Korngrenzenzementit

Da die Löslichkeit von Kohlenstoff mit sinkenden Temperaturen sowohl bei Austenit als auch bei Ferrit abnimmt wird dabei der Kohlenstoff als Korngrenzenzementit ausgeschieden.

Wenn man daher einen Stahl mit Kohlenstoffmassengehalten über ca. 1 % langsam abkühlt, so entsteht während der kontinuierlichen Umwandlung Zementit, der sich auf den Korngrenzen ablagert.

Bild 1 zeigt am Beispiel eines übereutektoiden Stahles (von 0,8 bis 2,06 % C, siehe Eutektoid) den Abkühlungsverlauf bei 1,2 % C. Die bei der Erstarrung entstandenen einheitlichen Austenitkörner wandeln sich beim Erreichen der Linie S-E um (bei ca. 900 °C, s. rechte senkrecht gestrichelte Linie in Bild 1). Unterhalb dieser Temperatur ist γ-Fe (siehe Gamma-Eisen)nicht mehr in der Lage, so viel Kohlenstoff im Gitter gelöst zu halten. Deshalb diffundieren die C-Atome zu den Korngrenzen (Bild 2 und 3) und bilden dort Zementit.

Korngrenzenzementit existiert netzförmig zwischen den Perlitkörnern und bildet so ein hartes Schalenwerk. Das ist vor allem für die Kaltbearbeitung unerwünscht. Deshalb muss der Korngrenzenzementit durch eine Wärmebehandlung und intensive Umformung in eine günstigere, d. h. kugelige Form umgewandelt werden.

Weiterführende Stichworte:

Eisen-Kohlenstoff-Zustandsdiagramm
Eisenkarbid
eutektoider Stahl

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