Perlite (metallurgi)

Perlite (fra fransk  perle "perle") er en af ​​de strukturelle komponenter i jern-carbon-legeringer - stål og støbejern : det er en eutektoid blanding af to faser - ferrit og cementit (i legeret stål  - karbider).

Karakteristika

Pearlit er et produkt af den eutektoide nedbrydning ( perlitisk transformation ) af austenit under relativt langsom afkøling af jern-carbon- legeringer under 727 °C. I dette tilfælde passerer y - jern ind i α-jern, hvori kulstofopløseligheden er fra 0,006 til 0,025%; overskydende kulstof frigives i form af cementit eller karbider . Afhængigt af formen skelnes perlit som lamellær (hovedtypen af ​​perlit; begge faser er i form af plader) og granulær (afrundede korn eller kugler af cementit er placeret på baggrund af ferritkorn). Med en stigning i superkøling øges antallet af perlitkolonier, det vil sige områder med en ensartet orientering af ferrit- og cementit (carbid) plader, og pladerne selv bliver tyndere. De mekaniske egenskaber af perlit afhænger primært af den interlamellære afstand (den samlede tykkelse af pladerne i begge faser): Jo mindre den er, jo højere er værdien af ​​trækstyrke og flydespænding og jo lavere er den kritiske temperatur for kold skørhed . Med en perlitstruktur lettes bearbejdningen af ​​stål. Dispergerede varianter af perlit kaldes sorbitol og troostit .

Perlelit transformation

Pearlit transformation er en eutektoid transformation (henfald) af austenit , der forekommer under 727 ° C (ifølge andre kilder 723 ° C) og består i den samtidige nukleation og vækst inde i austenit (ɣ-fase) af to nye faser: ferrit (ɑ- fase) og cementit (Fe3C ) med en lamelform. Skematisk beskrives processen med formlen:

ɣ→ɑ+Fe 3 C

Perletisk transformation forekommer i stål, der indeholder mere end 0,025 % C (efter masse), samt i hvidt og gråt støbejern (med undtagelse af støbejern på ferritisk metalbase).

Den struktur, der opstår ved omdannelsen, kaldes perlit, og den består af tynde vekslende plader (krystaller) af ferrit og cementit. Sammensætningen af ​​alle tre faser under langsom afkøling er strengt defineret: i ulegeret stål eller støbejern

• austenit indeholder 0,8 % C
• perlit består af:
  • ferrit - 0,025% C
  • cementit - 6,67% C (efter masse).

Det følger heraf, at ferritplader er 7,3 gange tykkere end cementitplader.

Når temperaturen falder til under 727°C, stiger konverteringshastigheden, når et maksimum ved ~550°C, og falder derefter og falder næsten til nul ved ~200°C. Jo lavere transformationstemperaturen er, jo mindre er pladernes tykkelse og desto højere styrkeegenskaber. Den absolutte tykkelse af perlitlameller (interlamellær afstand, strukturperiode) varierer normalt fra nogle få mikron (og så kan de skelnes i et almindeligt optisk mikroskop), til tiendedele af en mikron (lameller detekteres kun ved maksimal opløsning) og til hundrededele på en mikron (et elektronmikroskop er allerede nødvendigt). ). De tilsvarende spredte varianter af perlit kaldes også sorbitol og troostit .

Afkølingshastigheden påvirker ferrit + cementitblandingens struktur og egenskaber. Som et resultat kan du blive kvalitativt identisk, men anderledes kaldet:

• Perlit - opnået ved langsom afkøling, normalt sammen med en massiv ovn med termisk inerti, det vil sige ved udglødning . Omtrentlige egenskaber: hårdhed  - 200 HB, trækstyrke  - 600 MPa, flydespænding  - 300 MPa.
• Sorbitol - opnået ved afkøling i luft (normalisering). Hårdhed - 300 HB, trækstyrke - 1000 MPa, flydespænding - 500 MPa.
• Troostit - opnået ved en højere afkølingshastighed, normalt i en slags mineralolie. Hårdhed - 400 HB, trækstyrke - 1400 MPa, flydespænding - 700 MPa.
• Bainit er en ultra-dispersiv perlit. Hårdhed - 40 - 55 HRC.

Litteratur

• Perlite // Great Soviet Encyclopedia in 30 bind.
• Bunin K. P. , Baranov A. A. Metallografi. - M . : Metalluria, 1970.
• Lakhtin Yu. M. , Leontyeva V. P. Material science, M. , 1990

Ordbøger og encyklopædier	Stor russer jorden rundt Britannica (online)