Perlit (metalurgie)

perlit (metalurgie)
Fazele aliajelor fier-carbon
  1. Ferită ( soluție solidă de C interstițial în α - fier cu rețea cubică centrată pe corp)
  2. Austenită ( soluție solidă de C interstițial în γ - fier cu o rețea cubică centrată pe față)
  3. Cementită (carbură de fier; fază metastabilă cu conținut ridicat de carbon Fe 3 C)
  4. Faza ridicată de carbon stabilă din grafit
Structuri din aliaje fier-carbon
  1. Ledeburit ( un amestec eutectic de cristale de cementită și austenită, care se transformă în perlit la răcire)
  2. Martensită (o soluție solidă foarte suprasaturată de carbon în α - fier cu o rețea tetragonală centrată pe corp)
  3. Perlit ( un amestec eutectoid format din lamele subțiri alternante de ferită și cementită)
  4. Sorbitol (perlit dispersat)
  5. Troostita (perlit foarte dispersat)
  6. Bainitul (învechit: troostita aciculară) este un amestec ultrafin de cristale de martensită cu conținut scăzut de carbon și carburi de fier
Deveni
  1. Oțel de structură (până la 0,8% C )
  2. Oțel cu conținut ridicat de carbon (până la ~2% C ): sculă , matriță , arc , viteză mare
  3. Oțel inoxidabil ( aliat cu crom )
  4. Oțel rezistent la căldură
  5. otel rezistent la caldura
  6. oțel de înaltă rezistență
fontă
  1. Fontă albă (frapantă, conține ledeburit și nu conține grafit)
  2. Fontă cenușie ( grafit sub formă de plăci)
  3. Fontă ductilă (grafit în fulgi)
  4. Fontă ductilă (grafit sub formă de sferoide)
  5. Fontă pe jumătate (conține atât grafit, cât și ledeburit)

Perlitul (din franceză  perle „perlă”) este unul dintre componentele structurale ale aliajelor fier-carbon - oțeluri și fonte : este un amestec eutectoid din două faze - ferită și cementită (în oțelurile aliate  - carburi).

Caracteristici

Perlita este un produs al descompunerii eutectoide ( transformarea perlitică ) a austenitei în timpul răcirii relativ lente a aliajelor fier-carbon sub 727 °C. În acest caz, γ - fierul trece în α-fier, solubilitatea carbonului în care este de la 0,006 la 0,025%; excesul de carbon este eliberat sub formă de cementită sau carburi . În funcție de formă, perlitul se distinge ca lamelar (tipul principal de perlit; ambele faze sunt sub formă de plăci) și granular (granule rotunjite, sau globule, de cementită sunt situate pe fundalul granulelor de ferită). Odată cu creșterea suprarăcirii , crește numărul de colonii de perlit, adică zonele cu o orientare uniformă a plăcilor de ferită și cementită (carburi), iar plăcile în sine devin mai subțiri. Proprietățile mecanice ale perlitului depind în primul rând de distanța interlamelară (grosimea totală a plăcilor ambelor faze): cu cât este mai mică, cu atât este mai mare valoarea rezistenței la rupere și a curgerii și cu atât temperatura critică de fragilitate la rece este mai mică . Cu o structură de perlită, prelucrarea oțelului este facilitată. Soiurile dispersate de perlit sunt numite sorbitol și troostită .

Transformare perlita

Transformarea perlita este o transformare eutectoidă (dezintegrare) a austenitei , care are loc sub 727 °C (conform altor surse 723 °C) și constând în nuclearea și creșterea simultană în interiorul austenitei (ɣ-faza) a două faze noi: ferita (ɑ-). fază) și cementită ( Fe 3 C) având formă lamelară. Schematic, procesul este descris prin formula:

ɣ→ɑ+Fe 3 C

Transformarea perlitică are loc în oțelurile care conțin mai mult de 0,025% C (în masă), precum și în fontele albe și cenușii (cu excepția fontelor pe bază de metal feritic).

Structura rezultata in urma transformarii se numeste perlita si este formata din placi subtiri alternante (cristale) de ferita si cementita. Compoziția tuturor celor trei faze în timpul răcirii lente este strict definită: în oțel nealiat sau fontă

Rezultă că plăcile de ferită sunt de 7,3 ori mai groase decât plăcile de cementită.

Pe măsură ce temperatura scade sub 727°C, rata de conversie crește, atinge un maxim la ~550°C și apoi scade, coborând aproape la zero la ~200°C. Cu cât temperatura de transformare este mai mică, cu atât grosimea plăcilor este mai mică și proprietățile de rezistență sunt mai mari. Grosimea absolută a lamelelor de perlit (distanța interlamelară, perioada de structură) variază de obicei de la câțiva microni (și apoi pot fi distinse într-un microscop optic obișnuit), până la zecimi de micron (lamelele sunt detectate doar la rezoluții maxime) și până la sutimi de un micron (este nevoie deja de un microscop electronic). ). Soiurile dispersate corespunzătoare de perlit sunt numite și sorbitol și troostită .

Viteza de răcire afectează structura și proprietățile amestecului de ferită + cementită. Ca rezultat, puteți obține calitativ identic, dar numit diferit:

Literatură

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii