Gefügeänderung

[H5P6]

Hallo,

eine Betrachtung zur Gefügeänderung bei großen Eisenmeteoriten.
Geht man davon aus,daß Eisenmeteorite ab einer bestimmten Masse durch den Luftwiderstand nicht mehr derart abgebremst werden,daß die Erwärmung durch Reibung abnimmt und somit das Material im hocherwärmten Zustand den Boden erreicht.Wenn ein solches Eisen mit mehreren hundert Grad Außentemperatur in Wasser Schnee oder Eis fällt,müßten sich die Oberflächenbereiche bis in einer bestimmten Tiefe,in ihrem Gefügeaufbau verändern.Das heißt bei Eisen die Umwandlung in ein Martensitgefüge (nadelförmiges Gefügebild).
Was ist Eure Meinung?

Gruß Jürgen

[Aurum]

Morgen Jürgen ,

die antwort ist eigendlich recht einfach , der Mirko hat hier im Forum doch mal ein Paar Stücke von Henbury angeboten , das war der Ausenbereich durch Hitze verädert ( Keine Neumänner mehr und auch keine Witmaschne Linien ) .


Bis dann Lutz 

[astro112233]

Hi Jürgen,

so wie mir bekannt ist, behalten Meteorite ab einer bestimmten Masse ihre kosmische Geschwindigkeit bei und werden nicht durch die atmosphärischen Schichten unseres Planeten abgebremst. Sie durchlaufen deshalb nicht den sogenannten Hemmungspunkt, ab dem ein leichterer Meteor dann quasi nur noch im freien Fall zur Erdoberfläche stürzt. Schätze so mit 220 km/h. Müsste mal Herrn Möllemann befragen.       

Des Weiteren liegt der Gefügeumwandlungspunkt bei Stahl, wenn ich mich nicht irre, meine Ausbildungszeit liegt bereits sehr lange zurück, so um die 720 °C. Wenn die Temperatur über dieser Marke liegt und das Stahlteil wird blitzschnell in Wasser, Eiswasser oder Öl abgekühlt (abgeschreckt), so wird das herrschende Gefügebild eingefroren. Der Stahl ist dann gehärtet. Da das Werkstück nun äußerst hart ist und schnell durch mechanische Belastung zerstört würde, wird dieses je nach Vorgabe bei genau definierter Temperatur und Zeitdauer geglüht. Das Werkstück ist nach diesem weiteren Prozess nun hart und gleichzeitig zäh. 

Jedoch muss, so Glaube ich, ein gewisser prozentualer Kohlenstoffanteil zwingend vorhanden sein, um den gewünschten Härteprozess zu erreichen, sonst klappt es nicht.   

Bild.
Rekristallisierte Sikhote-Scheibe.

Alle Angaben ohne Gewähr.

Gruß Konrad. 

[Aurum]

Morgen Konrad ,

genau das meinte ich 

Bis dann Lutz 

[astro112233]

Bild 2

Rekristallisierte Henbury Scheibe.

[H5P6]

Hallo Ihr Beiden,
 
ja ,das ist der springende Punkt.Ich weiß auch nicht,ob der Kohlenstoffanteil in Eisenmeteoriten für eine Oberflächenhärtung ausreicht?Erst dann könnte ein Martensitgefüge erzeugt werden.
Vielleicht weiß jemand etwas über den Kohlenstoffanteil?

Gruß Jürgen

[Mettmann]

daß die Erwärmung durch Reibung abnimmt und somit das Material im hocherwärmten Zustand den Boden erreicht

Meteorite fallen nicht hocherwärmt. Wie sollten sie denn bei einer Distanz  von der der Erde zur Sonne zig hundert Grad im All erreichen? Beim Fall selber wird ja das meiste durch Sublimation abgetragen, da kanns im Innern nicht heiß werden
und wennste frische Fälle anschaust ala Sikhote, Boguslavka ect. siehst, daß die rekristallierte Zone, wos heiß geworden, in der Regel gerade mal 1-2mm tief reicht.
Und solche Eisen, die nimmer angebremst werden, da gibts dann höchstens Wärme bei der Explosion beim Einschlag.
Kennst ja die Canyon Diablos, deren Gefüge komplett ausgelöscht wurd.

Kohlenstoff haben die meisten Eisen reichlich, insbesondere die IAB/IIICD-Eisen a la Odessa, Morasko usw. mit ihren großen Graphiteinschlüssen.

Daher gibts auch martensitische Strukturen in Meteoreisen durch Crashs im All - Tishomingo fällt mir da z.B. ein.
Aber das kann uns der Eisengott Andi besser erklären. Halt, der is grad in Tucson, dann muß es der Mirko übernehmen.

Findest auch jede Menge Artikel via Google, einfach eingeben:  martensitic meteorite

 
Mettmann

[ironmet]

Hallo Jürgen,

hier sind ja nun schon einige Antworten auf Deine Frage eingegangen!
Aber zusammenfassend nur kurz von mir.

Bei einem Fall eines Meteoriten(nehmen wir Deinen Eisenmeteorit als Beispiel)
ist es so,das wenn dieser in die Lufthülle der Erde eindringt,dieser sehr schnell
in die Plasma-Phase übergeht!
Das passiert dann,wenn dieser anfängt zu leuchten(nicht glühen,das kommt später).
Dabei erwärmt sich der Meteorit,wenn überhaupt,nur minimal.
Weil die Abtragung an dem Objekt schneller geht,als die Wärmeleitung ins Material!
Erst später,wenn die Plasma-Phase zu ende geht und das Leuchten aufhört,besteht
die Möglichkeit,das sich das Material erwärmt,weil keine Abtragung mehr erfolgt und
das Äußere nun Wärmeleitung zulässt!
Dabei entstehen dann diese schönen rekristallisierten Randbereiche,wie oben von
Konrad im Bild schon gezeigt.
Dabei ist der Henbury eher als Ausnahme anzusehen,weil solch dicken Ränder
nicht normal sind.
Daran kann man aber sehen,das das Objekt nach der Plasma-Phase angefangen hat
zu glühen.
Dies glühen dauert aber auch nicht lange.
Nach mehreren Minuten,die der Met noch bis zum Aufschlag auf den Boden hat,
wird er durch die Lufthülle weiterhin schön gekühlt und weiterhin abgebremst.
Bis er Schlussendlich in normaler Fallgeschwindigkeit zu Boden plumst.
Ob ein Eisen nach dem Fall nun kalt oder warm ist,werde ich mir nicht rausnehmen,
festzulegen.
Jedenfalls kommt er nicht glühend unten an!

Und wenn nun ein Eisen so groß ist,das unsere Lufthülle keinen Widerstand mehr für
das fallende Objekt darstellt und dieses Objekt mit kosmischer Geschwindigkeit auf dem
Boden auftrifft,ja dann Jürgen brauchst Du Dir auch keine Sorgen mehr über Wasser oder
Schnee machen,weil das dann eh keine kühlende Funktion mehr hat!

Sprich,ist ein Eisen so groß,das es die kosmische Geschwindigkeit bis zum Boden beibehält,
dann könnte das Teil auch ins Meer schießen und wäre in nullkommanix auf dem Meeresgrund
und würde dort einen Krater hinterlassen.

Also nix mit Umwandlung in anderes Gefüge!
Weder kleiner noch großer Meteorit!

Viele Grüße Mirko

[astro112233]

Hallo Freunde,

die extremen Minus-Themperaturen in der Hochatmoshäre dürften bei kleineren Eindringlingen für einen adäquaten Kühleffekt sorgen.

Fällt der Meteor nach dem passieren des individuellen Hemmungspunkts, angenommen in einer Höhe von 100km, mit einer Geschwindigkeit von 250km/h in Richtung Erdoberfläche, so dauert die kühlende Flugphase stattliche 24min. Folglich dürfte das Objekt nach der erfolgreichen irdischen Landung wohl keine exorbitante Temperatur mehr aufweisen. Eben genau so, wie es Mirko bereits andeutete.   

Quelle: Wikipedia: Temperaturverlauf in der Erdatmosphäre - !00km bis 0km Höhe.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cf/Standardatmosph%C3%A4re_1976_90km.png

Gruß Konrad. 

[MeteoritenanundVerkauf]

Hallo Konrad,
das mitte´ Temperatur der Atmosphäre ist so ne Sache. Ich schätze eher, dass - egal wie kalt die Atmosphäre in 100 oder auch 50 km Höhe ist - dies keinen kühlenden Effekt auf den Met hat. Die Geschwindigkeit und somit Reibungshitze ist da doch als bestimmender Faktor anzunehmen. Denkst mal an die "Blackbird SR71" von den Amis. Dieses Flugzeug ist ja bekanntermaßen Rekordhalter im Flugzeugbereich. Es erreicht durch Ramtriebwerke (Überschallflug) ne Mordsgeschwindigkeit. Da wir der Vogel nicht in Flughöhe von der kalten Luft gekühlt. Im Gegenteil; durch die  Überschall - Geschwindigkeit wird der Vogel richtig heiss !

