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qualitatives Zustandsschaubild: aus Abkühlkurven
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 11:12 Sa 11.12.2010
Autor: Nickles

Aufgabe 1
Im Folgenden sind Abkühlkurven für die Komponenten A und B sowie für vier Legierungszustände [mm] L_1 [/mm] , [mm] L_2 [/mm] , [mm] L_3 [/mm] und [mm] L_4 [/mm] von A und B gegeben.Weiterhin gilt, dass A und B keine allotropen Umwandlungen zeigen.Die maximale Randlöslichkeit von A ist 20 Masse-% , die von B ist 30 Masse-%

Aufgabe 2
Erstellen Sie mit Hilfe der Abkühlkurven ein qualitatives Zustandsschaubild für dieses System. Der schraffierte Bereich ist frei zu lassen.

Bezeichnen Sie die entstandenen Bereiche in dem Zustandsschaubild.

Hallo,

Ich habe das prinzipielle Problem das ich nicht so recht weiß wie ich so ein Zustandsschaubild aus Abkühlkurven erstelle.
Ich dachte immer man müsse von den Abkühlkurven eine zur X-Achse parallele Linie einzeichnen die im rechts daneben liegenden Diagramm die Y-Achse oder eine andere Senkrechte schneidet.
Ich komme aber leider damit irgendwie nicht auf eine Lösung..mit den Haltelinien geht es ja noch aber gerade die Übergangslinien sind irgendwie problematisch.
Habe meinen Ansatz mal eingezeichnet und hochgeladen
, verbinde ich diese Punkte nun einfach?

[Dateianhang nicht öffentlich]


, wäre super wenn Ihr mir helfen könntet!


Grüße

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
        
Bezug
qualitatives Zustandsschaubild: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:31 Sa 11.12.2010
Autor: Nickles

Habe mich mal in der englischsprachige Google-Welt schlau gemacht und meine herausgefunden zu haben das bei den Änderungen der Steigungen nur der obere Knickpunkt genommen und in das Zustandsschaubild übertragen wird.

Danach sieht nun meine Zustandsschaubild so aus

[Dateianhang nicht öffentlich]

Ist das richtig?

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Bezug
                
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qualitatives Zustandsschaubild: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 23:50 Sa 11.12.2010
Autor: UE_86

Hey,

ich kanns dir gerade nicht genau beantworten, dazu ists schon ein wenig spät :-) Aber ich schaus mir dann morgen mal richtig an.

Eins kann ich dir schon sagen:
Da haste irgendwas falsch verstanden ;-)

Die Abkühlkurven können anhand des Phasensdiagramms und der Gibbschen Phasenregel gezeichnet werden. Dabei entstehen immer wenn zwei Zustände aufeinandertreffen ein Knickpunkt und wenn drei Zustände aufeinander treffen ein Haltepunkt.

Nehmen wir z.B. einen Stahl mit 1,5 Ma.-% C (hier am besten mal das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm zur Hand nehmen).
Wenn wir nun aus der Schmelze herraus (langsam) abkühlen und auf die Linie B-C treffen liegt einmal Schmelze und einmal Schmelze + [mm] \gamma [/mm] vor. Also 2 verschiedene Phasen [mm] \Rightarrow [/mm] Knickpunkt.
Kühlen wir weiter ab, so kommen wir zur Linie I-E [mm] (\gamma [/mm] und [mm] \gamma [/mm] + Schmelze). Also zwei verschiedene Phasen [mm] \Rightarrow [/mm] Knickpunkt
Das gleich bei E und S
Bei der Linie S-K finden wir [mm] \gamma [/mm] + Fe3C und [mm] \alpha [/mm] + Fe3C also 3 verschiedene Zustände. Hier ist in der Abkühlung ein Haltepunkt zu erwarten.

Wie du siehst, steht jeder Punkt bei der Abkühlung für eine Änderung des Zustands.

Vielleicht hilft dir dies ja schonmal weiter

Gruß
UE

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qualitatives Zustandsschaubild: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 12:01 So 12.12.2010
Autor: Nickles

Hi,

danke schonmal für die Reaktion.
Aber nicht das du mich falsch verstehst, ich möchte nicht die Abkühlkurven zeichnen, sondern aus den Abkühlkurven das Zustandsdiagramm erstellen!
Nicht das du dir umsonst Gedanken machst ;)

Grüße

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qualitatives Zustandsschaubild: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 13:54 So 12.12.2010
Autor: UE_86

Nene ;-)
Da haben wir uns schon richtig verstanden.
Im Prinzip ist das, was ich beschrieben habe, der Weg nur anders herum.
Also die Abkühlkurven hast du gegeben und du sollst ein Zustandsdiagramm zeichnen.
(In meinem Beispiel hatten wir das Zustandsdiagramm (Eisen-Kohlenstoff-Diagramm) und haben daraus eine Abkühlkurve hergeleitet)

Jeder Punkt in den Abkühlkurven stellt eine Zustandsänderung dar.

Wollte dir nur schonmal aufzeigen, wie es anders herum funktioniert.

