Структура перлит: Что такое зернистый перлит?

Содержание

Что такое зернистый перлит?

 Как мы знаем, перлит – это структурная составляющая сталей и чугунов. Перлит – эвтектоидная смесь феррита и цементита. Не забудем, что эвтектоидная – значит это превращение из твердой фазы (аустенит) в опять же твердую фазу (перлит) при 7270С.
В обычных условиях перлит пластинчатый. На рис.1 показан именно такой перлит в стали 30. Светлые зерна – феррит, полосатые – перлит. Полоски чередуются – феррит и цементит. Если травить 4%-ым раствором азотной кислоты в этиловом спирте (как мы травим на лабораторной работе), то и цементит и феррит имеют белый цвет, а граница между ними – темный. Если пластинки широкие, то границы между пластинками видны очень хорошо. На рис.2 показан такой перлит в стали, в которой углерода немножко меньше, чем 0,8%. На рис.2а показаны достаточно ровные пластинки, на рис. 2б – помельче, зато хорошо видны отдельные перлитные колонии (группа пластинок, имеющих одно направление).

 

   
 а б 

Рисунок 1. Пластинчатый перлит в стали 30.

   
 а б 

Рисунок 2. Крупные пластинки перлита в углеродистой стали.


Но пластинчатый перлит не всегда хорош. Например, деформировать его трудно. Следовательно, его надо перевести в такой вид, чтобы облегчить процесс деформации. Обычно проводят отжиг, и форма перлита изменяется. Цементит становится округлым (коагулирует). Получается зернистый перлит, который представляет собой круглые включения цементита внутри ферритного зерна. На рис.3 показан такой перлит в стали 12ХМ (Cr – 4%, Mo – 0,5%). Был проведен отжиг на зернистый перлит при температуре 8500С и охлаждение с печью до комнатной температуры. В зерне, показанном на рис.3а, пластинчатый перлит превратился в зернистый не полностью. Еще видны пластинки; включения цементита расположены в полосах. На рис.3б показан истинный зернистый перлит.

   
 а б 

Рисунок 3. Перлит в стали 12ХМ (теплостойкая сталь, образец бесшовной трубы для работы при высоких температурах).

Если отжиг продолжить, то процесс изменения структуры идет дальше, и постепенно структура становится совершенно однородной. На рисунке 4а показано дальнейшее изменение зернистого перлита – цементит укрупняется, зерна феррита уже нельзя различить, но включения цементита еще расположены группами на месте бывших зерен пластинчатого перлита. На рис.4б – структура однородная и состоит из ферритной матрицы и круглых (глобулярных) включений цементита. Феррит выглядит темным из-за большого времени травления.

   
 а б 

Рисунок 4. Формирование феррито-карбидной смеси в стали 15Х5М при отжиге (а) и окончательно сформированная

феррито-карбидная смесь в подшипниковой стали ШХ15.

 

ПЕРЛИТ | Энциклопедия Кругосвет

ПЕРЛИТ – структурная составляющая в углеродистых и легированных сталях и чугунах, возникающая при эвтектоидном превращении (см МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОЕ) согласно диаграмме состояния железо – углерод. Перлит состоит из двух фаз – феррита и цементита, феррит – железо с очень малым количеством углерода (до 0,03%), а цементит – химическое соединение Fe3C, содержащее по массе 6,67%С. Среднее содержание углерода в перлите – 0,8%С, а сталь с целиком перлитной структурой, содержащая 0,8% углерода, называется эвтектоидной. При содержании углерода менее 0,8% сталь состоит из перлита и феррита, если углерода более 0,8% – из перлита и, в соответствии с диаграммой состояния железо – углерод.

При металлографическом исследовании изучается срез поверхности металла (металлографический шлиф), который подвергается шлифовке, полировке и химическому травлению специально подобранными реактивами. Химическая активность цементита больше, чем феррита, поэтому под микроскопом сильно протравленные участки цементита имеют черный цвет, а участки феррита сохраняют светлый цвет.

Перлит обычно имеет пластинчатую структуру, каждое зерно перлита состоит из параллельных пластинок феррита и цементита шириной в десятые доли мкм. Длина пластинок соответствует размеру зерен металла, и пластинки идут от одной границы зерна к другой. Если такая объемная пластинчатая структура пересекается плоскостью шлифа и подвергается травлению, то на ее поверхности возникает полосчатая структура из светлых полосок феррита и тонких полосок цементита. При различных термообработках ширина полосок (межпластиночное расстояние) может быть различным, ширина полосок цементита в 7 раз меньше, чем полосок феррита. При длительной выдержке при высоких температурах зерна феррита и цементита могут переходить из пластинчатой формы в округлую, и на металлографическом шлифе наблюдаются мелкие, темные, округлые зерна цементита на фоне крупных зерен феррита.

Перлит – продукт эвтектоидного превращения высокотемпературной фазы – аустенита при термической обработке сплавов. Аустенит при охлаждении при температуре 723° С распадается на феррит и цементит. Перлитное превращение всегда начинается на границах зерен аустенита. Чтобы возникли частицы новой фазы, нужно создать зоны пониженной и повышенной концентрации углерода. Исходный аустенит содержит 0,8% углерода, а в результате превращения образуется феррит, практически не содержащий углерода, и цементит с 6,67% углерода. Для объяснения этих процессов предложен флуктуационный механизм, согласно которому атомы углерода с большой диффузионной подвижностью при высоких температурах, могут создавать зоны с повышенной концентрацией углерода. Этот процесс является энергетически выгодным, и зародыш цементита вырастает до критического размера.

Если содержание углерода в стали не равно 0,8%, то из аустенита при охлаждении выделяется не только перлит, но и другие фазы. Если углерода менее 0,8%, выделяется избыточное количество феррита и сталь приобретает феррито-перлитную структуру, а при содержании углерода более 0,8% у стали перлито-цементитная структура.

Лев Миркин

Проверь себя!
Ответь на вопросы викторины «Неизвестные подробности»

Какой музыкальный инструмент не может звучать в закрытом помещении?

Феррито-перлитная структура стали

Структура феррит с перлитом является наиболее распространенной среди углеродистых доэвтектоидных сталей. Она характерна практически для всех конструкционных сталей. Для того, чтобы описать данную структуру нужно обратиться к диаграмме железо-углерод и дать несколько определений.

Феррит, как мы видим из основной диаграммы металловеда, – это твердый раствор углерода в ОЦК-железе. Перлит – это пластинчатая мелкодисперсная смесь феррита с карбидом двухвалентного железа (цементитом Fe3C). Эти две фазовые составлюящие образуют мелкодисперсную смесь, в которой эти фазы не различимы одна от другой при помощи оптики, поэтому  их объединили в одну структурную составляющую – перлит. Феррит в перлите имеет избыточную, а не вторичную природу, то есть он появился в процессе полиморфного превращения, а не из-за изменения растворимости.

Феррито-перлитная структура – это структура, образованная в результате равновесного распада аустенита в углеродистых сталях с содержанием углерода менее 0,8%. Для примера рассмотрим участок диаграммы “железо-углерод” и медленное охлаждение сплава состава X. Под медленной я подразумеваю такую скорость охлаждения, при которой возможна диффузия всех атомов, участвующих в превращении. При температуре Т1 из аустенита начинают выделяться первые кристаллы феррита, образование зародышей новых зерен происходит на границах исходных аустенитных. При температуре Т2 половина (так как отрезок примерно равен отрезку, тут работает «правило рычага») аустенита уже превратилась в феррит, а аустенит, оставшийся, превращается в перлит в результате эвтектоидного превращения.

