Eisen-Kohlenstoff-Silizium-Diagramm

Allgemein

Analog zum binären  Eisen-Kohlenstoff-Zustandsdiagramm liegen im ternären System Eisen-Kohlenstoff-Silizium ein stabiles und ein metastabiles System vor. Bedingt durch die spezifische Wirkung des Siliziums auf die Erstarrungs- und Umwandlungsvorgänge und die besondere Rolle der graphithaltigen Gusseisenlegierungen steht das stabile System im Vordergrund der Betrachtung. Bild 1 zeigt die Eisenecke dieses Diagramms in räumlicher Darstellung, Bild 2 die Projektion in die Konzentrationsebene. Das System ist im dargestellten Bereich charakterisiert durch eine eutektische Rinne, die vom eutektischen Punkt des Fe-C-Randsystems zu dem des Fe-Si-Randsystems verläuft, wobei die eutektische Konzentration mit steigenden Siliziumgehalten zu niedrigeren Kohlenstoffgehalten verschoben wird. Die Temperatur der eutektischen Rinne steigt in Richtung auf das Randsystem Fe-Si an, und die eutektische Erstarrung erfolgt in einem Temperaturintervall. Im Bereich niedrigerer, mittlerer und höherer Siliziumkonzentrationen treten unterschiedliche eutektische Umsetzungen (γ + Graphit), (α + Graphit) und (α + ε) auf. Bei 5,5 und 13,44 % Silizium sind peritektische Vierphasengleichgewichte gegeben. Die maximale Kohlenstofflöslichkeit des Austenits sinkt mit steigenden Siliziumgehalten. Bild 3 verdeutlicht an Hand von Senkrechtschnitten für unterschiedliche Siliziumgehalte die Veränderungen gegenüber dem Zweistoffsystem Eisen-Kohlenstoff.
 

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