Metallische Werkstoffe und Legierungen
Welches Paar gelöster Elemente bildet in Eisen Einlagerungsmischkristalle?
- ANi und Cr
- BMn und Si
- CC und N
Lösung und Erläuterung anzeigen
Lösung: C. C und N
Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) haben viel kleinere Atomradien als Eisen. Sie ersetzen daher keine Eisenatome auf Gitterplätzen, sondern besetzen die Lücken dazwischen (Zwischengitterplätze) und bilden Einlagerungsmischkristalle. Im krz-Ferrit verzerren die Atome auf diesen Plätzen das Gitter unsymmetrisch, sodass schon kleine Mengen stark verfestigen; außerdem sammeln sich die Atome um Versetzungen und verankern sie, was die ausgeprägte Streckgrenze und die Reckalterung von weichem Stahl verursacht. Ni, Cr, Mn und Si sind dem Eisen in der Atomgröße ähnlich und bilden Substitutionsmischkristalle, indem sie Eisenatome auf Gitterplätzen ersetzen. Als Richtwert für eine ausgedehnte Löslichkeit im Substitutionsmischkristall gilt unter anderem, dass sich die Atomradien um höchstens etwa 15 % unterscheiden (Hume-Rothery-Regeln).
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