Как вы поняли, что исходя из «правила рычага», соотношение феррита и перлита определяется количеством углерода в стали. При содержании углерода в стали менее 0,025% структура будет представлена только ферритом, а при 0,8% только перлитом, про эти частные случаи мы поговорим отдельно в следующих статьях.

Изображение феррито-перлитной струкутры можно посмотреть по ссылке.

<<<предыдущая статья  следующая статья>>>

Структура – зернистый перлит – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Структура – зернистый перлит

Cтраница 1

Структура зернистого перлита в холоднокатаной стали является признаком хорошей штампуемости листовой стали.  [1]

Структура зернистого перлита получается лишь при том условии, если при нагреве ( фиг. Поэтому при отжиге на зернистый перлит нагрев не должен превосходить А тый перлит получается с большим трудом.  [2]

Структуру зернистого перлита должны иметь инструментальные стали, так как такая структура обеспечивает хорошую обрабатываемость и меньшую склонность к образованию трещин при закалке.  [3]

Получение структуры зернистого перлита достигается специальным видом отжига. Сталь, отжигаемая на зернистый перлит, нагревается до температуры лишь на 20 – 30 выше точки А ( углеродистые инструментальные стали до температуры 740 – 760) и очень медленно охлаждается вместе с печью со скоростью не более 50 / час.  [4]

Для получения структуры зернистого перлита

в заэвтектоид-ных инструментальных сталях применяют отжиг на зернистый цементит, называемый сфероидизацией.  [5]

Сталь со структурой зернистого перлита обладает большей пластичностью, меньшей твердостью и прочностью по сравнению со сталью, прошедшей полный отжиг. Сфероидизирующий отжиг применяется у заэвтектоидных сталей для улучшения их обрабатываемости резанием.  [6]

Сталь со структурой зернистого перлита прокаливается на меньшую глубину. В некоторых случаях, когда требуется поверхностная закалка, это очень хорошо, например, при закалке метчиков: наружная часть метчика закалится, а сердцевина останется непрокаленной, как это и требуется. Если же необходимо, чтобы стальная деталь прокалилась на большую глубину или даже насквозь, то зернистый перлит может оказаться вредным, и поэтому требуется предварительно до закалки перевести перлит из зернистого в пластинчатый. Это достигается путем нормализации, в результате чего перлит примет пластинчатое строение. При закалке такая сталь прокалится значительно глубже. Так обычно и поступают при термической обработке сверл: до закалки их подвергают нормализации.  [7]

В результате образуется структура зернистого перлита ( сфе-родита), почему этот отжиг и называют сфероидизирующим отжигом.  [8]

Получение при отжиге структуры зернистого перлита особенно затруднительно для стали с 0 7 – 0 9 % С. Даже небольшое превышение при отжиге этих сталей температуры Ac-i, несмотря на замедленное охлаждение после отжига, приводит к образованию пластинчатого перлита. Образование такого перлита обусловлено растворением при нагреве центров для формирования зернистого цементита. В связи с тем, что углеродистые стали склонны к обезуглероживанию при обработке проката малых размеров, для которого допустимая глубина обеуглероживаиия значительно меньше, чем для крупного, температура и продолжительность отжига должны быть минимальными; допустимая загрузка печи ограничивается. В тех случаях, корда температура окончания прокатки эв-тектоидной и доэвтектоидной стали выше 800, может образоваться крупнозернистая структура. Для исправления этой структуры необходим отжиг выше Ас. Если крупное зерно сопровождается значительной карбидной или ферритной сеткой, то для улучшения структуры можно применять нормализацию в камерных печах малыми садками.  [9]

Получение при отжиге структуры зернистого перлита особенно затруднительно для стали с содержанием 0 7 – 0 9 / о С. Даже небольшое превышение при отжиге этих сталей температуры ЛГ1, несмотря на замедленное охлаждение после отжига, приводит к образованию пластинчатого перлита. Образование пластинчатого перлита обусловлено растворением при нагреве центров для формирования зернистого цементита. В связи с тем, что углеродистые стали склонны к обезуглероживанию при обработке проката малых размеров, для которого допустимая глубина обезуглероживания значительно меньше, чем для крупного, температура и продолжительность отжига должны быть минимальными; допустимая загрузка печи ограничивается. В тех случаях, когда температура окончания прокатки эвтектоидной и доэвтектоидной стали выше 800, может образоваться крупнозернистая структура. Если крупное зерно сопровождается значительной карбидной или ферритной сеткой, то для улучшения структуры можно применять нормализацию в камерных печах малыми садками.  [10]

Углеродистые стали со структурой зернистого перлита имеют заниженную пластичность в двухфазном интервале температур. Пластичность повышается до максимума в точке Aci, что связывают с развитием рекристаллизации. В двухфазной области а v пластичность снова падает до минимума и резко возрастает после перехода в область аустенита в доэвтектоидной стали. Пластичность эвтектоидной сравнительно крупнозернистой стали начинает повышаться после завершения превращения в интервале Ас. При очень мелкозернистой структуре в двухфазном состоянии возможно повышение пластичности.  [11]

У стали со структурой зернистого перлита зона частичного обезуглероживания обеднена карбидами по сравнению с основной структурой.  [13]

Но сталь со структурой зернистого перлита имеет и свой недостаток. Дело в том, что зернистый перлит при нагреве труднее и медленнее переходит в аустенит, чем пластинчатый, и в структуре закаленной стали могут сохраниться участки зернистого перлита. Очевидно, что твердость такой закаленной стали значительно ниже нормальной.  [14]

Заэвтектоидные стали со структурой зернистого перлита имеют по сравнению с пластинчатым перлитом меньшую твердость, большую вязкость и обладают наилучшей обрабатываемостью.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Строение – перлит – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Строение – перлит

Cтраница 1

Строение перлита также влияет на обрабатываемость. Эвтектоидные и заэвтектоидные стали лучше обрабатываются при структуре зернистый перлит.  [1]

Строение перлита также влияет на обрабатываемость. Доэвтектоидные стали обладают лучшей обрабатываемостью при структуре феррит – f – пластинчатый перлит. Эвтектоидные и заэвтектоидные стали лучше обрабатываются при структуре зернистый перлит.  [3]

Строение перлита вследствие его-значительной дисперсности может быть детально различимо только при сравнительно больших увеличениях. В большинстве случаев, перлит имеет пластинчатое строение, причем темные пластинки, видимые в перлите, являются тенями, отбрасываемыми выступающими после травления участками ( пластинками) цементита. В зависимости от температуры нагрева при отжиге ( а также и условий охлаждения) перлит может получить также зернистое строение ( фиг.  [4]

Строение перлита отчетливо различается в электронном микроскопе.  [6]

Строение перлита отчетливо различается в электронном микроскопе. В доэвтектоидной стали перлит в большинстве случаев имеет пластинчатое строение; темные пластинки, видимые в перлите, представляют тени, отбрасываемые на участки феррита выступающими после травления участками ( пластинками) цементита. Вообще форма выделения перлита в доэвтектоидных и заэвтектоидных сталях определяется условиями выполнения отжига.  [8]

Структура характеризуется мелкопластинчатым строением перлита; феррита или структурно-свободного цементита в диффузионном слое не наблюдалось. Твердость образцов после закалки без отпуска вполне удовлетворительна. Во время опыта для анализа были взяты три пробы отходящего газа через 30 мин. В табл. 49 приведены результаты анализа отобранных во время опыта проб газа.  [9]

Верхний бейнит по своему строению напоминает строение перлита, а нижний – мартенсита.  [10]

