Cementyt
| Cementyt | |||||||||||
|
|||||||||||
| Nazewnictwo | |||||||||||
|
|||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||
| Wzór sumaryczny | Fe3C | ||||||||||
| Masa molowa | 179,54 g/mol | ||||||||||
| Wygląd | ciemnoszare ciało stałe | ||||||||||
| Minerały | cohenit | ||||||||||
| Identyfikacja | |||||||||||
| Numer CAS | 12011-67-5 | ||||||||||
| PubChem | 165960 | ||||||||||
|
|||||||||||
|
|||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||
| Podobne związki | węglik ε (Fe2,4C) węglik η (Fe2C) węglik χ (Fe2,2C; Fe2,5C) węglik κ (Fe1,37C) |
||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) |
|||||||||||
Cementyt – metastabilny[3] węglik żelaza o wzorze empirycznym Fe3C (25% atomów C, co stanowi 6,67% masowych C). Jest jednym ze składników strukturalnych występującym w stali i żeliwach[4].
Spis treści |
[edytuj] Podstawowe informacje
Cementyt jest twardym i kruchym związkiem; jego twardość to około 65 HRC. Charakteryzuje się wysoką odpornością chemiczną. Ma duży wpływ na właściwości stali i żeliw[3][5][6]. Krystalizuje w układzie krystalograficznym rombowym. Na jedną komórkę elementarną przypada 12 atomów żelaza i 3 atomy węgla[7]. Jego periody identyczności wynoszą a = 4,525 Å, b = 5,087 Å i c = 6,743 Å[8]. Temperatura Curie cementytu wynosi 210 °C i w układzie żelazo-cementyt oznaczana jest jako A0. Poniżej niej cementyt wykazuje własności ferromagnetyczne, a powyżej staje się paramagnetyczny[3][4]. Wyznaczenie temperatury topnienia jest problematyczne z powodu jego rozkładu w wysokiej temperaturze do żelaza i węgla w postaci grafitu. Teoretycznie oszacowana temperatura topnienia wynosiła 1550 °C. Według niektórych badań najprawdopodobniejszą temperaturą jest 1250 °C[1][2].
[edytuj] Znaczenie materiałowe
Cementyt jest składnikiem strukturalnym stali i żeliw. W układzie Fe-Fe3C wyróżnia się:
- cementyt pierwszorzędowy (Fe3C') – cementyt wydzielający się z cieczy przy krzepnięciu stopu o zawartości 4,3% C do 6,67% C. Występuje głównie w postaci dużych igieł.
- cementyt drugorzędowy/wtórny (Fe3C") – cementyt wydzielający się z austenitu podeutektycznego (0,77% C–2,11% C) na skutek obniżania się w nim rozpuszczalności węgla wraz ze spadkiem temperatury. Występuje najczęściej w postaci siatki na granicach ziarn austenitu.
- cementyt trzeciorzędowy (Fe3C"') – cementyt wydzielający się z ferrytu podeutektoidalnego (0,0218% C–0,77% C) na skutek obniżania się w nim rozpuszczalności węgla wraz ze spadkiem temperatury. Ma zwykle morfologię sferoidalnych lub płytkowych wydzieleń na granicach ziaren ferrytu[4][6].
Cementyt tworzy w stopach Fe-C mieszaniny:
Cementyt można również zaobserwować w poniższych mikrostrukturach:
[edytuj] Przypisy
- ↑ 1,0 1,1 1,2 Iron compounds: triiron carbide (ang.). [dostęp 2012-02-29].
- ↑ 2,0 2,1 A. A. Zhukov. Once more about the Fe−C phase diagram. „Metal Science and Heat Treatment”. 42 (1), s. 42-43, 2000. Berling, Niemcy: Springer. doi:10.1007/BF02471355.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 First-principles prediction of partitioning of alloying elements between cementite and ferrite. „Acta Materialia”. 58 (19), s. 6276-6281, 2010-07-28. Amsterdam, Holandia: Elsevier.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 Pacyna Jerzy: Metaloznawstwo. Wybrane zagadnienia. Kraków: UWND AGH, 2005. ISBN 83-89399-93-6.
- ↑ Marcin Leonowicz: Podstawy Nauki o Materiałach I (pol.). [dostęp 2012-03-10].
- ↑ 6,0 6,1 Ph.D. Dmitri Kopeliovich: Iron-carbon phase diagram (ang.). 2011. [dostęp 2012-02-29].
- ↑ H. K. D. H. Bhadeshia: The Structure of Cementite (ang.). [dostęp 2012-02-29].
- ↑ H. K. D. H. Bhadeshia: Bainite in Steels - 2nd Edition. Cambridge: Institute of Materials, Minerals and Mining, 2001. ISBN 1-86125-112-2.
|
|||||||||||||||||||||||