Meines Wissens nach ist der Vogel auch aus dem Grund Schwarz - um die Hitzeabstrahlung zu verbessern...

http://www.myvideo.de/watch/2820716

Geiles Teil; hab ich in Alabama mal live gesehn.

[MeteoritenanundVerkauf]

Guckst:

http://de.wikipedia.org/wiki/Lockheed_SR-71

Das Abführen der bei Geschwindigkeiten von bis zu Mach 3,5 auftretenden Reibungshitze war die größte Herausforderung für die Konstruktion (heißeste Stelle mit ca. 570°C). Bei der SR-71 (und wohl auch bei den Vorgängern) wurde dies durch aktive Flüssigkeitskühlung der gesamten Außenhaut durch zirkulierenden Kraftstoff gelöst, wobei der hochsiedende Treibstoff JP-7 zum Einsatz kam. Dieser Kraftstoff kann unter Wärmeeinwirkung durch katalytische endotherme Zersetzung seiner polymeren Molekülstrukturen eine Wärmemenge in Form chemischer Energie aufnehmen, die etwa dem Fünffachen seiner physikalischen Wärmekapazität entspricht.

[Mettmann]

Nunja Konrad, der Hemmungspunkt liegt eher bei 15-40km Höhe.
Aber egal - ob Meteorite kalt oder heiß sind, wennse just gefallen, dazu gibt es keinen einzigen verlässlichen Bericht.
Sodaß eher, entgegen dem Volksglauben (erinnert Euch an Opis abgefackelte Gartenlaube) anzunehmen ist, daß sie kalt sind.
Daß sie zu mindest bereits knapp unter der Oberfläche nicht besonders heiß werden, sieht man an den erhaltenen Widmannstätterschen Figuren und an den Isotopen, die durch größere Hitze gelöscht werden würden.

Und drum sind die Dinger ja auch so wertvoll für die Wissenschaft, da sie unveränderte Proben von Himmelskörpern sind,
die zu erreichen mit den allergrößten Schwierigkeiten und noch viel größeren Kosten verbunden wäre.

 
Mettmann

[H5P6]

Hallo,

uff,geschafft.Jetzt habe ich einmal Zeit für das Forum.

Danke an Alle für die Antworten.
Also meine Vorstellungen waren,daß ein großes dickes Eisen mit kosmischer Geschwindigkeit die Erde erreicht,sich explosionsartig zerlegt und die Einzelteile zum Teil im Wasser landen.Dann müßte doch eine Härtung auftreten können.
Also,wenn man sich die Darstellung über große Impakte anschaut, so kommen sie alle weißglühend unten an.

Gruß Jürgen

[Mettmann]

Die glühen im Fenzi immer, weil die Laien sich das so vorstellen.
Genauso wie im Fenzi die Asteroide im All, also im Vakumm immer tüchtig knarzen und grollen.
Odaodaoda wenn sich im All zwei Raumschiffe im Fenzi begegnen, beide immer richtigrum aufeinander treffen und wenn mal eins mittem Bauch nach oben, es bedeutet, daß es kaputt...

Ähm kosmische Geschwindigkeit? Also wenn da mal ein Riesenköttel mit tatsächlich kosmischer Geschwindigkeit durchbricht,
bedeutet das, er brettert mit 70 000 Sachen durch die Atmosphäre und wär demenstprechend nach 5sek+ durch, da bleibt keine Zeit zum Glühen.

Hart genug sind die Dinger schon so. Manche haben Mikrodiamanten drin und zerschmeißen Dir beim Sägen jedes Blatt,
also viel härter als gehärteter Stahl.

Pling!
Mettmann

[Aurum]

Hallo Martin,

Genau so ist es , in irgendeiner SF Serie hatten sie sich mal den Scherz erlaubt und auf einer Tür ein Schild angebracht auf dem zu lesen stand " Im Weltraum hört dich niemand  Schrein !" 
Da ist absolut nichts zu hören , nicht mal wenn  der Mond auf dioe Erde kracht würde ein Astronaut in der ISS etwas hören , das sind nur Hollywood Legenden .

Bis dann Lutz