Классификационными признаками служат количество и форма графитовых включений, количество и строение перлита, количество и расположение фосфидной эвтектики.  [11]

К структуре проката из инструментальных углеродистых сталей ГОСТ 1435 – 54 предъявляет особые требования в отношении строения перлита и наличия цементитной сетки. Пластинчатый перлит считается недопустимым. Указанный стандарт устанавливает нормальной исходной структурой инструментальных сталей зернистый перлит. ГОСТ 1435 – 54 устанавливает приемку проката из инструментальных сталей также и по наличию в структуре цементитной сетки.  [12]

Величиной зерна не исчерпываются требования к микроструктуре стали; большое значение имеет также характер структурных составляющих – строение перлита, форма и распределение карбидов и однородность структуры. Оценка качества стали по микроструктуре производится специалистами-металловедами, так как разработанных шкал эталонов по микроструктуре нет.  [13]

Количественная оценка перлита в малоуглеродистых сталях ( с содержанием углерода 0 1 – 0 3 %) производится с помощью шкалы ( ГОСТ 5640 – 68), построенной в зависимости от строения перлита, его количества и характера распределения и состоящей из трех рядов и шести баллов. С увеличением номера балла увеличивается размер частиц цементита и наблюдается тенденция к образованию полос. При увеличении номера балла зернистый перлит переходит в пластинчатый с образованием дифференцированных полос. При увеличении номера балла микроструктура с небольшими однородными по величине и равномерно распределенными участками перлита становится неоднородной полосчатой структурой. Шкала для оценки полосчатости в структуре перлитных сталей построена по принципу возрастания числа ферритных полос и состоит из 3 рядов и 6 баллов. Полосчатость в котельных сталях, оцениваемая по ряду А, не должна превышать 3 балла.  [14]

При рассмотрении под микроскопом перлит имеет вид темных включений неоднородного строения, так как он травится интенсивнее, чем феррит. Вследствие значительной дисперсности строение перлита можно отчетливо рассмотреть только при увеличениях более чем в 500 раз.  [15]

Страницы:      1    2

Перлит, структура – Энциклопедия по машиностроению XXL

В результате превращения получается перлит. Структура перлита состоит из чередующихся пластинок и цементита (рис. 142).  [c.174]

Неполный отжиг заэвтектоидных сталей называют также сфероидизацией, так как это — основной способ получения зернистого перлита. Выше отмечали, что для получения зернистого перлита нагрев должен не на много превосходить критическую точку Аси в противном случае получается пластинчатый перлит. Структурой зернистого перлита должны обладать инструментальные стали, так как это обеспечивает хорошую обрабатываемость режущим инструментом и малую склонность к перегреву при закалке.  [c.310]


Перлит Структура железоуглеродистых сплавов, представляющая собой смесь феррита и цементита, образующаяся при эвтектоидном превращении  [c.342]

Сталь Ки содержащая 1,2% С, рассматривалась при первичной кристаллизации. При температуре ts аустенит оказывается перенасыщенным углеродом, который при дальнейшем понижении температуры вьщеляется в виде второй структурной составляющей — вторичного цементита. Следовательно, заэвтектоидные стали в интервале температур 1130—723° С имеют двухфазную структуру (А + Д ). Снижение растворимости углерода в аустените происходит по линии ES. Так, при температуре 4 аустенит содержит примерно 1 % С (точка а . При понижении температуры до 723° С аустенит достигнет эвтектоидной концентрации углерода (0,8% С) и превратится в перлит. Структура заэвтектоидной стали при температуре ниже 723 С состоит из перлита и вторичного цементита  [c.129]

По линии Р8К и ниже в этих же сплавах (область XI) происходит превращение аустенита в перлит структура сплава состоит из перлита, вторичного цементита и ледебурита. Сплавы, соответствующие эвтектической точке С, ниже линии Р8К имеют структуру одного ледебурита.  [c.98]

При скорости охлаждения меньше критической получаются структуры распада аустенита — троостит, сорбит, перлит (структуры ферритно-цементитной смеси). Полученные структуры будут определять и механические свойства.  [c.68]

Процесс отжига заключается в нагреве отливок в печи до 950— 1100° С с длительной выдержкой их при этой температуре (рис. 187). Во время нагрева и выдержки структурно-свободный цементит распадается на аустенит и углерод отжига. При охлаждении во второй стадии отжига аустенит превращается в перлит, структура состоит из перлита и углерода отжига. После отжига соде ржа-ние углерода отжига в чугуне уменьшается. В процессе обезуглероживания отливок происходят реакции  [c.330]

Инструментальная сталь для холодной обработки № 183 (ф. 428—430) выплавлена в основной электрической печи, затем прокатана на прутки размером 20Х 20 мм и поставлена в состоянии после отжига на зернистый перлит. Структура, в исходном состоянии представляющая собой зернистый перлит, показана на микрофотографиях 428/1 и 2. Диаграмма изотермического превращения и термокинетическая диаграмма для этой стали показана на рис. 63 и 64 [19]. Область занимает интервал  [c.41]

В состоянии поставки сталь отожжена на зернистый перлит. Структура зернистого перлита показана на микрофотографии 461/1.  [c.52]

После исходного отжига на зернистый перлит структура состоит из грубозернистого перлита и некоторого количества крупных карбидных пластин (ф. 462/4). Отжиг должен быть проведен при 710—750° С. Эти температуры находятся ниже  [c.53]


После отжига на зернистый перлит структура состоит из зернистого перлита, в котором имеются включения крупных ледебуритных карбидов (ф. 475/1).  [c.58]

Матрица представляет собой тонкопластинчатый перлит, структура которого не выявляется в оптическом микроскопе. Различие контраста указывает на различную структуру перлита. Крупные частицы — карбиды хрома.  [c.83]

Сплав IV. 4,3>С>2,14% – доэвтектический сплав. При температуре 727 °С аустенит превращается в перлит, структура сплава состоит из перлита, ледебурита и вторичного цементита П+Л+Цп.  [c.68]

При достижении сплавом точки 3 состав аустенита примет эвтектоидную концентрацию и при постоянной температуре будет происходить превращение аустенита в перлит (горизонтальный участок 3—3 на кривой охлаждения). После окончания превращения структура стали будет состоять из феррита и перлита. Она показана на рис. 143.  [c.175]

Увеличение содержания углерода в стали приводит к повышению прочности и понижению пластичности (рис. 148). Приводимые механические свойства относятся к горячекатаным изделиям без термической обработки, т. е. при структуре пер-лит+феррит (или перлит+цементит). Цифры являются средними и могут колебаться в пределах 10% в зависимости от содержания примесей, условий охлаждения после прокатки и т. д.2. Если сталь применяют в виде отливок, то более грубая литая структура обладает худшими свойствами, чем это следует из рис. 148 (понижаются главным образом показатели пластичности). Существенно влияние углерода на вязкие свойства. Как видно из рис. 149, увеличение содержания угле-  [c.181]

Строение перлита также влияет на обрабатываемость. Доэвтектоидные стали обладают лучшей обрабатываемостью при структуре феррит-f пластинчатый перлит. Эвтектоидные и заэвтектоидные стали лучше обрабатываются, если их структура состоит из зернистого перлита. Об условиях получения этих структур см. гл. X, л. 3 и гл. XI, п. 10.  [c.201]

Кроме феррита и перлита, в результате термической обработки можно получить и другие структуры чугуна , обладающие лучшими прочностными свойствами, чем феррит и перлит. Однако поскольку свойства (пластичность, прочность) обычного серого чугуна в основном определяются формой графита, а при термической обработке она у этого чугуна существенно не изменяется, то термическая обработка обычного серого чугуна практически применяется редко, поскольку она не эффективна.  [c.214]

