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Bild 4: Abkühlung in Wasser
Geiüge eines Stahles mit 0,45 °/o C
Bild 5: Abkühlung in öl
einzelner Kristalle. Das Metall ist also keine
völlig durch und durch gleichartige zusammen
hängende Substanz wie etwa Wasser, Leim oder
Gummi, sondern es ist ein Haufwerk von
Kristallen, die bald kleiner, bald größer sich
aneinanderreihen. Ihre durchschnittliche Größe
beträgt bei dem vorliegenden Eisen im Durch
messer ca. 0,04 mm. Die Kristalle sind alle mit
einander und untereinander etwa so verbunden
und verhakt wie Zuckerkristalle in einem Stück
Würfelzucker oder im Zuckerhut. Das Gefüge
dieser Art führt den Namen Ferrit.
Es wurde schon gesagt, daß normalerweise
im Eisen noch Nebenbestandteile enthalten sind.
Von diesen interessiert in erster Linie der
Kohlenstoff. Mit steigendem Kohlenstoffgehalt
verändert das Eisen allmählich seine Eigen
schaften. Von 0 bis 0,05 % Kohlenstoff bleibt
zunächst der Werkstoff noch weich, nicht härt
bar, aber sehr gut schmiedbar und schweißbar,
zäh und sehr dehnbar. Von 0,05 bis 0,25 % geht
die Weichheit ganz langsam zurück, die Dehn
barkeit nimmt ab, Schmiedbarkeit und Schweiß
barkeit lassen nach. Von 0,25 bis 0,45 °/o Kohlen
stoff beginnt immer steigend der Werkstoff
härtbar zu werden, d. h. bei Erhitzung auf Hell
rotglut und rascher Abkühlung in Wasser oder
öl (Abschrecken) steigt seine Härte erheblich.
Das Mikroskop zeigt bei einem Kohlenstoffge
halt von 0,35 %> zwischen den Kristallgrenzen
einen zweiten Gefügebestandteil, wegen seines
perlmutterartigen Aussehens „Perlit“ genannt
(Bild 2).
Bei 500facher Vergrößerung (Bild 3) ist der
Perlit besonders schön zu erkennen.
Wenn nun Eisen, das aus Ferrit und Perlit
besteht, gehärtet wird, so verändert sich das
Bild abermals. Der Perlit, der zwischen den
Ferritkristallen eingelagert war, ist verschwun
den. Man erkennt eine graue, nadelige Struktur,
die den Namen Martensit führt (Bild 4). Das
Gefüge hat sich vollkommen umgewandelt. So
bald noch vor dem Abschrecken die Temperatur
von etwa 900° erreicht wurde, löst sich näm
lich der Perlit im Eisen auf und kann nicht mehr
mikroskopisch beobachtet werden. Dieses Auf
lösen im festen Zustand mag seltsam erscheinen,
dennoch verhält sich hier die feste Substanz
nicht anders als eine Flüssigkeit. So wie sich
Zucker im heißen Wasser leicht löst und nicht
mehr sichtbar ist, löst sich Perlit bei Glüh
temperatur im Eisen. Beim Abschrecken (raschem
Abkühlen) versucht der Perlit sich wieder ab
zuscheiden. Wegen der Geschwindigkeit der
Abkühlung gelingt ihm dies aber nicht, er wird
Bild 6: Gefüge eines Bild 7:
weichgeglühten Stahles < Walzrichtung
Bild 8: 400" angelassen