Zeit ( ein paar Jahrhunderte oder so) umwandeln durch Diffusionsvorgänge?
Würde da dann wieder Austenit, oder Ferrit werden?
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Alt 11.07.2019, 09:56   #11   Druckbare Version zeigen
ChemPeter Männlich
Mitglied
Beiträge: 14
AW: Martensit Kohlenstoff Löslichkeit

Kinetik meint: kommt der vom Gleichgewicht her erwartete Zustand in der Realität auch zustande ;-) ...ein aus Mg gefertigter Sportwagenspoiler verdampft auch nicht spontan ins Oxid wie das ein dünner Streifen von MG macht wenn du per Bunsenbrenner zündest;

"nach ein paar Jahrhunderten": glaube das das noch immer zu wenig Zeit ist / Temp ist da wichtiger als Zeit, wenn du aber per Temp das GGW erreichst scheidet sich alles überschüssige C als Fe3C aus (Zementit), auf die Art wie er das macht kommts dann natürlich auch drauf an (Perlit, Ledeburit...)
ChemPeter ist offline   Mit Zitat antworten
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