Если охлаждение (особенно в районе температур немного ниже линии PSK диаграммы железо—углерод) было недостаточно медленным или выдержка на II стадии графитизации была недостаточна, то графитизация перлитного цементита может протекать не до конца в этом случае чугун приобретает структуру перлит+феррит+углерод отжига. Такой чугун называется феррито-перлитным ковким чугуном.  [c.220]

Если охлаждение ниже критического интервала температур было ускоренным (например, отливки охлаждали на воздухе), то процесс графитизации не охватит цементит перлита в этом случае чугун приобретает структуру перлит- -углерод отжига. Такой чугун называется перлитным ковким чугуном.  [c.220]

Отжиг — фазовая перекристаллизация, заключающаяся в нагреве выше Ас с последующим медленным охлаждением. При нагреве выше Ас, но ниже Ас полная перекристаллизация не произойдет такая термическая обработка называется неполным отжигом. При отжиге состояние стали приближает-ется к структурно равновесному структура стали после отжига перлит+феррит, перлит или перлит+цементит.  [c.231]

I. Превращение перлита в аустенит, протекающее выше точки Ль выше температуры ста-бильного равновесия аустенит — перлит при этих температурах из трех основных структур минимальной свободной энергией обладает аустенит (рис. 176)  [c.232]

При более низких температурах и, следовательно, при больших степенях переохлаждения дисперсность структур возрастает и твердость продуктов повышается. Такой более тонкого строения перлит получил название сорбита (рис. 188,6).  [c.247]

Таким образом, перлит, сорбит и тростит — структуры с одинаковой природой (феррит+цементит), отличающиеся степенью дисперсности феррита и цементита.  [c.248]

Обе эти задачи выполняются обычным полным отжигом (рис. 248), заключающимся в нагреве стали выше верхней критической точки с последующим медленным охлаждением. Феррито-перлитная структура переходит при нагреве в аустенит-ную, а затем при охлаждении аустенит превращается обратно в феррит и перлит, т. е. происходит полная перекристаллизация.  [c.308]


Чугуны, содержание более 4,3 % углерода, называют заэвтектическими. Их кристаллизация начинается при температурах, лежащйх на линии D. При этом выделяется первичный цементит. Кристаллизация заканчивается при температуре 1147 “С по линии F образованием ледебурита. Получившаяся структура остается неизменной. В составе ледебуритной эвтектики при температуре 727 С аустенит переходит в перлит. Структура заэвтектических чугунов состоит из ледебурита и Первичного цементита.  [c.70]

В структуру доэвтектоидных сталей при комнатной температуре входят феррит и перлит. Чем больше в них углерода, тем больше будет перлита и меньше феррита. Эвтектоидная сталь содержит только перлит. Структура заэвтектоидных сталей при комнатной температуре перлитоцементитная. С увеличением в этих сталях углерода растет количество цементита и уменьшается количество перлита. Микроструктуры сталей с различным содержанием углерода представлены на рис. 4.4.  [c.66]

Парамагнетизм 306 Пассивность металлов 253 Паули парамагнетизм 175 Пеллияи диаграмма 221 Пельтье явление 299 Перлит, структура 341  [c.350]

В первом случае при снижении температуры относительно указанных равновесных протекает перетектическая реакция и образуется аустенит, во втором случае из жидкого сплава кристаллизуется эвтектика (ледебурит), а в третьем — эвтектонд (перлит). Структуры ледебурита и перлита показаны на рис, 6.  [c.30]

Термоциклирование в области температуры Aj позволяет получить зернистый перлит в стали [225]. Обычно для такой обработки достаточно 5—10 циклов. Б результате появляется возможность получения в перлите структуры типа микродуплекс с размером зерен феррита и цементита 3—5 мкм. Сталь с такой мик-роструктурой проявляет все признаки СП течения [56, с. 74—76].  [c.114]

Таким образом, структура стали, содержащей углерода менее 0,8%, будет состоять из механической смеси феррита с перлитом.Если содержание углерода в аустените больше 0,8%, то в области между линиями SE и SK из аустенита будет выделяться цементит, в связи с чем процентное содержание углерода в аустените будет уменьшаться, и когда оно достигнет 0,8%, аустенит при температуре 727° С перейдет в перлит. Структура такой стали будет состоять из цементита и перлита. Сталь при достаточно медленном охлаждении может иметь одну из трех структур, зависящих от содержания в ней углерода при содержании углерода до 0,8% структура стали представляет собой механическую сл есь феррита и перлита прп содержании утлерода 0,8% структура стали — перл1гг при содержании углерода более 0,8% структура стали представляет с.месь цементита с перлито.м.  [c.14]

НЫХ инструментальных сталей именно зернистый перлит. Структуру зернистого перлита должны иметь в состоянии поставки и все инструментальные легированные стали, в том числе карбидного класса, а также шарикоподшипниковые стали (ШХ15 и др.).  [c.117]

С, при охлаждении начинаются при температуре И47 °С. После затвердевания структура его состоит из смеси аустенита и цементита, называемой ледебуритом. При охлаждении из аустенита выделяется вторичный цементит. С понижением температуры до 727 °С аустенит, содержащий 0,8 % С (точка S), претерпевает эвтектоидный распад с выделением феррита и цементита, образующих перлит. Структура эвтектического чугуна состоит из аустенита и цементита при температуре выше 727 °С, а при более низкой температуре, вплоть до нормальной, — нз смеси перлита и цементита, называемой ледебуритом. Ледебурит имеет в зависимости от скорости охла> дения сотовое (при медленном охлаждении) или пластинчатое (при быстром охлаждении) строение.  [c.91]

Сталь с 0,8% С, содержащая один только эвтектоид, называется эвтектоидной сталью. Эвтектоиду стали дано специальное назза-нпе — перлит. Структура эвтектоидной стали показана на фиг. 86. Она состоит из одного перлита в это.м случае все поле шлифа заполнено перлитом.  [c.109]

Из фотографий видно, что во всех трубах перлит находится в сфероиди-зированном состоянии, но степень сфероидизации, степень коагуляции цементита и его распределение в металле различны. Наиболее крупные скопления карбидов на границах зерен наблюдаются в трубе № 1, что, повидимому, и явилось причиной такого понижения ударной вязкости. В исходном состоянии перлит структуры имел пластинчатое строение. Однако нельзя не обратить внимание на тот факт, что наибольшие изменения структуры и падение ударной вязкости произошли в трубе, проработавшей меньший срок (37,5тысячи часов), чем остальные три трубы, проработавшие 45, 50 и 53 тысячи часов. Нам представляется, что наряду с влиянием особенностей металлургического производства и исходной термической обработки, повышенное содержание углерода в этой трубе явилось причиной наибольшего карбидообразования и последующих структурных изменений  [c.62]

Затем следует образование мелкозернистого эвтектоида (ф. 368/5), карбидные частицы которого имеют форму тонких стержней (ф. 368/6) встречаются и более широкие, но короткие частицы. Микродифракционная картина этих карбидов соответствует М02С. При более длительных выдержках превращение идет дальше и образуется более грубая, похожая на перлит структура с карбидом типа Ме зС [42].  [c.25]

Структуры ишроко применяемо ” инструментальной стали № 211 показаны а м крофотографиях 471—474. Сталь была иынлавлена п 0С1 0вн0й ду овой электропечи, откована в прутки диаметром 30 мм. После отжига не зернистый перлит структура стали состоит нз ферритной матрицы и карбидных частиц различных размеров (ф. 471/1 и 2).  [c.57]

