Was ist der Hauptgrund dafür, dass die maximale Löslichkeit von Kohlenstoff in γ-Eisen (etwa 2,14 Massen-%) viel größer ist als in α-Eisen (etwa 0,022 Massen-%)?

Lösung: C. Die Lücken auf den Oktaederplätzen des kfz-γ-Eisens sind größer als jede Lücke im krz-Gitter

Kohlenstoff lagert sich auf Zwischengitterplätzen des Eisens ein. Eine Kugel in einer Oktaederlücke des kfz-γ-Eisens kann einen Radius von etwa dem 0,41-Fachen des Eisenatomradius haben, im krz-α-Eisen dagegen selbst in der größten Lücke, der Tetraederlücke, nur etwa das 0,29-Fache und in der Oktaederlücke nur etwa das 0,15-Fache. γ-Eisen kann Kohlenstoff daher mit geringerer Verzerrung aufnehmen. Die Packungsdichte ist im kfz-Gitter mit etwa 0,74 höher, und das Gesamtvolumen der Lücken ist im krz-Gitter mit seiner geringeren Packungsdichte (etwa 0,68) sogar größer; die Begründung über die Packungsdichte ist also verkehrt herum. Entscheidend ist, dass sich das Lückenvolumen im krz-Gitter auf viele kleine Lücken verteilt. Kohlenstoff wird nicht substituiert, sondern auf Zwischengitterplätzen eingelagert.