Es gibt auch viele komplexe Zustandsdiagramme in der Werkstoffkunde. Die bekanntesten sind Diagramme mit Eutektikum oder mit Peritektikum, genauso wie eutektoide und peritektoide Phasendiagramme.
Inhaltsübersicht
Eutektikum
In dieser Art des Phasendiagramms kommt es zu einem sogenannten Eutektikum. Dabei handelt es sich um eine besondere Form der Phase zwischen zwei Bindungspartnern. Die Partner sind im flüssigen Zustand vollständig ineinander löslich. Wird dann die Temperatur gesenkt sind diese überhaupt nicht mehr oder nur teilweise miteinander löslich. Sie zerfallen in ein Kristallgemisch, welches als Eutektikum bezeichnet wird. Dieses besondere Gemisch befindet sich bei der Phase 
.
Falls die Atomsorten A und B ein solches Eutektikum erzeugen können, haben sie einen eindeutig definierten Schmelzpunkt, den man auch als eutektischen Punkt bezeichnet. Dieser befindet sich am Berührungspunkt von Solidus- und Liquiduslinie. Hier sind alle drei Phasen des Systems im thermodynamischen Gleichgewicht miteinander. Die drei Zustände sind, die Phase der Sorte A (
), die der Atomsorte B (
) und die Schmelze (L).
Eutektoid
Bei einem Eutektikum geht es um den Phasenübergang zwischen flüssig und fest. Hingegen handelt es sich bei einem Eutektoid um einen Übergang zwischen einer festen Phase in zwei weitere feste Zustände. Solch ein Zusammenhang gibt es bei dem Eisen-Kohlenstoff-Gemisch. Hier wäre das, bei Senkung der Temperatur, der Übergang zu Perlit.
Das nachfolgende Zustandsdiagramm zeigt eine eutektoide Reaktion der Bindungspartner A und B. Im Prinzip sieht dieses Diagramm dem oberen mit Eutektikum sehr ähnlich. Der Unterschied liegt im Fehlen der Schmelzphase L. Die Bindungspartner befinden sich oberhalb des eutektoiden Punktes in einer festen Phase. Wird jetzt die Temperatur gesenkt, gehen die Partner über den eutektoiden Gleichgewichtspunkt in die Mischpase über. Hier handelt es sich wieder um das vorher besprochenen Eutektikum.
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Peritektikum
Bei einem System mit Peritektikum gibt es kein Minimum in der Liquiduslinie. Es geht hier um den Übergang der Phase der Schmelze L und einer festen Phase in eine andere, zur -Phase verschiedene, feste Phase .
Die waagrechte Linie unter der L + Phase wird Peritektikale genannt. Auf ihr liegt der sogenannte peritektischer Punkt, bei dem sich die Phasen L + und im Gleichgewicht befinden.
Peritektoid
Bei einem peritektoiden Phasenübergang handelt es sich ungefähr um denselben Übergang, wie bei dem Peritektikum. Allerdings spricht man von einem Peritektoid, wenn alle beteiligten Phasen im festen Zustand vorhanden sind. Somit setzen sich hier zwei feste Phasen in eine dritte feste Phase um.
Der Unterschied zum Zustandsdiagramm Peritektikum liegt wiederum im Fehlen der Schmelzphase L. Die einzelnen Zustände existieren hier nur in der festen Phase.
Merke: alle Diagramme mit „-oide“ betrachten nur feste Phasen!
Eutektikum und Peritektikum — häufigste Fragen
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Eutektikum und Peritektikum — häufigste Fragen
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Was versteht man unter eutektischem Verhalten?Eutektisches Verhalten bedeutet, dass zwei Komponenten in der Schmelze vollständig mischbar sind, beim Abkühlen aber in zwei feste Phasen zerfallen. Am eutektischen Punkt erstarrt die Schmelze bei einer festen Temperatur direkt zu einem Gemisch aus
– und 
-Phase. Im Zustandsdiagramm liegt dieser Punkt am Zusammentreffen von Liquidus- und Soliduslinie.
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Welche Beispiele gibt es für Eutektika?Beispiele für Eutektika sind Zinn-Blei (klassisches Lötzinn), Aluminium-Silizium (Gusslegierungen) und Eisen-Kohlenstoff bei eutektischer Zusammensetzung (Ledeburit-Bereich). Allen Beispielen ist gemeinsam, dass die Legierung bei einer bestimmten Zusammensetzung einen definierten Schmelzpunkt zeigt und beim Erstarren ein feines Gemisch aus zwei festen Phasen bildet.
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Was ist ein eutektisches Gefüge?Ein eutektisches Gefüge ist das feste Kristallgemisch aus zwei Phasen, das beim Erstarren einer eutektischen Schmelze entsteht. Das Gefüge besteht aus– und -Phase, die sehr fein miteinander verwachsen sind. Häufig zeigt sich diese Verwachsung lamellar (schichtartig) oder stabförmig, je nach System und Erstarrungsbedingungen.
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Was ist eutektoider Stahl?Eutektoider Stahl ist Stahl mit einer Kohlenstoffzusammensetzung nahe der eutektoiden Zusammensetzung von etwa 0,8 Gew.-% C. Beim Abkühlen wandelt sich dabei eine feste Phase (Austenit) am eutektoiden Punkt in zwei feste Phasen um, die zusammen das Gefüge Perlit bilden. Dadurch besteht das Gefüge nach langsamer Abkühlung überwiegend aus Perlit.
Zustandsdiagramme verstehen
Eutektikum und Peritektikum gehören zu den wichtigsten Reaktionstypen in Zustandsdiagrammen der Werkstoffkunde. Wer sich mit Zustandsdiagrammen beschäftigt, vergleicht Phasenfelder, Linien und Reaktionspunkte in binären Legierungssystemen. So wird klar, wann eine Schmelze beteiligt ist und wann nur feste Phasen ineinander übergehen. Im Chemiebereich findest du passende Videos zu diesem und verwandten Themen.