Рис. 145. Структура эээвтектоидной стали. Перлит+сетка цементита. X45Q а —травление 4% ноП азотной кислотой б — травление пикратом натрия
Чтобы получить такую степень обжатия, материал проволоки должен хорошо деформироваться. Оказывается, что это достигается лишь при условии, если исходная структура представляет собой тонкопластинчатый перлит, получаемый особой обработкой в свинцовых (или соляных) расплавленных ваннах. Это так называемое патентирова-ние, представляющее собой разновидность изотермической закалки (см. ниже).  [c.199]
Предположим, что охлаждение было достаточно быстрое и получился белый чугун (нерлит+цементит), — исходное состояние. В результате нагрева белого чугуна выше линии PSK перлит превращается в аустенит выдержка при этих температурах (>738°С) приводит к графитизации избыточного нерастворив-шегося цементита. Если процесс закончился полностью, то при высокой температуре структура будет состоять из аустенита-f-+ графита, а после охлаждения из перлита + графита. При не-  [c.208]

При переходе через критическую точку (линия PSK) аусте-ИНТ превращается в перлит и выдерлкритической точки, может привести к распаду цементита перлита (вторая стадия графитизации). При полностью завершенном процессе весь цементит перлита разложится, образуется феррито-графитная структура, а при частичном превращении останется перлит.  [c.209]

Как показано на рис. 190, при исходном нагреве до 900 С получился пластинчатый перлит, причем более низкая температура превращения дает более днсперсную структуру.  [c.249]

Структура цементированного слоя после медленного охлаждения от температуры цементации показана на рис. 262. Поверхностная зона, в которой углерода больше 0,8—0,9%, имеет структуру перлит + цементит это так называемая заэв-тектоидная зона затем следует зона с содержанием углерода около 0,8% — это эвтектоидная зона и, наконец, доэвтектоид-ная зона, содержащая углерода менее 0,77о, плавно переходящая в структуру сердцевины.  [c.326]


Перли состав и структура – Справочник химика 21

    Выше отмечалось, что состав, структура и пористость продуктов СО2 -коррозии на поверхности определяют склонность сталей к разрушению. На поверхности нормализованных сталей различных типов (состав в % 0,33 С 0,41 81 1,59 Мп 0,016 Р 0,017 8 0,09 № 0,58 Сг 0,24 Мо 0,01 Си 0,04 А1 0,01 Т и 0,15…0,20 С 0,60… 0,90 Мп 0,04 Р 0,05 8) защитный первичный слой карбидов железа большей толщины, более пластичный и менее пористый, чем слой первичных отложений на поверхности указанных сталей, прошедших термическую обработку по режиму закалки и последующего отпуска. Этот факт обменяется зависимостью силы адгезии продуктов коррозии с поверхностью стали от состояния микроструктуры сплава в результате взаимодействия поверхности стали с раствором СОг-КаС происходит избирательная коррозия феррита, а оставшийся в нормализованной стали равномерно распределенный перлит способствует сцеплению кристаллов карбоната железа с поверхностью. [c.479]
    Закончим рассмотрение превращений, совершающихся в чугунах, при их охлаждении низке 1147 °С. При этой температуре растворимость углерода в 7-железе максимальна. Поэтому к моменту окончания первичной кристаллизации содержащийся в чугуне аустенит наиболее богат углеродом (2,14%). При охлаждении ниже этой температуры растворимость углерода в аустените падает (кривая Е5 на рис. 32..2) и углерод выделяется из него, превращаясь обычно в цементит. По достижении температуры 727 °С весь остающийся аустенит, в том числе входящий в состав эвтектики, превращается в перлит. Из сказанного следует, что области 7 отвечает смесь эвтектики с кристаллами аустенита и цементита, образовавшегося при распаде аустенита, области 8 — смесь эвтектики с кристаллами цементита. Поскольку при температурах ниже 727 °С аустенит эвтектики превращается в перлит, то областям 12 и 13, подобно области И, отвечает смесь перлита и цементита. Однако сплавы, принадлежащие к той и другой области, несколько различаются по структуре. Это различие обусловлено тем, что цементит сплавов области 13 образуется при первичной кристаллизации, в области 12 [c.621]

    Свойства чугуна зависят от формы входящего в его состав графита, а также от структуры металлической основы (перлит, феррит, мартенсит и т. д.). Обычно в сером чугуне графит выделяется в виде пластинок, поэтому при растяжении или [c.139]

    При т-ре ниже эвтектоидной (723° С) аустенит превращается в перлит. Следовательно, при комнатной т-ре. Л. состоит из цементита и перлита (рис.). Наличие твердого и хрупкого цементита в структуре Л. исключает возможность обработки давлением чугунов, в состав к-рых входит Л. Стали ледебуритного класса содержат относительно небольшое количество Л., и поэтому их можно подвергать горячей обработке давлением. При ковке ледебуритных сталей включения эвтектического карбида дробятся, принимая вид зерен, равномерно распределенных в металлической основе. [c.697]

    Модифицирующие материалы вводят (0,1—0,8, иногда до 1%) в жидкий чугун, вследствие чего улучшаются форма и распределение графита, структура металлической основы и, следовательно, повышаются его мех. св-ва. У серого модифицированного чугуна перлитная (см. Перлит в металловедении) или сорбитная (см. Сорбит) металлическая основа с мелким, завихренным, равномерно распределенным графитом пластинчатой формы. У модифицированных высокопрочных и ковких чугунов может быть ферритная основа (см. Феррит), у них высокие пластические св-ва. Структура легированных и термически обработанных М. ч.— бейнитная (см. Бейнит), трооститная (см. Троостит), мартенситная (см. Мартенсит) или аустенитная (см. Аустенит) — в зависимости от количества и состава легирующих материалов или от режима термообработки. Осн. элемент, определяющий хим. состав М. ч.,— кремний. Влияние остальных химических элементов учитывают, исходя из содержания кремния и углерода. Содержание кремния п сером М. ч. должно быть несколько ниже критического , т. е. [c.833]


    Структура стали оказывает более существенное влияние на склонность к сероводородному растрескиванию, чем химический состав. Низколегированные стали в этом отношении обычно не отличаются от углеродистых. Склонность стали к растрескиванию в сероводородных средах обусловлена в значительной мере присутствием мартенсита в структуре [43]. Отрицательное влияние мартенсита проявляется особенно заметно, когда он располагается в виде сплошной сетки. Исследования [44] стойкости к сероводородному растрескиванию сталей с тремя основными видами структур ферритной с мелкими карбидами, мартенситной и феррито-перлит-ной — также показали нестойкость мартенситной структуры. Наибольшие время до растрескивания и внутреннее напряжение, при котором происходило растрескивание, отмечались в случае ферритной структуры. Сопротивление растрескиванию сталей с мартенситной структурой совершенно не зависело от их химического состава. [c.50]

    При охлаждении аустенита, содержащего менее 0,83% углерода, до температуры, соответствующей точке на линии С 5, из аустенита начинает выделяться феррит. Поэтому [линия 05 является линией начала выделения феррита, а линия линией конца выделения феррита из аустенита. Благодаря выделению феррита аустенит обогащается углеродом, и состав его при охлаждении изменяется по линии 05. Таким образом, при температурах выше линии 05 структура стали представляет собою однородный аустенит, при температурах между линиями и PS — аустенит и феррит и при температурах ниже линии PS — феррит и перлит. Причём, чем больше в стали углерода, тем больше в структуре перлита и тем меньше феррита, а при [c.12]

