Cementyt
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||||||
| Wzór sumaryczny |
Fe3C | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Masa molowa |
179,54 g/mol | ||||||||||||||
| Wygląd |
ciemnoszare ciało stałe | ||||||||||||||
| Minerały | |||||||||||||||
| Identyfikacja | |||||||||||||||
| Numer CAS | |||||||||||||||
| PubChem | |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||
| Podobne związki |
węglik ε (Fe2,4C) | ||||||||||||||
| 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 stopów żelaza z węglem występującym w stali i żeliwach[4].
Podstawowe informacje
[edytuj | edytuj kod]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 4 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].
Znaczenie materiałowe
[edytuj | edytuj kod]Cementyt jest składnikiem strukturalnym stali i żeliw. W układzie Fe-Fe3C wyróżnia się[4][6]:
- 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 ziaren 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.
Cementyt tworzy w stopach Fe-C mieszaniny:
Cementyt można również zaobserwować w poniższych mikrostrukturach:
Zobacz też
[edytuj | edytuj kod]Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ a b c Iron compounds: triiron carbide. webelements.com. [dostęp 2014-10-26]. (ang.).
- ↑ a b 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.
- ↑ a b c d Chaitanya Krishna Ande, Marcel H.F. Sluiter. 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.
- ↑ a b c d Jerzy Pacyna: Metaloznawstwo. Wybrane zagadnienia. Kraków: UWND AGH, 2005, s. 151-161. ISBN 83-89388-93-6.
- ↑ Marcin Leonowicz: Podstawy Nauki o Materiałach I. [w:] Podstawy Nauki o Materiałach I [on-line]. Wydział Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej. s. 30. [dostęp 2014-10-26]. [zarchiwizowane z tego adresu (2016-07-06)].
- ↑ a b Dmitri Kopeliovich: Iron-carbon phase diagram. SubsTech (Substances & Technologies), 2011. [dostęp 2014-10-26]. (ang.).
- ↑ H. K. D. H. Bhadeshia: The Structure of Cementite. University of Cambridge. Phase Transformations & Complex Properties Research Group. [dostęp 2014-10-26]. (ang.).
- ↑ 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
[edytuj | edytuj kod]- Substance Details - Iron carbide (Fe3C). US EPA. [dostęp 2014-10-26].