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qualitatives Zustandsschaubild: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:09 So 12.12.2010
Autor: Nickles

Also ich hab das jetzt mal mit dem Eisen-Kohlenstoff Diagramm versucht

[Dateianhang nicht öffentlich]

Leider komme ich da überhaupt nicht weiter.

Da sich ja die Konzentration nicht ändert komme ich im Diagramm irgendwie nicht weiter nach rechts ;)

Wie komme ich denn zum zweiten Knickpunkt?

Grüße

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Bezug
                                                
Bezug
qualitatives Zustandsschaubild: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:18 So 12.12.2010
Autor: UE_86

Ich glaube jetzt reden wir beide vollkommen voneinander vorbei ;-)

Also:
Das mit dem Eisen-Kohlenstoff-Diagramm war nur ein Beispiel und hat nichts mit deiner Aufgabe zu tun.
Ich wollte dir nur veranschaulichen, wie man mit einem Phasendiagramm (ist in deiner Aufgabe gesucht) und der Gibbschen Phasenregel auf Abkühlkurven kommt (sind bei dir gegeben).

Damit wollte ich dir veranschaulichen, welchen Hintergrund die Knick- bzw. Haltepunkte haben.

So nun zu deiner Aufgabe:
Du hast zwei Komponenten A und B.
Für diese Komponenten wurden 6 Abkühlkurven ermittelt.
Jeweils einmal für 100% A und B und dann noch 4 für etwa 18% A, 40% A, 65% A und 90% A (Anteil B dann so, dass es 100% sind).

Du weißt weiterhin, dass beide keine allotropen Umwandlungen zeigen, also nicht die Gitterstruktur verändern (wie es z.B. Stahl bei 911°C macht).

Ebenso weiß du, dass A und B eine Randlöslichkeit besitzen. Das bedeutet, dass in diesem Bereich NUR der Anteil A bzw. B gelöst sind.

So. Nun nehmen wir mal die Abkühlkurve A.
Wir fangen ganz oben an (kühlen also an der Schmelze ab). Und kommen zu einem Haltepunkt.
Der Haltepunkt entsteht, da hier eine Umwandlung stattfindet und Energie freisetzt (in Form von Temperatur).
Diesen Punkt hast du ja schon eingezeichnet (im Phasendiagramm).

L1: Wir sind wieder in der Schmelze (ganz oben). Und kommen zu einem Knickpunkt. An diesem Knickpunkt fängt die Schmelze an zu erstarren (Hast du auch schon richtig eingezeichnet). Den zweiten Punkt beachten wir erstmal nicht.

Wenn du nun die beiden Punkte A und L1 (oberer Knickpunkt) im Phasendiagramm verbindest, hast du schon deinen ersten Teil der Liquiduslinie (streng genommen darfs keine Linie sein, sondern etwas gebogen, aber davon sehe ich jetzt mal ab ;-) )

L2: Ok, hier siehst du, dass es nur einen Umwandlungspunkt gibt. Das bedeutet, dass die Schmelze hier sofort erstarrt. So etwas passiert an Eutektischen Punkten. Also kannst du davon ausgehen, dass bei L2 ein Eutektischer Punkt ist.
Verbinde A - L1 (oberer Punkt) - L2 (am besten mit einem Bogen ;-) )

L3: Hier hast du zwei Punkte also zwei Umwandlungen. So richtig interessiert nur der obere Knickpunkt (der untere Haltepunkt ist ja schon vorgegeben, dadurch dass der schraffierte Bereich gegeben ist).
Den Punkt hast du ja auch schon eingezeichnet.
Verbinde A - L1 (oberer Punkt) - L2 - L3 (oberer Punkt)

Das gleiche machst du mit dem oberen Punkt von L4 und B.

Das was du nun vor dir hast ist ein eutektisches System ohne Randlöslichkeit. Da in dem Fall aber Randlöslichkeit gegeben ist, muss diese auch irgendwie mit rein.
Wir wissen, dass die maximale Randlöslichkeit von A bei 20% A liegt und das es bei L1 nochmal einen Knickpunkt gibt (der untere).

Nun bin ich mir leider selbst nichts ganz sicher, aber ich vermute mal, dass A - L1 (unterer Punkt) und einen Punkt der bei 20% zu Beginn des schraffierten Bereichs liegt verbunden wird.
Wenn du das selbe für B machst (mit dem unteren Punkt von L4), bekommst du die characteristische "Karnevallsmütze" ;-)

Nun noch beschriften und Fertig!

Ich hoffe du kannst meiner Ausführung einigermaßen folgen, ansonsten einfach Fragen.

Gruß
UE

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qualitatives Zustandsschaubild: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:27 So 12.12.2010
Autor: Nickles

Ha super Erklärung!
Ich hoffe jetzt nur das ich diese auch umsetzen konnte:

[Dateianhang nicht öffentlich]

Richtig?Falsch?

Grüße und danke für deine super Hilfe!

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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Bezug
qualitatives Zustandsschaubild: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 23:22 So 12.12.2010
Autor: UE_86

Hey,

genau so hätte ich es auch gelöst!

Gruß und einen guten Start in die Woche
UE

Bezug
        
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qualitatives Zustandsschaubild: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:20 Mi 15.12.2010
Autor: matux

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