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898 Stahl und Eisen. Ueber die Konstitution des Roheisens. 26. Jahrg. Nr. 7. Um die nun folgenden Vorgänge besser über sehen zu können, wollen wir zunächst überlegen, wie sich eine kohlenstoffarme Legierung, z. B. ein Stahl mit 1 °/o Kohlenstoff, bei der Abkühlung verhält. Auch dieser ist im geschmolzenen Zu stande eine flüssige Lösung von Kohlenstoff im Eisen, und zwar im Vergleich mit der vorigen stark verdünnt. Während bei der oben be schriebenen konzentrierten Lösung sich der im Ueberschuß befindliche Kohlenstoff zuerst ausschied, kristallisiert bei der verdünnteren zuerst das im Ueberschuß vorhandene Eisen aus, eine kohlenstoffreichere Lösung zurücklassend. An dieser Stelle möchte ich, um die Verhält nisse besser zu veranschaulichen, ein bekanntes Beispiel aus der Natur anführen. Das Meer wasser ist eine verdünnte Lösung von Kochsalz in Wasser. Gefriert dasselbe, so scheiden sich zuerst reine Eiskristalle ab. Soll jedoch Salz gewonnen werden, so muß durch Verdampfen ein großer Teil des Wassers entfernt, d. h. die Lösung muß konzentriert werden. Eine solch konzentrierte Lösung läßt bei der Abkühlung zuerst Salz auskristallisieren, ein Vorgang, auf welchem eine technische Kochsalzdarstellung be ruht. Es muß nun notgedrungen eine gewisse Konzentration existieren, bei welcher gleichzeitig Salz und Wasser auskristallisieren; diese be zeichnet man als „eutektische Lösung“, welche nach der Erstarrung aus einem Konglo merat feiner Eis- und Salzlamellen besteht. Kehren wir nach dieser Abschweifung zu den Eisenkohlenstofflegierungen zurück. Während die konzentrierten Lösungen bei der Abkühlung Graphit, d. i. reinen Kohlenstoff abscheiden, kristallisiert aus den verdünnten Schmelzen zu erst Eisen aus, welches Kohlenstoff’ in fester Lösung zurückhält. Da bei 1130° C. festes Eisen etwa 2 °/o Kohlenstoff in fester Lösung zurückhalten kann, bestehen alle Legierungen mit weniger als 2 °/o Kohlenstoff unmittelbar nach der Erstarrung aus einer homogenen Masse fester Lösung, welche die Bezeichnung Misch kristalle erhielt. Wie wir gesehen haben, enthält bei 1130° C. eine gesättigte flüssige Lösung 4,3 °/o Kohlenstoff. Da nach der Er starrung nur 2 °/o in fester Lösung Zurückbleiben können, werden 4,3 — 2 = 2,3 °/o während des Erstarrungsprozesses ausgeschieden. Die Form, unter welcher dies geschieht, hängt von ver schiedenen Umständen, hauptsächlich aber der Abkühlungsgeschwindigkeit, ab. Ist diese groß, so bleibt der Kohlenstoff an das Eisen als Karbid, Fea C, chemisch gebunden. Kühlt das Eisen dagegen langsam ab, so entsteht Graphit. Demnach bestehen unmittelbar nach der Er starrung : 1. Legierungen mit 0 bis 2 °/o Kohlenstoff aus Martensit = fester Lösung von Kohlen stoff in Eisen (Stahl). 2. Legierungen mit mehr als 2 °/o Kohlen stoff (Roheisen). a) Langsam abgekühlt, aus Graphit + Martensit (graues Roheisen), b) Rasch abgekühlt, aus Zementit (= Eisenkarbid, FesC) 4- Martensit (weißes Roheisen). Man sieht, daß das Gefüge des grauen Roh eisens dasselbe ist wie dasjenige des Stahles, nur daß dessen Masse durch Graphit mechanisch unterbrochen ist. Bei der ferneren Abkühlung erleidet der Aufbau dieses Systems noch weitere Veränderungen. Diese werden durch die Eigen schaft des Martensits hervorgerufen, seine Löslichkeit für Kohlenstoff bezw. Eisenkarbid allmählich zu vermindern, bis sie bei einer Tem peratur von 710° C. auf 0,9 °/0 gesunken ist. Hier erleidet das Eisen plötzlich eine Umwand lung, nach deren Beendigung sein Lösungsver mögen für Kohlenstoff auf Null gesunken ist. Dementsprechend wird in der festen Masse nach und nach Kohlenstoff als Zementit abgeschieden. Bei 710° C. jedoch, wo plötzlich die Löslich keit aufgehoben wird, bildet sich aus der noch übrigen festen Lösung ein außerordentlich feines, mechanisches Gemenge aus Zementit und reinem Eisen, dem Ferrit, welches man als Perlit bezeichnet, weil es dem unbewaffneten Auge als einheitlicher, perlmutterglänzender Bestandteil erscheint. Wir wollen nunmehr an Hand einiger Lichtbilder festzustellen versuchen, in welcher Weise diese Vorgänge bei der Erstarrung und Abkühlung für das Gefüge der Legierungen maßgebend sind. Lichtbild 1 zeigt in lOOfacher Vergrößerung das Gefüge eines weißen Roheisens mit etwa 3,6 °/o Kohlenstoff’ und frei von Graphit. Man kann nur helle und dunkle Partien erkennen, welche aus Zementit und Perlit bestehen. Dies ist nach der Theorie auch zu erwarten, denn das Material hat seine Erstarrungstemperatur so rasch durchlaufen, daß unmittelbar nach dem Festwerden nur Zementit und feste Lösung vor handen war. Wie wir gesehen haben, ver ändert sich die letztere, der Martensit, während der Abkühlung in der Art, daß weiterer Ze mentit ausgeschieden wird, bis bei der Tem peratur von 710° C. die ganze Martensitmasse in ein inniges Gemenge von Zementit und Ferrit, den Perlit, zerfällt. In der Tat erscheinen die schwarzen Felder von Lichtbild 1 dem bloßen Auge als perlmutterglänzende Flecken. Licht bilder 2 und 3 zeigen weißes Eisen in 500- bezw. 800 facher Vergrößerung. Aus denselben geht deutlich hervor, daß der Perlit nichts weiter ist als ein Konglomerat abwechselnder Lamellen von Zementit und Ferrit. Der letztere, als leichter angreifbar, ist von der Säure weggeätzt, während die widerstandsfähigeren Zementitadern in Relief erscheinen. An den Schlagschatten der einzelnen Aederchen kann man die vor stehenden Teile leicht unterscheiden. In Licht-