Sementiitti

Sementiitti

Rauta-hiiliseosten faasit
Ferriitti ( interstitiaalin C :n kiinteä liuos α - raudassa , jossa on kehokeskeinen kuutiohila) Austeniitti ( interstitiaalin C :n kiinteä liuos γ - raudassa , jossa on kasvokeskeinen kuutiohila) Sementiitti (rautakarbidi; Fe3C - metastabiili korkeahiilifaasi) Grafiittista vakaa korkeahiilinen faasi
Rauta-hiiliseosten rakenteet
Ledeburiitti ( sementiitin ja austeniittikiteiden eutektinen seos, joka muuttuu perliitiksi jäähtyessään) Martensiitti (erittäin ylikyllästynyt kiinteä hiilen liuos α - raudassa , jossa on runkokeskeinen tetragonaalinen hila) Perliitti ( eutektoidinen seos, joka koostuu ferriitin ja sementiitin ohuista vuorottelevista lamelleista) Sorbitoli (dispersio perliitti) Troostiitti (erittäin dispergoitunut perliitti) Bainiitti (vanhentunut: neulamainen troostiitti) on erittäin hieno seos vähähiilisiä martensiittikiteitä ja rautakarbideja
Tulla
Rakenneteräs (jopa 0,8 % C ) Korkeahiilinen teräs (jopa ~2 % C ): työkalu , muotti , jousi , suuri nopeus Ruostumaton teräs ( kromiseostettu ) Lämmönkestävää terästä lämmönkestävää terästä korkealujuus teräs
valurauta
Valkoinen valurauta (hauras, sisältää ledeburiittia eikä sisällä grafiittia) Harmaa valurauta ( grafiitti levyjen muodossa) pallografiitti (hiutalegrafiitti) Pallorauta (grafiitti pallojen muodossa) Puolivalurauta (sisältää sekä grafiittia että ledeburiittia )

Sementiitti on rautakarbidi , kemiallinen yhdiste, jonka kaava on Fe 3 C.

Kuvaus

Sementiitin hiilen pitoisuus - 6,67 painoprosenttia - on raja-arvo rauta-hiiliseoksille. Sementiitti on metastabiili faasi; stabiilin faasin, grafiitin , muodostuminen on monissa tapauksissa vaikeaa. Sementiitillä on ortorombinen kidehila, se on erittäin kovaa ja hauras, heikosti magneettinen 210 °C asti.

Kiteytysolosuhteista ja myöhemmästä prosessoinnista riippuen sementiitillä voi olla erilainen muoto - tasaakseliset rakeet, raerajojen verkostot, levyt sekä Widmanstatt-rakenne .

Sementiittiä on pitoisuudesta riippuen eri määriä rauta-hiili-seoksissa jo alhaisina hiilipitoisuuksina. Se muodostuu valuraudasulatteen kiteytymisprosessissa . Teräksissä se saostuu , kun austeniittia jäähdytetään tai martensiittia kuumennetaan . Sementiitti on rauta-hiiliseosten faasi- ja rakennekomponentti , olennainen osa ledeburiittia , perliittiä , sorbiittia ja troostiittia . Sementiitti edustaa niin kutsuttuja interstitiaalisia faaseja, siirtymämetallien yhdisteitä kevytmetallien kanssa. Interstitiaalisissa vaiheissa sekä kovalenttisten että metallisten sidosten osuus on suuri.

Brinell-kovuus on yli 800 kg/ mm2 .
Primaarinen sementiitti kiteytyy nestemäisestä seoksesta
Toissijainen sementiitti - austeniitista
Tertiäärinen sementiitti - ferriitistä

Kemialliset ominaisuudet

Harmaa, suhteellisen kova, lämpöstabiili. Ei reagoi veden, alkalien, ammoniakkihydraatin kanssa.

hajoaa yli 1650 °C:n lämpötiloissa:

{\mathsf {Fe_{3}C\ {\xrightarrow {>1650^{o}C}}3Fe+C}}

Hajoaa happojen vaikutuksesta (väk.):

{\displaystyle {\mathsf {Fe_{3}C+6HCl\ {\xrightarrow {}}3FeCl_{2}+C{\downarrow }+3H_{2}{\uparrow ))))

{\mathsf {Fe_{3}C+22HNO_{3}\ {\xrightarrow {}}3Fe(NO_{3})_{3}+CO_{2}{\uparrow }++13NO_{2} {\uparrow }+11H_{2}O))

Reagoi hapen kanssa:

{\displaystyle {\mathsf {Fe_{3}C+3O_{2}\ {\xrightarrow {600-700^{o}C}}Fe_{3}O_{4}+CO_{2))))

{\mathsf {4Fe_{3}C+Fe_{3}O_{4}\ {\xrightarrow {1000-1100^{o}C))15Fe+4CO))

Kirjallisuus

Bunin K.P. , Baranov A.A. Metallografia. - M . : Metalluria, 1970.
Umansky Ya.S., Skakov Yu.A., Metallien fysiikka, Moskova, 1978.
Kuzmin B. A., Samokhotsky A. I., Kuznetsova T. N. Metallurgia, metallurgia ja rakennusmateriaalit. - M., "Higher School", 1971. - 352 s.
Epäorgaaninen kemia reaktioissa / R.A. Lidin, V.A. Molochko, L.L. Andreeva. - Moskova: "Drofa", 2007. - T. 3. - 640 s. - ISBN 978-5-358-01303-2 .

Linkit

Tietosanakirja "Maailman ympäri" ®