Gefüge
Ausbildungsformen des Zementit bei Stahl
Im Stahl liegt der Gefügebestandteil Zementit
(bei Temperaturen < 723° C) in
unterschiedlichen Formen vor. Bei Kohlenstoffgehalten von maximal 0,02 % gibt es den
Tertiärzementit. Er scheidet sich direkt aus dem Alpha-Eisen aus und ist metallografisch
an den Korngrenzen des Ferrit zu finden. Liegt der Kohlenstoffgehalt zwischen 0,02
und 0,8 % dann entsteht der Zementit durch eutektoide Reaktion aus dem Austenit. Der
dabei gebildete Gefügebestandteil wird Perlit genannt. Perlit ist ein Gefüge
bei dem sich Ferrit- und Zementitlamellen, parallel und schichtweise nebeneinander
liegend, abwechseln. Dieser Vorgang ist, anders als unter dem Mikroskop sichtbar, dreidimensional
zu sehen. Der Zementit ist "plattenförmig" in der ferritischen Grundmasse
angeordnet. Innerhalb eines Korns ist die Orientierungsrichtung gleich, von Korn zu
Korn aber unterschiedlich. Im Gegensatz zur kugeligen Form des Zementit nach dem Weichglühen
stellt sich der Zementit im normalisierten Zustand als Streifen (Lamellen) dar. Je
nach Abkühlgeschwindigkeit groblamellarer oder feinlamellarer Zustand. Gelegentlich
wird auch schon einmal der Ausdruck Streifenzementit benutzt. Streifenzementit ist
ein anderer, selten benutzter Ausdruck, für lamellar vorliegenden Zementit wie
er im Perlit vorkommt. Der Ausdruck bezieht sich auf die zweidimensionale Darstellungsform
unter dem Lichtmikroskop. Bei Kohlenstoffgehalten von > 0,8 bis 2,06 % findet man
zusätzlich den Sekundärzementit. Dieser Bestandteil scheidet sich voreutektoid
aus dem Gamma-Eisen aus. Er liegt an den Korngrenzen des ehemaligen Austenits bzw.
nach der Umwandlung (unterhalb 723° C) an den Korngrenzen des Perlits vor. Aus
diesem Grund wird diese Form des Zementit auch Korngrenzenzementit genannt. Durch die
Wärmebehandlung "Weichglühen oder GKZ-Glühen" wird der lamellar
vorliegende Zementit des Perlits und in gewissen Grenzen auch der Sekundärzementit
in globularen (körnigen) Zementit umgeformt.
Zementit im Perlit , lamellare Form (normalisiert)
Sekundärzementit auf den Korngrenzen (normalisiert)
Sekundärzementit auf den Korngrenzen (weichgeglüht)
Zementit im Perlit , lamellare Form (schlecht weichgeglüht)
Zementit globulare Form (gut weichgeglüht)
Zur Sichtbarmachung und direkten Ätzung des Zementit kann das Ätzmittel "alkalische Natriumpikratlösung" benutzt werden. Im Gegensatz zu Nital oder Pikral, die den Zementit durch Relief- und Schattenbildung sichtbar machen, wird der Zementit hierbei direkt geätzt. Es färbt sowohl den Sekundär- oder Korngrenzenzementit als auch den eutektoiden Zementit.
Zementit (globular , lamellar und sekundär) braun gefärbt
