Eutektischer Punkt

Der eutektische Punkt bezeichnet den Punkt, in dem eine homogene Mischphase (z. B. eine eutektische Legierung) direkt vom festen in den flüssigen Zustand übergeht, also keine aus verschiedenen Phasen bestehende Schmelze entsteht. Am Eutektischen Punkt liegt die tiefste Erstarrungstemperatur des binären Systems vor. Er ist mit dem Schnittpunkt von Liquidus- und Solidus-Linie identisch und kann somit aus dem Phasendiagramm der jeweiligen Legierung abgelesen werden. Bei einem Silber-Kupfer-Gemisch (Ag-Cu) liegt er beispielsweise bei einem Anteil von 72 Prozent Silber und 28 Prozent Kupfer.

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Eine eutektische Legierung hat einen eindeutig bestimmbaren Schmelzpunkt, wie ein reines Metall. Da der Schmelzpunkt von eutektischen Legierungen deutlich unter dem der reinen Metalle liegt, werden solche Legierungen häufig verwendet, insbesondere zum Löten. Dies hat den Vorteil, dass man recht wenig Wärme einbringen muss und bei der Wahl des Lotes die Materialverwandtschaft von Lot und Fügepartner nutzen kann. Weiterhin nutzt man den herabgesetzten Schmelzpunkt zum Erstellen von Legierungen, bei denen die Schmelzpunkte der beiden Komponenten weit auseinander liegen. Dies ist zum Beispiel bei Aluminium (Al, Schmelzpunkt 658 °C) und Wolfram (W, Schmelzpunkt 3380 °C) der Fall. Versuchte man, eine Aluminium-Wolfram-Legierung direkt herzustellen, indem man beide Bestandteile einfach "in einen Topf wirft" und erhitzt, so wäre das Aluminium bereits verdampft, ehe das Wolfram geschmolzen ist. Fertigt man jedoch erst eine Vorlegierung aus Wolfram und einem Metall mit hohem Schmelzpunkt an, ist die Herstellung möglich. Bedingt durch die Vorbehandlung entstehen so natürlich keine reinen Legierungen.

Auch bei der Herstellung von Aluminium mittels Schmelzflußelektrolyse wird ein eutektisches Gemisch verwendet. Hier wird aus 10,5% (Massenprozent) Aluminiumoxid (Schmelzpunkt 2050 °C) und 89,5% Kryolith (Schmelzpunkt 1000°C) ein Gemisch mit dem Schmelzpunkt 935 °C hergestellt.

Der eutektische Punkt des Stahls liegt bei 4,3 Masseprozent Kohlenstoffgehalt und 1.147 °C. An diesem Punkt zerfällt die Schmelze zu Ledeburit. Eine andere Umwandlung (die eutektoide Umwandlung) findet bei 0,80 Gewichtsprozent C und 723 °C statt. Dort entsteht aus dem festen Austenit der zweiphasige Perlit, der aus abwechselnd lamellar angeordnetem Ferrit und Zementit besteht. Diese Umwandlungen werden im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm beschrieben. Der eutektoide Zerfall stellt damit als Festkörperreaktion das Gegenstück zur eutektischen Reaktion dar.