• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Cementyt

    Przeczytaj także...
    Temperatura topnienia – temperatura, w której kryształ zamienia się w ciecz. Jest to też najwyższa możliwa temperatura, w której może rozpocząć się krystalizacja tej substancji. Krystalizacja zachodzi jednak często przy niższej temperaturze niż temperatura topnienia, co zależy od wielu czynników, np. obecności zarodków krystalizacji, tempa schładzania czy ciśnienia.Ledeburyt – składnik strukturalny stopów żelazo-węgiel powstały w wyniku przemiany eutektycznej zawierający austenit i cementyt. Nazwa ledeburyt pochodzi od nazwiska jego odkrywcy, niemieckiego metalurga Karla Ledebura; profesora na Akademii Górniczej we Freibergu. Odkrycia dokonał w 1882 roku.
    Układ rombowy - układ krystalograficzny, w którym trzy osie różnej długości są w stosunku do siebie prostopadłe.

    Cementytmetastabilny węglik żelaza o wzorze empirycznym Fe3C (25% atomów C, co stanowi 6,67% masowych C). Jest jednym ze składników strukturalnych stopów żelaza z węglem występującym w stali i żeliwach.

    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. Krystalizuje w układzie krystalograficznym rombowym. Na jedną komórkę elementarną przypada 12 atomów żelaza i 3 atomy węgla. Jego periody identyczności wynoszą a = 4,525 Å, b = 5,087 Å i c = 6,743 Å. 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. 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.

    Ferryt – składnik fazowy i strukturalny stopów żelazo-węgiel, roztwór stały jednego lub więcej pierwiastków w żelazie α lub żelazie δ.Żelazo (Fe, łac. ferrum) – metal z VIII grupy pobocznej o dużym znaczeniu gospodarczym, znane od czasów starożytnych.

    Znaczenie materiałowe[]

    Cementyt jest składnikiem strukturalnym stali i żeliw. W układzie Fe-Fe3C wyróżnia się:

  • cementyt pierwszorzędowy (Fe3C' lub Fe3CI) – cementyt wydzielający się z cieczy przy krzepnięciu stopu o zawartości 4,3–6,67% C. Występuje głównie w postaci dużych igieł.
  • cementyt drugorzędowy/wtórny (Fe3C'' lub Fe3CII) – cementyt wydzielający się z austenitu nadeutektoidalnego (0,77–2,11% C) na skutek obniżania się w nim rozpuszczalności węgla wraz ze spadkiem temperatury. Występuje najczęściej w postaci siatki na granicach ziarn austenitu.
  • cementyt trzeciorzędowy (Fe3''' lub Fe3CIII) – cementyt wydzielający się z ferrytu podeutektoidalnego (0,008–0,77% C) na skutek obniżania się w nim rozpuszczalności węgla wraz ze spadkiem temperatury. Ma zwykle morfologię sferoidalnych lub płytkowych wydzieleń na granicach ziaren ferrytu.
  • Wykres fazowy żelazo-węgiel z zakresami występowania cementytów Fe3CI–Fe3CIII

    Cementyt tworzy w stopach Fe-C mieszaniny:

    Żeliwo – stop odlewniczy żelaza z węglem, krzemem, manganem, fosforem, siarką i innymi składnikami, zawierający od 2,11 do 4,3% węgla w postaci cementytu lub grafitu. Występowanie konkretnej fazy węgla zależy od szybkości chłodzenia i składu chemicznego stopu. Chłodzenie powolne sprzyja wydzielaniu się grafitu. Także i dodatki stopowe odgrywają tu pewną rolę. Według obowiązującej normy żeliwo definiuje się jako tworzywo, którego głównym składnikiem jest żelazo i w którym zawartość węgla przekracza 2% (obecność dużych zawartości składników węglikotwórczych może zmienić podaną zawartość węgla).Grafit – pospolity i szeroko rozpowszechniony minerał z gromady pierwiastków rodzimych. Stosowany jako naturalny suchy smar. Jest – obok diamentu i fulerytu – odmianą alotropową węgla. Nazwa pochodzi od gr. graphein = pisać, nawiązuje do tradycyjnego zastosowania tego minerału.
  • perlit,
  • ledeburyt,
  • ledeburyt przemieniony.
  • Cementyt można również zaobserwować w poniższych mikrostrukturach:

  • bainit górny,
  • bainit dolny,
  • sferoidyt.
  • Zobacz też[]

  • nawęglanie
  • Przypisy[]

    1. Cementyt – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
    2. Iron compounds: triiron carbide (ang.). webelements.com. [dostęp 2014-10-26].
    3. A. A. Zhukov. Once more about the Fe−C phase diagram. „Metal Science and Heat Treatment”. 42 (1), s. 42-43, 2000. DOI: 10.1007/BF02471355. 
    4. First-principles prediction of partitioning of alloying elements between cementite and ferrite. „Acta Materialia”. 58 (19), s. 6276-6281, 2010. DOI: 10.1016/j.actamat.2010.07.049. 
    5. Jerzy Pacyna: Metaloznawstwo. Wybrane zagadnienia. Kraków: UWND AGH, 2005, s. 151-161. ISBN 83-89399-93-6.
    6. Marcin Leonowicz: Podstawy Nauki o Materiałach I. W: Podstawy Nauki o Materiałach I [on-line]. Wydział Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej. [dostęp 2014-10-26]. s. 30.
    7. Dmitri Kopeliovich: Iron-carbon phase diagram (ang.). SubsTech (Substances & Technologies), 2011. [dostęp 2014-10-26].
    8. H. K. D. H. Bhadeshia: The Structure of Cementite (ang.). University of Cambridge. Phase Transformations & Complex Properties Research Group. [dostęp 2014-10-26].
    9. H. K. D. H. Bhadeshia: Bainite in Steels. Wyd. 2. Cambridge: Institute of Materials, Minerals and Mining, 2001, s. 64. ISBN 1-86125-112-2.

