Abkühlungskurve, Eisen
Die Abkühlungskurve von Eisen, wird auch Abkühlungsverlauf genannt, welche sich aus mehreren Punkten zusammensetzt.
1. Metallschmelze
Hierbei bewegen sich die Metallatome frei und regellos durcheinander, wobei diese beim abkühlen in ihrer Bewegung immer langsamer werden.
2. Beginn der Kristallbildung
Wird in der Schmelze die Erstarrungstemperatur erreicht, welche bei Eisen bei 1536 °C liegt, beginnt die Zusammenlagerung der Metallatome nach einem Kristallgittertyp. Die Stelle, an der das Kristallwachstum beginnt, wird als Kristallisationskeim bezeichnet.
3. Fortschreitende Kristallbildung
Darunter ist zu verstehen, dass die Kristallisationskeime weiter voranschreiten, wobei sich immer mehr Metallatome aus der Restschmelze angliedern. Während des Auskristallisierprozesses bleibt die Temperatur unverändert bei der Erstarrungstemperatur. Das liegt daran, dass die entzogene Wärme für die Kristallbildung benötigt wird. So verläuft die Abkühlungskurve hier waagrecht.
Nachdem die Schmelze fast aufgebraucht ist, stoßen die wachsenden Kristalle aneinander. Unregelmäßig begrenzte Kristalle werden als Kristallite oder auch Körner bezeichnet. Metallatome im Grenzbereich können zum Teil nicht in das Kristallgitter eingeordnet werden, wodurch sie zusammen mit Fremdatomen zwischen den einzelnen Körnern eine sogenannte ungeordnete Begrenzungsschicht bilden. Diese wird dann auch Korngrenze genannt.
4. Vollständige Erstarrung
Nachdem alle Metallatome ihren festen Platz gefunden haben, ist gleichzeitig die Schmelze vollständig erstarrt. Somit hat sich das Gefüge des Werkstoffes gebildet. Die Resttemperatur des entstandenen, nun festen Metallkörpers nimmt durch Entzug der Wärme stetig ab, wobei die Abkühlungskurve fällt.
