| ledeburite |
|---|
| Faser af jern-carbon-legeringer |
|
| Strukturer af jern-carbon-legeringer |
|
| Blive |
|
| støbejern |
|
Ledeburit er en strukturel komponent af jern -carbon- legeringer , hovedsageligt støbejern , som er en eutektisk blanding af austenit og cementit i temperaturområdet 727-1147 ° C , eller perlit og cementit under 727 ° C. Opkaldt efter den tyske metallurg Carl Heinrich Adolf Ledebour , der opdagede " jernkarbidkorn " i støbejern i 1882 .
Hovedfasen, der initierer kernedannelsen af ledeburit, er cementit. En flad austenit -dendrit vokser på en cementitplade, der er kernet i en eutektisk væske . Så er der en relativt hurtig parvækst af gensidigt spirede krystaller af begge faser. Hver af faserne inden for en koloni af ledeburit er kontinuerlig, det vil sige, at den tilhører én krystal.
Afhængigt af temperaturen kan fasesammensætningen af ledeburit være forskellig. I temperaturområdet fra 1147 °C til 727 °C består ledeburit således af austenit og cementit, og ved temperaturer under 727 °C består det af ferrit og cementit.
Ledeburit har høj hårdhed og skørhed .
Ledeburitblanding forekommer for rene jern-carbon-legeringer i intervallet af kulstofkoncentrationer fra 2,14% til 6,67%, hvilket svarer til støbejern . Mekanismen for ledeburitdannelse i hypoeutektiske (til venstre for det eutektiske punkt , svarende til 4,3 % kulstof, på jern-kulstof-diagrammet ), eutektiske og hypereutektiske (til højre for det eutektiske punkt) støbejern adskiller sig.
i hypoeutektiske støbejernNår den flydende fase af sammensætningen af hypoeutektisk jern afkøles, begynder austenit først at krystallisere , hvilket resulterer i, at sammensætningen af den flydende fase begynder at skifte mod en stigning i kulstofkoncentrationen (på grund af den lavere opløselighed af kulstof i austenit ). Ved at nå det eutektiske punkt (4,3% kulstof, 1147 ° C), begynder krystallisering af eutektikken - ledeburite. I processen med yderligere afkøling af støbejern i temperaturområdet fra 1147 °C til 727 °C udtømmes austenit på kulstof, og sekundær cementit frigives. Sekundær cementit, som skiller sig ud langs grænserne af austenitkorn, smelter sammen med ledeburit cementit, derfor er det praktisk talt usynligt under et mikroskop . Med en let underafkøling under 727°C bliver austenitten til perlit ved den eutektoide reaktion (opdelt i ferrit og cementit ). I hypoeutektiske hvide jern , ved stuetemperatur, er ledeburit, som en strukturel komponent, til stede sammen med perlit og sekundær cementit.
i eutektisk støbejernNår den flydende fase af sammensætningen af det eutektiske punkt afkøles til en temperatur på 1147 ° C, begynder den samtidige krystallisering af blandingen af austenit og cementit - ledeburit. Efterfølgende nedbrydes austenit til en ferrit-cementitblanding (pearlite).
i hypereutektiske støbejernI hypereutektiske hvide støbejern krystalliserer primær cementit fra væsken i form af flade nåle, hvorefter ledeburit dannes. Ved stuetemperatur indeholder eutektisk hvidt støbejern to strukturelle bestanddele: primær cementit og ledeburit.
Ledeburit kan dannes i stål , hvis for det første deres kulstofindhold er tilstrækkeligt højt (over 0,7% (~1,3%-1,5%), hvilket svarer til værktøjsstål ), og for det andet ved højt indhold af karbiddannende legeringselementer ( Cr , W , Ti , Mo osv.). Indførelsen af disse legeringselementer i store mængder reducerer kulstofopløseligheden i austenit og perlit, hvilket i visse tilfælde fører til muligheden for at adskille eutektika ved relativt lave kulstofindhold. Sådanne stål (for eksempel højhastigheds ) kaldes ledeburite.