    Linki zewnętrzne[]

  • Substance Details - Iron carbide (Fe3C). US EPA. [dostęp 2014-10-26].
  • Sferoidyt – struktura cementytu kulkowego w osnowie ferrytu, powstała w wyniku zwiększania temperatury powyżej 600 °C aktywujących procesy koagulacji cementytu i zdrowienia (niekiedy też rekrystalizacji) osnowy ferrytycznej. Charakteryzuje się bardzo dobrymi własnościami plastycznymi, ale najgorszymi własnościami wytrzymałościowymi wśród mikrostruktur stali. Twardość sferoidytu nie przekracza 300 HB.Skala twardości Rockwella – zespół skal dla oznaczania twardości metali na podstawie testu dokonanego metodą opartą na pomiarze różnicy zagłębienia wgłębnika przy dwu obciążeniach testowych. Metoda została wynaleziona przez mieszkańców Connecticut Hughona M. Rockwella (1890–1957) i Stanleya P. Rockwella (1886–1940) i opatentowana w 1914 r. Pierwsza serię markowych twardościomierzy Rockwella wypusciła firma WILSON we współpracy ze Stanleyem P. Rockwellem. Twardościomierze Rockwella pod zastrzerzonym znakiem towarowym "WILSON" są podrukowane do dziś przez firmę INSTRON (ITW), która przejęła WILSON-a.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Stal – stop żelaza z węglem, plastycznie obrobiony i obrabialny cieplnie, o zawartości węgla nieprzekraczającej 2,10%, co odpowiada granicznej rozpuszczalności węgla w żelazie (dla stali stopowych zawartość węgla może być dużo wyższa). Węgiel w stali najczęściej występuje w postaci perlitu płytkowego. Niekiedy jednak, szczególnie przy większych zawartościach węgla, cementyt występuje w postaci kulkowej w otoczeniu ziaren ferrytu.
    Perlit – płytkowe skupienia ferrytu i cementytu powstałe przez rozpad eutektoidalny austenitu. Składnik stopów żelaza, mieszanina ferrytu i cementytu powstająca z austenitu w wyniku przemiany eutektoidalnej w temperaturze 727 °C; zawierająca 0,77% węgla. Poprzez przemianę eutektoidalną będziemy rozumieć odwracalną przemianę austenitu w perlit (ferryt i cementyt) zachodzącą w stałej temperaturze.
    Ferromagnetyzm – zjawisko, w którym materia wykazuje własne, spontaniczne namagnesowanie. Jest jedną z najsilniejszych postaci magnetyzmu i jest odpowiedzialny za większość magnetycznych zachowań spotykanych w życiu codziennym. Razem z ferrimagnetyzmem jest podstawą istnienia wszystkich magnesów trwałych (jak i zauważalnego przyciągania innych ferromagnetycznych metali przez magnesy trwałe).
    Metastabilność – własność delikatnej równowagi stanów, które są stabilne dla małych odchyleń od położenia równowagi, ale większe wychylenie powoduje zmianę stanu i przejście do równowagi pełnej, lub ew. innego stanu metastabilnego.
    Nawęglanie – zabieg cieplny polegający na dyfuzyjnym nasyceniu węglem warstwy powierzchniowej obrabianego materiału. Nawęglaniu poddaje się stale niskowęglowe (do 0,25% zawartości węgla), by zmodyfikować własności warstwy wierzchniej materiału w dalszych fazach obróbki np. zwiększyć jej twardość, a co za tym idzie odporność na ścieranie, przy równoczesnym pozostawieniu miękkiego, elastycznego rdzenia stali niskowęglowej. Zawartość węgla w strefie nawęglania wzrasta do 1–1,3%, a głębokość nawęglania wynosi najczęściej 0,5 do 2 mm.
    Stop żelaza z węglem – stopy, w których węgiel rozpuszczany jest w żelazie. Węgiel może występować w nich w postaci węgla czystego – grafitu, roztworu stałego w sieci krystalicznej ferrytu lub austenitu albo jako węglik żelaza, np. Fe3C, zwanego cementytem.
    PubChem – baza danych związków chemicznych zarządzana przez National Center for Biotechnology Information (NCBI), który jest częścią National Library of Medicine, który z kolei jest instytucją podległą United States National Institutes of Health (NIH). Baza powstała w 2004 r., a jej głównym celem jest przyspieszenie badań nad lekami poprzez obniżenie kosztów dostępu do informacji.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.017 sek.