    Свойства чугунного литья зависят от его химического состава, структуры и литейной технологии (выплавки, заливки, формовки). В качестве структурных составляющих в чугуне присутствуют феррит, перлит, графит, цементит, фосфидная эвтектика. Наличие тех или иных структурных составляющих в чугуне обусловливается его химическим составом и технологией литья, поэтому, регулируя химический состав шихты при выплавке чугуна и технологию литья, представляется возможным получать чугунное литье с различными физико-механическими свойствами. Термическая обработка чугуна также позволяет регулировать получение определенных структурных образований и тем самым позволяет увеличивать прочностные свойства чугуна. [c.276]

    Такая смесь имеет вполне определенней состав (0,9% углерода и 99,1% железа) и представлявг собой эвтектоидный сплав (в отличие от эвтектики, образующейся не из твердых, а из жидких фаз). При дальнейшем охлаждении сплава никаких превращений не происходит. Остывшая сталь состоит из двух структурных составляющих кристаллов а-железа (феррит) и эвтектоидной смеси а-железа и РвдС (перлит). Ферритоперлитную структуру стали (рис. 68) можно получить только при медленном охлаждении сплава. [c.150]

    Примерный химический состав модифицированного чугуна следуюии1Й 2,8—3,1% С 0,8—1,2% Мп 1,2—2,0% 81 до 0,2% Р до 0,14% 8. Сравнительно низкое содержание углерода и кремния в модифицированном чугуне обеспечивает характерную для него однородную структуру металлической основы — тонко и среднепластинчатый перлит и равномерно распределенный средний величины графит. [c.120]

    Чугуны имеют в своем составе более 2,03 % С и подразделяются на доэвтектические (2,03 % > 4,25 %). В структуру доэвтектических чугунов входят аустенит (основная составляющая) и перлит (эвтектическая смесь Ре и РсзС). Переохлаждения, реализуемые в реальных процессах металлургического производства чугуна, способствуют выделению в структуре сплавов не цементита, а графита, имеющего так называемую крабовидную форму. Серый цвет излома чугунов с аустенитно-графитовой эвтектикой дал им название серых. В отличие от серых, белые чугуны имеют светло-серый гладкий излом, а в их состав вхо- [c.181]

    Примерный химический состав модифицированного чугуна следующий 2,8—3,1% С 0,8—1,2% Мп 1,2—2,0% 81 до 0,2% Р до 0,14% 8. Сравнительно низкое содержание углерода и кремния в модифицированном чугуне обеспечивает характерную для него однородную структуру основной (металлической) массы — тонко-и средпепластипчатый перлит и равномерно распределенный средней величины графит. Такая структура определяет более высокие механические свойства модифицированного чугуна, его более высокую износоустойчивость. Значительно большая однородность структуры и свойств чугуна уменьшает (по сравнению с немодифицироваппым обычным чугуном) зависимость механических свойств от толщины отливок (см. табл. 101 и 102). [c.158]


сверхвысокая прочность, перлит, проволока, атомно-зондовая томография, растворение, карбид, Холл-Петч, прочность, EBSD, текстура

Показана атомно-зондовая томография перлитной стали после волочения, углерода и карбидов.

Прочность и атомная структура заэвтектоидного перлита 6,3 ГПа (Ли, Чой, Гото, Борхерс, Раабе, Кирххайм: Acta Mater. 60 (2012) 4005).



Термин «перлит» или «перлитная сталь» относится к композитному состоянию на основе железа. Перлитная микроструктура характеризуется совместным расположением тонких слоев феррита и цементита, образующихся в результате эвтектоидной реакции из аустенита.

Ламеллярный вид перлита немного вводит в заблуждение, поскольку отдельные пластинки внутри перлитной колонии на самом деле взаимосвязаны в трех измерениях; колония представляет собой взаимопроникающий бикристалл феррита и цементита.

 

Перлит образуется при достаточно медленном охлаждении в системе железо-углерод в эвтектоидной точке на фазовой диаграмме Fe-C (723 °С, эвтектоидная температура).В чистый сплав Fe-C содержит около 88 об.% феррита и 12 об.% цементита. Перлит известен своей прочностью и чрезвычайной прочностью при сильной деформации.

В настоящее время перлитные стали являются самыми прочными и в то же время пластичными коммерческими сыпучими материалами на земле. Когда учился под микроскопом он имеет очень характерный вид, созданный тонкими ламеллярными полосами. Термин «перлит» относится к внешнему виду этой фазы сплава при изучении под микроскопом. На мать похожа жемчуг (перламутр), природная пластинчатая структура, встречающаяся у некоторых моллюсков.Однако не следует, что перламутр создается за счет естественного отложения последовательных слоев, а не как результат специальной обработки эвтектоидной смеси, но он разделяет черты твердости и прочности, создаваемые тонкими последующими слоями материала.

 

Перлит был впервые идентифицирован Генри Клифтоном Сорби и, следовательно, первоначально был назван сорбитом, однако сходство микроструктуры с перламутром и особенно оптический эффект, вызванный масштаб структуры сделал более популярным альтернативное название «перлит».

 

Измельчение зерна за счет интенсивной пластической деформации позволяет синтезировать сверхпрочные наноструктурные материалы. В этом контексте существуют две проблемы: во-первых, зерно, вызванное деформацией. измельчение ограничено динамическим восстановлением дислокаций и укрупнением кристаллов из-за капиллярных движущих сил; во-вторых, скольжение по границам зерен и, следовательно, размягчение происходит, когда размер зерна приближается к нескольким нанометрам. Здесь обе проблемы были преодолены за счет жесткого волочения перлитной стальной проволоки (перлит: пластинчатая структура
из чередующихся слоев железа и карбида железа).Во-первых, при больших деформациях карбидная фаза растворяется за счет механосплавления, превращая первоначально двухфазную перлитную структуру в фаза перенасыщенного углеродом железа. Эта богатая углеродом фаза железа превращается в столбчатую наноразмерную субзернистую структуру, которая топологически предотвращает скольжение по границам зерен. Во-вторых, Гиббс сегрегация пересыщенного углерода на границах субзерен железа снижает их межфазную энергию, тем самым уменьшая движущую силу для динамического восстановления и укрупнения кристаллов
.Таким образом достигается стабильный размер субзерен в поперечном сечении < 10 нм. Эти два эффекта приводят к стабильной столбчатой ​​структуре наноразмерных зерен, которая препятствует движению дислокаций и обеспечивает экстремальную прочность на растяжение
7 ГПа, что делает этот сплав самым прочным из известных пластичных объемных материалов.

Конструкционные материалы, используемые для критически важных с точки зрения безопасности приложений, требуют высокой прочности и одновременно высокой сопротивления росту трещин, что называется устойчивостью к повреждениям.Тем не менее, два свойства, как правило исключают друг друга, и усилиям по исследованию все более прочных материалов препятствует резкая потеря сопротивления разрушению. Таким образом, будущее развитие романа сверхпрочные объемные материалы требуют фундаментального понимания механизмов, определяющих ударную вязкость. В качестве модельного материала мы используем самый прочный на сегодняшний день металлический сыпучий материал, а именно наноструктурированной перлитной стальной проволоки и измерили вязкость разрушения на образцах микронного размера в разных направлениях роста трещины и обнаружили неожиданную сильную анизотропию в устойчивость к разрушению.Вдоль оси проволоки материал демонстрирует сверхвысокую прочность в сочетании с беспрецедентной устойчивостью к повреждениям. Мы приписываем это превосходное сочетание свойств анизотропия вязкости разрушения, вызывающая высокую склонность к образованию микротрещин
параллельно оси проволоки. Этот эффект вызывает локальную релаксацию напряжения в вершине трещины и обеспечивает высокую вязкость разрушения без ущерба для прочности материала.

