134 Krystyna Ha i mann, Jerzy Baranek
Rys. 9.3. Mikrostruktura austenityczna. Pow. 200x, traw. MilóFe
Tabela 9.2. Właściwości mechaniczne austenitu y
Wytrzymałość na rozciąganie Rm |
około 750 MPa |
Granica plastyczności R. |
około 300 MPa |
Wydłużenie A |
40%-60% |
Udamość KCU |
200-300 J/cmł |
T wardość |
180-200 HB |
Cementyt FejC jest węglikiem żelaza o stosunku promieni atomowych węgla do żelaza rc/rp, = 0,61. Jest związkiem metalicznym o strukturze złożonej przy zawartości węgla 6,67% wagowych. Ze względu na złożoność sieci cementyt jest fazą twardą i kruchą, dlatego stabilność cementytu szybko maleje ze zwiększeniem zawartości węgla w stopach, a otrzymanie go w postaci jednofazowej jest praktycznie niemożliwe. W stopach żelaza z węglem cementyt występuje wspólnie z jedną z pozostałych faz, tj. z austenitem lub z ferrytem. Gdy cementyt krystalizuje z fazy ciekłej, jest nazywany cementytem pierwotnym i ma kształt płytek. Ten charakterystyczny kształt jest cechą ułatwiającą identyfikację cementytu pierwotnego.
Cementyt wtórny powstający z austenitu poniżej linii SE wskutek zmniejszenia rozpuszczalności węgla w żelazie y, przyjmuje najczęściej postać ciągłej siatki na granicach ziaren byłego austenitu. Cementyt trzeciorzędowy wydzielający się z ferrytu poniżej linii PQ ma najczęściej postać przerywanych pasemek na granicach ziaren, a często także w ich obszarze — rys. 9.4. Cementyt trawi się żle odczynnikami stosowanymi do ujawnienia struktury stali i po trawieniu pozostaje jasny, podobnie jak ferryt. Sprawia to trudności w odróżnieniu tych faz podczas badań mikroskopowych. Do identyfikacji cementytu w strukturach stopów żelaza z węglem stosuje się specjalny odczynnik - zasadowy pikrynian sodu. Odczynnik ten trawi cementyt na kolor ciemny. Na rysunkach 9.5 i 9.6 pokazano mikrostrukturę stali nadeutcktoidalnej z cementytem wtórnym wydzielonym wzdłuż byłych granic ziaren austenitu po wytrawieniu odpowiednio odczynnikiem Mil Fe i pikrynianem sodowym.
Rys. 9.4. Wydzielenia cementytu trzeciorzędowego na granicach ziaren fenylu. Pow. 2000x, traw. Mil Fe
Rys. 9.5. Mikrostruktura sali nadeutcktoidalncj z cementytem wtórnym wydzielonym na g-anicKh byłego austenitu, widocznym na tle ciemnego perlitu. Pow. 500x. traw. 5% Mi5Fe
Eutektyka w układzie żelazo-cementyt nazywana jest ledeburytem i jest mieszaniną austenitu i cementytu, zawierająca 4,3% węgla. Skład chemiczny faz tworzących eutektykę wyznaczają końce linii eutektycznej, tj. punkty E i F. Austenit zawiera zatem w temperaturze eutektycznej 2,11% wag. węgla, ale w miarę obniżania temperatury rozpuszczalność węgla w żelazie y maleje. Następstwem tego jest wydzielenie się cementytu wtórnego, który narasta na cementycie eutektyki i wskutek tego jest nieroz-różnialny. W temperaturze 727 °C austenit, zawierający już tylko 0,77% węgla, rozpada się eutektoidalnie i powstaje perlit. Tak więc poniżej linii eutektoidalnej w mieszaninie eutektycznej wraz z cementytem występuje perlit, tworząc tzw. lećeburyt przemieniony. Struktura ta oznacza się dość dużą twardością, ok. 450 HB i jest kru-