Cementit

Cementit

Faser av järn-kol-legeringar
Ferrit ( fast lösning av interstitiell C i α - järn med kroppscentrerat kubiskt gitter) Austenit ( fast lösning av interstitiell C i γ - järn med ett ansiktscentrerat kubiskt gitter) Cementit (järnkarbid; Fe 3 C metastabil fas med hög kolhalt) Grafitstabil fas med hög kolhalt
Strukturer av järn-kol-legeringar
Ledeburite ( en eutektisk blandning av cementit- och austenitkristaller, som förvandlas till perlit vid kylning) Martensit (en mycket övermättad fast lösning av kol i α- järn med ett kroppscentrerat tetragonalt gitter) Perlit ( en eutektoid blandning som består av tunna, alternerande lameller av ferrit och cementit) Sorbitol (dispergerad perlit) Troostit (högt spridd perlit) Bainit (föråldrad: nålformad troostit) är en ultrafin blandning av martensitkristaller med låg kolhalt och järnkarbider
Bli
Konstruktionsstål (upp till 0,8 % C ) Högt kolstål (upp till ~2% C ): verktyg , form , fjäder , hög hastighet Rostfritt stål ( kromlegerat ) Värmebeständigt stål värmebeständigt stål höghållfast stål
gjutjärn
Vitt gjutjärn (sprött, innehåller ledeburit och innehåller inte grafit) Grått gjutjärn ( grafit i form av plattor) Segjärn (flinggrafit) Duktilt järn (grafit i form av sfäroider) Halvgjutjärn (innehåller både grafit och ledeburit)

Cementit är järnkarbid , en kemisk förening med formeln Fe 3 C.

Beskrivning

Koncentrationen av kol i cementit - 6,67 viktprocent - är gränsen för järn-kol-legeringar. Cementit är en metastabil fas; bildandet av en stabil fas, grafit , är svårt i många fall. Cementit har ett ortorombiskt kristallgitter, är mycket hård och spröd, svagt magnetisk upp till 210 °C.

Beroende på villkoren för kristallisation och efterföljande bearbetning kan cementit ha en annan form - likaxliga korn, nätverk längs korngränser, plattor, såväl som en Widmanstatt-struktur .

Cementit i olika mängder, beroende på koncentrationen, finns i järn-kol-legeringar redan vid låga kolhalter. Det bildas under kristallisationsprocessen från gjutjärnssmältan . I stål faller det ut när austenit kyls eller när martensit värms upp . Cementit är en fas- och strukturkomponent i järn-kol- legeringar , en integrerad del av ledeburite , perlit , sorbit och troostite . Cementit är en representant för de så kallade interstitiella faserna, föreningar av övergångsmetaller med lätta metalloider. I de interstitiella faserna är andelen både kovalenta och metalliska bindningar hög.

Brinells hårdhet är mer än 800 kg/ mm2 .
Primär cementit kristalliserar från flytande legering
Sekundär cementit - från austenit
Tertiär cementit - från ferrit

Kemiska egenskaper

Grå, relativt hård, termiskt stabil. Reagerar inte med vatten, alkalier, ammoniakhydrat.

sönderdelas vid temperaturer över 1650 °C:

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

Nedbryts av syror (konc.):

{\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))

Reagerar med syre:

{\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))

Litteratur

Bunin K. P. , Baranov A. A. Metallografi. - M . : Metalluria, 1970.
Umansky Ya.S., Skakov Yu.A., Physics of Metals, Moskva, 1978.
Kuzmin B. A., Samokhotsky A. I., Kuznetsova T. N. Metallurgi, metallurgi och byggmaterial. - M., "Högstadiet", 1971. - 352 sid.
Oorganisk kemi i reaktioner / R.A. Lidin, V.A. Molochko, L.L. Andreeva. - Moskva: "Drofa", 2007. - T. 3. - 640 sid. - ISBN 978-5-358-01303-2 .

Länkar

Encyclopedia "Jorden runt" ®