Сверхпрочные и устойчивые к повреждениям металлические сыпучие материалы: опыт использования наноструктурированных перлитных стальных проволок
Scientific Reports 6, Номер статьи: 33228 (2016)
дои: 10.1038/srep33228
Сверхпрочная, устойчивая к повреждениям Scientific R[…]
PDF-документ [1,7 МБ]

В этом исследовании мы объединили атомно-зондовую томографию (АРТ) и синхротронную рентгеновскую дифракцию (РД) для изучения пересыщения феррита углеродом для двух перлитных составов стальной проволоки – эвтектоидного и заэвтектоидные. Знание размещения углерода в феррите позволяет контролировать прочность и пластичность наноструктурированных перлитных сталей.Истинные деформации волочения, ε, от 0 до Было проанализировано 6,52, что намного превышает изученные ранее деформации вытягивания. Два состава, высокие напряжения, сочетание передовых методов химической и структурной характеристики, и поддерживающее теоретическое описание, основанное на ab-initio, показывают, что новый механизм образования мартенсита запускается в экстремальных условиях деформации, которые возникают в SPD-индуцированном структурное измельчение сверхвысокопрочных перлитных сталей. Наноразмерное фазовое превращение, вызванное деформацией, обеспечивает новый способ адаптации механических свойств наноструктурированных сталей и стальные поверхности.

Внутренние деформации и разложение, вызванное деформацией в перлите
Мартенсит, вызванный деформацией: новая парадигма для исключительных сталей С. Джазири, Ю. Ли, Г. Нематоллахи, Б. Грабовски, С. Гото, К. Кирхлехнер и др.
Дополнительные материалы 28 (35), 7753-7757
Djaziri_et_al-2016-Advanced_Materials.pd[…]
PDF-документ [1,2 МБ]

Сегрегация по границам зерен приводит к наномасштабным химическим изменениям, которые могут изменить характеристики материала на порядки величины (например,г., охрупчивание). Чтобы понять это явление, большое количество границ зерен должно быть охарактеризовано как с точки зрения их пяти кристаллографических параметров интерфейса, так и с точки зрения их химического состава на атомном уровне. Мы демонстрируем, как это может быть достигнуто с помощью подхода, который сочетает в себе точность структурной характеристики в просвечивающей электронной микроскопии с трехмерной химической чувствительностью атомно-зондовой томографии. Мы находим линейный тренд между сегрегацией углерода и углом разориентации ω для малоугловых границ зерен в феррите, что указывает на то, что ω является наиболее влиятельным кристаллографическим параметр
в этом режиме.Однако есть значительные отклонения от этой линейной тенденции, указывающие на дополнительное сильное влияние других кристаллографических параметров (плоскость границы зерен, вращение ось). Для большеугловых границ зерен общего тренда между избытком углерода и ω не наблюдается; то есть плоскость границы зерна и ось вращения имеют еще большее влияние на сегрегационное поведение в этом режиме. Показано, что небольшие отклонения от особых конфигураций границ зерен приводят к неожиданно высокому уровню сегрегации.

 

Количественная оценка зернограничной сегрегации в нанокристаллическом материале в атомном масштабе
PRL 112, 126103 (2014)
PhysRevLett.112.126103.pdf
PDF-документ [842,8 КБ] Образование перлита Термодинамика растворимости углерода в феррите и образование вакансий в цементите в напряженном перлите
С целью исследования термодинамической движущей силы экспериментально наблюдаемого накопления С в ферритных слоях сильно пластически деформированных перлитных проволок исследована стабильность C inte
Acta Mater 61 (2013) 1773-solute-C-in-pe […]
PDF-документ [1,0 МБ] Деформированный перлит под контролем ПЭМ Трехмерные карты атомных зондов холоднотянутых перлитных проволок (Acta Mater 2011, том 59, стр. 3965) Механизмы укрупнения субзерен и его влияние на механические свойства пересыщенной углеродом нанокристаллической заэвтектоидной стали
Acta Materialia 84 (2015) 110-123
Acta Materialia 84 (2015) 110-123 атом р[…]
PDF-документ [2,4 МБ]

Пересыщенные углеродом нанокристаллические заэвтектоидные стали с пределом прочности при растяжении 6,35 ГПа изготовлены из сильно холоднотянутый перлит. Нанокристаллический материал размягчается при отжиге при температурах от 200 до 450°С. Пластичность с точки зрения удлинения до разрушения демонстрирует немонотонную зависимость от температура. Здесь микроструктурные механизмы, ответственные за изменение механических свойств, были изучали с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), автоматизированной сканирующей дифракции нанопучка на основе ПЭМ и атомно-зондовой томографии (АРТ).Исследования нанокристаллической заэвтектоидной стали с помощью ПЭМ и АФО показывают укрупнение субзерен при отжиге, что приводит к снижению прочности в соответствии с законом Холла-Петча. APT-анализ распределения Mn вблизи субзерен границы и в цементите дают убедительные доказательства капиллярного укрупнения субзерен, происходящего через миграция границ субзерен. Выраженное ухудшение пластичности после отжига при температуре выше 350 °С объясняется образованием цементита на границах субзерен.Общее разделение атомов углерода при Границы субзерен феррита придают нанокристаллическому материалу превосходную термическую стабильность при отжиге.

 

Атомные механизмы деформационного распада цементита в перлите
Acta Materialia 59 (2011) 3965-3977
Ю. Дж. Ли, П. Чой, К. Борхерс, С.Вестеркамп, С. Гото, Д. Раабе, Р. Кирхгайм
Атомные механизмы деформационного распада цементита в перлите
Acta Materialia 59 (2011) 3965 перлит […]
PDF-документ [1.0 MB] Acta Materialia 59 (2011) 3965; Атомные механизмы деформационного распада цементита в перлите Acta Materialia 59 (2011) 3965; Атомные механизмы деформационного распада цементита в перлите

Перлитная сталь может иметь предел прочности при растяжении выше 5 ГПа после сильной пластической деформации, когда деформация способствует измельчению пластинчатой ​​структуры и цементита. разложение.Однако до сих пор отсутствует убедительная корреляция между деформацией и разложением цементита в перлите. В настоящей работе для характеризуют микроструктурную эволюцию перлитной стали, холоднотянутой с прогрессирующей деформацией до 5,4. Просвечивающая электронная микроскопия также использовалась для выполнения дополнительных анализы микроструктуры. Оба метода дали стабильные результаты. Общее содержание углерода в обнаруженных
объемах, а также концентрации углерода в феррите и цементите были измерены атомным зондом.Кроме того, была определена толщина цементитных нитей. В феррите мы нашли корреляции концентрации углерода с деформацией, а в цементите обнаружена корреляция концентрации углерода с толщиной ламелей. Прямые доказательства формирования были обнаружены границы ячеек/субзерен в феррите и сегрегация атомов углерода на этих дефектах. На основании этих данных обсуждаются механизмы разложения цементита
с точки зрения углерод-дислокационного взаимодействия.

