Perliitti (metallurgia)

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

Perliitti ( ranskasta  perle "helmi") on yksi rauta-hiililejeerinkien - terästen ja valuraudoiden - rakenneosista : se on kahden faasin - ferriitin ja sementiitin - eutektoidinen seos ( seostetuissa teräksissä  - karbidit).

Ominaisuudet

Perliitti on austeniitin eutektoidisen hajoamisen ( perliittisen transformaation ) tuote rauta- hiiliseosten suhteellisen hitaan jäähtymisen aikana alle 727 °C:n lämpötilassa. Tässä tapauksessa y - rauta siirtyy α-raudaksi, johon hiilen liukoisuus on 0,006 - 0,025 %; ylimääräinen hiili vapautuu sementiitin tai karbidien muodossa . Muodosta riippuen perliitti erotetaan lamelliseksi (perliitin päätyyppi; molemmat faasit ovat levyjen muodossa) ja rakeiseksi (ferriittirakeiden taustalla sijaitsevat sementiitin pyöristetyt rakeet tai pallot). Kun alijäähdytys lisääntyy, perliittipesäkkeiden lukumäärä kasvaa, toisin sanoen alueet, joilla ferriitti- ja sementiittilevyt (karbidit) ovat tasaisesti orientoituneita, ja itse levyt ohenevat. Perliitin mekaaniset ominaisuudet riippuvat ensisijaisesti lamellien välisestä etäisyydestä (molempien faasien levyjen kokonaispaksuudesta): mitä pienempi se on, sitä suurempi on vetolujuuden ja myötörajan arvo ja sitä alhaisempi kylmähaurauden kriittinen lämpötila . Perliittirakenne helpottaa teräksen työstämistä. Hajallaan olevia perliittilajikkeita kutsutaan sorbitoliksi ja troostiitiksi .

Pearlite-muunnos

Perliittimuutos on austeniitin eutektoidinen muunnos (hajoaminen) , joka tapahtuu alle 727 °C:ssa (muiden lähteiden mukaan 723 °C) ja joka koostuu kahden uuden vaiheen (ɣ-vaiheen) ydintymisestä ja kasvusta samanaikaisesti austeniitin sisällä: ferriitin (ɑ-) faasi) ja sementiitti (Fe 3 C), jolla on lamellimainen muoto. Kaavamaisesti prosessi kuvataan kaavalla:

ɣ→ɑ+Fe 3 C

Perliittistä muutosta tapahtuu teräksissä, jotka sisältävät yli 0,025 % C (massasta), sekä valkoisissa ja harmaissa valuraudoissa (poikkeuksena ferriittisen metallipohjan valuraudat).

Muutoksen tuloksena syntyvää rakennetta kutsutaan perliitiksi ja se koostuu ohuista vuorottelevista ferriitin ja sementiitin levyistä (kiteistä). Kaikkien kolmen faasin koostumus hitaan jäähdytyksen aikana on tiukasti määritelty: seostamattomassa teräksessä tai valuraudassa

Tästä seuraa, että ferriittilevyt ovat 7,3 kertaa paksumpia kuin sementiittilevyt.

Kun lämpötila laskee alle 727 °C, konversionopeus kasvaa, saavuttaa maksiminsa ~550 °C:ssa ja laskee sitten putoaen melkein nollaan ~200 °C:ssa. Mitä matalampi muunnoslämpötila, sitä pienempi on levyjen paksuus ja sitä paremmat lujuusominaisuudet. Perliittilamellien absoluuttinen paksuus (lamellien välinen etäisyys, rakennejakso) vaihtelee yleensä muutamasta mikronista (ja sitten ne voidaan erottaa tavallisessa optisessa mikroskoopissa), mikron kymmenesosaan (lamelleja havaitaan vain maksimiresoluutiolla) ja sadasosiin mikronin (elektronimikroskooppi tarvitaan jo). Vastaavia hajaantuneita perliittilajikkeita kutsutaan myös sorbitoliksi ja troostiitiksi .

Jäähdytysnopeus vaikuttaa ferriitti + sementiitti -seoksen rakenteeseen ja ominaisuuksiin. Tämän seurauksena voit saada laadullisesti identtisiä, mutta eri nimiä:

Kirjallisuus

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat