Perlit (kohászat)

A perlit (a francia  perle "gyöngy" szóból) a vas-szén ötvözetek - acélok és öntöttvasak - egyik szerkezeti eleme : két fázis - ferrit és cementit ( ötvözött acélokban  - karbidok) eutektoid keveréke .

Jellemzők

A perlit az ausztenit eutektoid bomlásának ( perlites átalakulásának ) terméke a vas-szén ötvözetek viszonylag lassú hűtése során 727 °C alá. Ebben az esetben a γ - vas α-vasba megy át , amelyben a szén oldhatósága 0,006-0,025%; a felesleges szén cementit vagy karbidok formájában szabadul fel . A perlit alaktól függően lamellás (a perlit fő típusa; mindkét fázis lemezes) és szemcsés (a ferritszemcsék hátterében a cementit lekerekített szemcséi vagy gömböcskéi helyezkednek el). A túlhűtés növekedésével megnő a perlitkolóniák száma, vagyis a ferrit és cementit (karbidok) lemezek egyenletes orientációjú területei, és maguk a lemezek elvékonyodnak. A perlit mechanikai tulajdonságai elsősorban az interlamelláris távolságtól (mindkét fázis lemezeinek teljes vastagságától) függenek: minél kisebb ez, annál nagyobb a szakítószilárdság és a folyáshatár , és annál alacsonyabb a hideg ridegség kritikus hőmérséklete . A perlit szerkezet megkönnyíti az acél megmunkálását. A perlit diszpergált fajtáit szorbitnak és troosztitnak nevezik .

Perlit transzformáció

A perlit átalakulása az ausztenit eutektoid átalakulása (bomlása) , amely 727 °C alatt (más források szerint 723 °C) megy végbe, és az ausztenitben (ɣ-fázis) egyidejű gócképződésből és növekedésből áll, két új fázis: ferrit (ɑ- fázis) és cementit (Fe 3 C), amelyek lamellás alakúak. Sematikusan a folyamatot a következő képlet írja le:

ɣ→ɑ+Fe 3 C

A perlites átalakulás a 0,025 tömegszázaléknál nagyobb C-tartalmú acélokban, valamint a fehér és szürkeöntvényekben (a ferrites fémalapú öntöttvasak kivételével) fordul elő.

Az átalakulás eredményeként létrejövő szerkezetet perlitnek nevezik, és vékony, váltakozó ferrit- és cementitlemezekből (kristályokból) áll. A lassú hűtés során mindhárom fázis összetétele szigorúan meghatározott: ötvözetlen acélban vagy öntöttvasban

• Az ausztenit 0,8% C-t tartalmaz
• A perlit a következőkből áll:
  • ferrit - 0,025% C
  • cementit - 6,67% C (tömeg szerint).

Ebből következik, hogy a ferritlemezek 7,3-szor vastagabbak, mint a cementitlemezek.

Ahogy a hőmérséklet 727°C alá csökken, a konverziós sebesség növekszik, ~550°C-on éri el a maximumot, majd csökken, és ~200°C-on majdnem nullára esik. Minél alacsonyabb az átalakulási hőmérséklet, annál kisebb a lemezvastagság és annál jobbak a szilárdsági tulajdonságok. A perlit lamellák abszolút vastagsága (interlamelláris távolság, szerkezeti periódus) általában néhány mikrontól (majd egy közönséges optikai mikroszkópban megkülönböztethetőek), a tized mikronig (a lamellák csak maximális felbontáson észlelhetők) és századokig terjed. egy mikronos (elektronmikroszkópra már szükség van). A perlit megfelelő diszpergált fajtáit szorbitnak és troosztitnak is nevezik .

A hűtési sebesség befolyásolja a ferrit + cementit keverék szerkezetét és tulajdonságait. Ennek eredményeként minőségileg azonos lehet, de másképpen hívják:

• Perlit - lassú hűtéssel, általában termikus tehetetlenséggel rendelkező masszív kemencével együtt, azaz izzítással nyerik . Hozzávetőleges tulajdonságok: keménység  - 200 HB, szakítószilárdság  - 600 MPa, folyáshatár  - 300 MPa.
• Szorbit - levegőben történő hűtéssel nyerik (normalizálás). Keménység - 300 HB, szakítószilárdság - 1000 MPa, folyáshatár - 500 MPa.
• Troostit – nagyobb hűtési sebességgel nyerik, általában valamilyen ásványolajban. Keménység - 400 HB, szakítószilárdság - 1400 MPa, folyáshatár - 700 MPa.
• A bainit egy rendkívül diszperzív perlit. Keménység - 40 - 55 HRC.

Irodalom

• Perlit // Nagy Szovjet Enciklopédia 30 kötetben.
• Bunin K. P. , Baranov A. A. Metallográfia. - M . : Metalluria, 1970.
• Lakhtin Yu. M. , Leontyeva V. P. Anyagtudomány, M. , 1990

Szótárak és enciklopédiák	Nagy orosz a világ körül Britannica (online)