Het ijzer-koolstofdiagram (EKD)
De landkaart van de staalsoorten: wat er echt gebeurt bij opwarmen en afkoelen
AI generated Het ijzer-diagram is de belangrijkste kaart van de materiaalkunde. Het toont je welke microstructuur een staal aanneemt bij welke temperatuur en welk koolstofgehalte — en dus waarom de las bij het verhardt. Wie het EKD leest, begrijpt op harding, scheurgevoeligheid en warmtebehandeling, in plaats van ze alleen uit het hoofd te leren.
Het (EKD) is de landkaart waarop elke staalsoort terug te vinden is. Op de horizontale as staat het -gehalte, op de verticale de temperatuur. Het diagram vertelt je: bij deze temperatuur en dit C-gehalte heeft je staal precies dit microstructuur.
Het zuivere ijzer doorloopt bij het opwarmen twee roosteromzettingen. Onder 911 °C is het — een zacht, goed vervormbaar microstructuur met een kubisch ruimtelijk gecentreerd rooster, dat nauwelijks kan oplossen (maximaal 0,02 %). Tussen 911 °C en 1392 °C wordt dat , een kubisch vlakgecentreerd rooster dat aanzienlijk meer opneemt (tot 2,06 %). Precies dat is het kernpunt: is goed oplosbaar in , maar praktisch niet in .
Koel je een staal langzaam af, dan wil de het weer verlaten. Bij 723 °C — de perliettemperatuur — valt het uiteen in een fijn mengsel van en (ijzercarbide Fe₃C). Dit streperige mengsel heet . Bij 0,8 % ligt het eutectoïde punt: het hele wordt in één keer . Daaronder (0,02–0,8 % C) ontstaat eerst , de rest wordt ; daarboven (0,8–2,06 % C) vormt zich eerst op de korrelgrenzen, de rest wordt .
Bij 2,06 % eindigt het staalgebied en begint het gietijzer. Gietijzer heeft zoveel dat bij het stollen grafiet of ledeburiet ontstaat — daarom is het bros en gietbaar, maar niet smeedbaar.
Voor jou als lasser is het EKD de verklaring voor alles wat er in de las gebeurt. Bij het verhit de het staal boven 900 °C — alles wordt . Koelt de dan snel af, dan heeft de geen tijd om als uit te scheiden. In plaats daarvan klapt het rooster abrupt om en vormt — glashard, bros, scheurgevoelig. Hoe meer , hoe harder en gevaarlijker het .
Daarom zijn twee kengetallen zo belangrijk: Het koolstofgehalte bepaalt de maximale , en de afkoelsnelheid bepaalt hoeveel daarvan daadwerkelijk ontstaat. Samen verklaren ze waarom je dikke platen voorverwarmt en hoogkoolstofhoudende staalsoorten alleen met voorzichtigheid last.