| ledeburit |
|---|
| Fazele aliajelor fier-carbon |
|
| Structuri din aliaje fier-carbon |
|
| Deveni |
|
| fontă |
|
Ledeburitul este o componentă structurală a aliajelor fier- carbon , în principal fontă , care este un amestec eutectic de austenită și cementită în intervalul de temperatură de 727-1147 ° C , sau perlit și cementită sub 727 ° C. Numit după metalurgistul german Carl Heinrich Adolf Ledebour , care a descoperit „ granule de carbură de fier ” în fontă în 1882 .
Faza principală care inițiază nuclearea ledeburitului este cementitul. O dendrită plată de austenită crește pe o placă de cementită nucleată într-un lichid eutectic . Apoi, există o creștere relativ rapidă a perechilor de cristale germinate reciproc din ambele faze. Fiecare dintre fazele dintr-o colonie de ledeburit este continuă, adică aparține unui singur cristal.
În funcție de temperatură, compoziția de fază a ledeburitului poate fi diferită. Astfel, în intervalul de temperatură de la 1147 °C la 727 °C, ledeburitul este format din austenită și cementită, iar la temperaturi sub 727 °C, este format din ferită și cementită.
Ledeburitul are duritate și fragilitate ridicate .
Amestecul de ledeburit apare pentru aliajele fier-carbon pur în intervalul de concentrații de carbon de la 2,14% la 6,67%, ceea ce corespunde fontelor . Mecanismul de formare a ledeburitei în fontele hipoeutectice (în stânga punctului eutectic , corespunzând la 4,3 % carbon, pe diagrama fier-carbon ), eutectice și hipereutectice (în dreapta punctului eutectic) diferă.
în fonte hipoeutecticeCând faza lichidă a compoziției fierului hipoeutectic este răcită, austenita începe să se cristalizeze mai întâi , drept urmare compoziția fazei lichide începe să se deplaseze către o creștere a concentrației de carbon (datorită solubilității mai scăzute a carbonului în austenită. ). La atingerea punctului eutectic (4,3% carbon, 1147 ° C), începe cristalizarea eutecticului - ledeburit. În procesul de răcire ulterioară a fontei în intervalul de temperatură de la 1147 °C la 727 °C, austenita este epuizată în carbon și se eliberează cementită secundară. Cementitul secundar, care iese în evidență de-a lungul granițelor de austenită, se îmbină cu cementitul de ledeburit, prin urmare este practic invizibil la microscop . Cu o ușoară suprarăcire sub 727 ° C, austenita se transformă în perlită prin reacția eutectoidă (împărțită în ferită și cementită ). Astfel, în fierurile albe hipoeutectice , la temperatura camerei, ledeburitul, ca componentă structurală, este prezentă alături de perlitul și cementitul secundar.
în fontă eutecticăCând faza lichidă a compoziției punctului eutectic este răcită la o temperatură de 1147 ° C, începe cristalizarea simultană a amestecului de austenită și cementită - ledeburit. Ulterior, austenita se descompune într-un amestec ferită-cementită (perlită).
în fonte hipereutecticeÎn fontele albe hipereutectice, cementitul primar cristalizează din lichid sub formă de ace plate, apoi se formează ledeburitul. La temperatura camerei, fonta albă eutectică conține doi constituenți structurali: cementită primară și ledeburită.
Ledeburitul se poate forma în oțeluri dacă, în primul rând, conținutul de carbon al acestora este suficient de mare (peste 0,7% (~1,3%–1,5%), ceea ce corespunde oțelurilor pentru scule ) și, în al doilea rând, conținutul ridicat de elemente de aliaj care formează carburi ( Cr , W , Ti , Mo etc.). Introducerea acestor elemente de aliere, în cantități mari, reduce solubilitatea carbonului în austenită și perlită, ceea ce duce, în anumite cazuri, la posibilitatea separării eutecticilor la conținuturi relativ scăzute de carbon. Astfel de oțeluri (de exemplu, de mare viteză ) se numesc ledeburit.