• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Węglik żelaza

    Przeczytaj także...
    Ferryt – składnik fazowy i strukturalny stopów żelazo-węgiel, roztwór stały jednego lub więcej pierwiastków w żelazie α lub żelazie δ.Cementyt – metastabilny 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.
    Hartowanie – rodzaj obróbki cieplnej materiału polegający na nagrzaniu danego materiału do odpowiedniej temperatury zwanej temperaturą hartowania, wytrzymaniu w tej temperaturze przez czas konieczny do przebudowy struktury wewnętrznej materiału (głównie przemian fazowych) oraz następnym odpowiednio szybkim schłodzeniu. Po tak przeprowadzonym zabiegu w materiale powstają lokalne koncentracje naprężeń powodujące zwykle wzrost własności wytrzymałościowych: twardości, wytrzymałości, granicy plastyczności i sprężystości oraz odporności na ścieranie kosztem wzrostu kruchości oraz spadku plastyczności i wydłużenia.

    Węglik żelaza – metastabilna faza pośrednia (faza przejściowa, nazywana również fazą międzymetaliczną), powstająca w wyniku uporządkowania rozmieszczenia atomów węgla, występujących w roztworach stałych węgla w sieci krystalicznej żelaza. Węgliki są związkami niestechiometrycznymi (bertolidy).

    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).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.

    Węgiel tworzy węgliki z metalami przejściowymi grup IVA do VIIA i z żelazem. Według Goldschmidta wyróżnia się węgliki o sieci krystalicznej:

  • regularnej typu NaCl (B1); związki międzywęzłowe, np. TiC, ZrC
  • heksagonalnej typu WC (B6) i Mo2C (C6); związki międzywęzłowe, np. V2C, W2C, Fe2C
  • złożonej układu rombowego, którym przypisuje się wzór Me3C, np. Fe3C, Mn3C, Co3C i Ni3C.
  • Ziarna węgliku Fe3Ccementytu – (o różnej wielkości i kształcie) należą do najważniejszych elementów struktury stali i żeliwa (zobacz: wykres fazowy Fe–Fe3C). Powstają jako:

    Odpuszczanie – rodzaj obróbki cieplnej, której poddawana jest stal wcześniej zahartowana. Celem odpuszczania jest usunięcie naprężeń hartowniczych oraz zmiana własności fizycznych zahartowanej stali, a przede wszystkim zmniejszenie twardości, a podniesienie udarności zahartowanej stali.Roztwór stały – ciało stałe, które jest jednorodną pod względem fizycznym fazą krystaliczną, zawierającą dwa lub więcej składników, np. dwa lub więcej rodzajów jonów metali w sieci krystalicznej. Taką fazę nazywa się roztworem stałym, jeżeli po dodaniu substancji rozpuszczonych do dominującego składnika (rozpuszczalnika) typ struktury krystalicznej nie zmienia się, a parametry sieci zmieniają się stopniowo, wraz ze wzrostem stężenia substancji rozpuszczonych.
  • cementyt I-rzędowy (pierwotny) – faza krystalizująca z fazy ciekłej
  • cementyt II-rzędowy (wtórny) – faza krystalizująca z ziaren przesyconego austenitu
  • cementyt III-rzędowy – faza krystalizująca z ziaren przesyconego ferrytu.
  • Węglik Fe2C występuje w stali hartowanej i niskoodpuszczanej i w dolnym bainicie. W heksagonalnej sieci Fe (A3) atomy węgla są ulokowane w lukach oktaedrycznych. Obsadzana jest co druga warstwa luk. Rzeczywisty skład chemiczny węgliku jest zbliżony do Fe2,4C, ponieważ nie wszystkie luki tych warstw są wypełnione atomami węgla.

    Luka (krystalografia) – pojęcie stosowane w odniesieniu do nieobsadzonej pozycji węzłowej w sieci krystalicznej („wakans”) albo do pustej przestrzeni w kulowych modelach sieci krystalicznej, np. w modelu najgęściejszego ułożenia kul.Bainit – składnik metastabilny powstający z rozpadu austenitu w przedziale temperatur między temperaturą powstawania perlitu, a temperaturą początku pojawiania się martenzytu. Zawiera przesycony ferryt, w którym węgiel jest wydzielany w postaci węglików. Mieszanina przesyconego ferrytu i wydzielonych węglików. Termin bainit odnosi się do mikrostruktury uzyskanej w wyniku przemiany austenitu w temperaturze pomiędzy przemianą austenitu w perlit, a powyżej temperatury przemiany austenitu w martenzyt, określanej mianem przemiany bainitycznej. Typowo zjawisko to odbywa się w przedziale temperatur 250–650 °C, 250 – 550 °C. Ma ona charakter częściowo dyfuzyjny.

    Przypisy

    1. Encyklopedia techniki – Metalurgia. Katowice: Wydawnictwo "Śląsk", 1978, s. 63, 831, 921–922. (pol.)



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

    Warto wiedzieć że... beta

    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.
    Język polski (polszczyzna) – język naturalny należący do grupy zachodniosłowiańskich (do których należą również czeski, słowacki, kaszubski, dolnołużycki, górnołużycki i wymarły połabski), stanowiących część rodziny indoeuropejskiej.
    Sieć krystaliczna - w mineralogi i krystalografi jest to szczególne ułożenie atomów lub cząsteczek w ciele stałym. Sieć krystaliczna charakteryzuje się uporządkowaniem dalekiego zasięgu oraz symetrią. Najmniejszą, powtarzalną składową sieci krystalicznej jest komórka elementarna. Długości krawędzi komórki i kąty między nimi zawarte są określane mianem stałych sieci krystalicznej. Własności symetrii sieci krystalicznej zawierają się w grupach przestrzennych. Typ sieci krystalicznej w głównej mierze determinuje występowanie różnych własności (np. łupliwość, przeźroczystość).
    Faza międzymetaliczna – to faza stała, której sieć krystaliczna i właściwości są pośrednie między roztworem stałym i związkiem chemicznym.
    Faza termodynamiczna – jednolita część układu fizycznego, oddzielona od innych powierzchniami międzyfazowymi, zwanymi granicami faz, na których zachodzi skokowa zmiana własności fizycznych lub chemicznych. Najprostszym przykładem zawsze odrębnych faz są jednorodne ciała będące w różnych stanach skupienia (np. woda i lód, woda i para wodna). I tak:
    Austenit – składnik strukturalny stopów żelazo-węgiel, roztwór stały jednego lub więcej pierwiastków w Feγ. Jego nazwa pochodzi od nazwiska angielskiego metalurga Williama Ch. Robertsa-Austena (1843–1902).

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.017 sek.