 

 

Заэвтектоидные стальные проволоки с пределом прочности при растяжении 6,35 ГПа после истинной деформации холодного волочения 6,02 были отожжены между 300 и 723 К. Сверхвысокая прочность сохранялась при отжиге в течение 30 мин до температуры 423 К, но резко снижалась при дальнейшем повышении температуры. Сокращение предел прочности при растяжении в основном возникал в течение первых 2–3 мин отжига. Атомно-зондовая томография и просвечивающая электронная микроскопия показывают, что ламеллярная структура сохраняется до 523 К.После после отжига при 673 К в течение 30 мин в поперечных сечениях наблюдались крупные гексагональные (суб)зерна феррита со сфероидизированным цементитом, преимущественно расположенные в тройных стыках. С и Si сегрегировали на (суб) границах зерен, в то время как Mn и Cr обогащались на границах фаз феррит/цементит из-за их низкой подвижности в цементите. Признаков перекристаллизации не было. обнаружено даже после отжига при 723 К в течение 30 мин. Стабильность предела прочности при низкотемпературном отжиге (<473 К) и его резкое падение при высокотемпературном отжиге (>473 К) обсуждаются на основе наноструктурных наблюдений.

 

Прочность сверхпрочного перлита на растяжение в зависимости от температуры отжига при времени отжига 30 мин для холоднотянутых заэвтектоидных стальных перлитных проволок. (Ли и др. Acta Mater. 60 (2012) 4005) Трехмерные карты атомов углерода заэвтектоидных перлитных стальных проволок с деформацией холодного волочения = 6.02: (а) в деформированном состоянии; (б) отжиг при 473 К в течение 30 мин; в) отжиг при 673 К в течение 30 мин. Показаны изоконцентрационные поверхности для 7 ат. % углерода. Металлические композиты, подвергнутые экстремальной деформации: к пределу прочности сыпучих материалов
небольшая обзорная статья: Д. Раабе, П. П. Чой, Ю. Дж. Ли, А. Костка, X. Соваж, Ф. Лекутюрье, К. Хоно, Р. .Кирххайм, Р. Пиппан, Д. Эмбери: Бюллетень MRS 35 (2010) 982-991
Metals_at_extremes-MRS_Bulletin-Dec2010-[…]
PDF-документ [2,2 МБ] Лекция в MSE в Дармштадте: Атомно-зондовый анализ границ раздела в перлите
Атомно-зондовый анализ границ раздела в перлите: Лекция Ю. Ли, С. Гото, К. Борхерс*, П. Чой, М. Хербиг, С. Цефферер , А. Костка, Ю.фон Пецольд, А. Нематоллахи, Дж. Нойгебауэр, Р. Кирххайм, Д. Рааб
Raabe-MSE-Darmstadt-lection-on-perlite-[…]
PDF-документ [1,6 MB] Перлитная проволока (YJ Li, P. Choi, S. Goto, C. Borchers, D. Raabe, R. Kirchheim: Acta Materialia, 60, 2012, стр. 4005) Исследование градиентов ориентации в перлите в доэвтектоидной стали с помощью ориентационной микроскопии
Микроструктуру перлита в доэвтектоидной стали исследовали с помощью ориентационной микроскопии высокого разрешения.Систематические градиенты ориентации наблюдались вдоль продольного направления исследования стали
int. 78 (2007) перлит[…]
PDF-документ [310,6 КБ]

Аустенит Мартенсит Бейнит Перлитные и ферритовые структуры

Аустенит и феррит

Аустенит первоначально использовался для описания железоуглеродистого сплава, в котором железо находилось в гранецентрированной кубической (гамма-железной) форме.В настоящее время этот термин используется для обозначения всех сплавов железа на основе гамма-железа. Аустенит в железоуглеродистых сплавах обычно проявляется только при температуре выше 723°С и ниже 1500°С, в зависимости от содержания углерода. Однако его можно поддерживать при комнатной температуре за счет добавок в сплав, таких как никель или марганец. Точно так же феррит был термином, первоначально использовавшимся для железоуглеродистых сплавов, в которых железо имело объемно-центрированную кубическую (альфа- или дельта-железо) морфологию, но теперь используется для обозначения компонента в сплавах железа, который содержит железо в форма альфа- или дельта-железа.Альфа-феррит образуется при медленном охлаждении аустенита с сопутствующим отторжением углерода путем диффузии. Это может начаться в диапазоне температур от 900°C до 723°C, а альфа-феррит проявляется до комнатной температуры. Дельта-феррит представляет собой высокотемпературную форму железа, образующуюся при охлаждении низких концентраций углерода в железоуглеродистых сплавах из жидкого состояния перед превращением в аустенит. В высоколегированных сталях дельта-феррит может сохраняться до комнатной температуры.

Когда сплавы железа с углеродом превращаются из аустенита при охлаждении, обычно превышается предел растворимости углерода в феррите.В условиях медленного охлаждения образуются карбиды, а при более высоких скоростях охлаждения углерод может быть захвачен твердым раствором.

 

Щелкните здесь , чтобы посмотреть наши последние технические подкасты на YouTube .

 

Перлит

Перлит обычно образуется при медленном охлаждении сплавов железа и может начинаться при температуре от 1150°С до 723°С, в зависимости от состава сплава. Обычно это пластинчатая (чередующаяся пластина) комбинация феррита и цементита (Fe 3 C).Он образуется при эвтектоидном распаде аустенита при охлаждении за счет диффузии атомов С, когда феррит и цементит растут смежно, С выделяется в виде Fe 3 С между рейками феррита на продвигающейся границе раздела, оставляя параллельные рейки Fe и Fe 3 C, который является перлитом.

Мартенсит

Мартенсит образуется в сталях, когда скорость охлаждения из аустенита достаточно высока. Это очень твердый компонент из-за углерода, который находится в твердом растворе.В отличие от распада на феррит и перлит, превращение в мартенсит не связано с диффузией атомов, а скорее происходит в результате внезапного бездиффузионного процесса сдвига. Этот термин не ограничивается сталями, но может применяться к любому компоненту, образованному в процессе сдвига, который не включает диффузию атомов или изменение состава. Мартенситное превращение обычно происходит в диапазоне температур, который можно точно определить для данной стали. Превращение начинается при начальной температуре мартенсита (M s ) и продолжается при дальнейшем охлаждении до тех пор, пока не будет достигнута конечная температура мартенсита (M f ).M s может возникать в широком диапазоне, от 500°C до температуры ниже комнатной, в зависимости от прокаливаемости стали. Диапазон от M s до M f обычно составляет порядка 150°C. Было предложено много формул для прогнозирования начальной температуры мартенсита. Большинство основано на составе стали, и некоторые из них перечислены в следующей таблице:

Имя автора предложения Формула
Savage (1942) M s (°C) = 500 – 300C – 35Mn – 20Cr – 15Ni – 10Si – 10Mo
Грейндж и Стюард (1946) M s (°C) = 538 – 341C – 39Mn – 39Cr – 19Ni – 28Mo
Стивен и Хейнс (1956) M s (°C) = 561 – 474C – 33Mn – 17Cr – 17Ni – 21Mo
Эндрюс I (1965) М с (°С) = 539 – 423С – 30.4Mn – 12.1Cr – 17.7Ni – 7.5Mo
Эндрюс II (1965) M s (°C) = 512 – 453C +217C2 – 16,9Ni +15Cr – 9,5Mo – 71,5CMn – 67,7CCr
Берес и Берес (1993) Для 0,03<С<0,35,

M с (°C) = 454 – 210C + 4,2/C – XNi -YMn – ZCr(экв.) – 21Cu

Где X, Y, Z — факторы, изменяющиеся в зависимости от соответствующего элементного состава

Cr(экв.) = Cr + Mo + 1,5Si + W + V + Al

Берес и Берес [1] заявили, что их формулы были в пределах 40°C от фактического M s во всех исследованных случаях, тогда как другие формулы имели более широкие полосы рассеяния.Совсем недавно модели M s были разработаны с использованием нейронных сетей, обученных на экспериментальных данных и с использованием дополнительных данных для проверки и тестирования модели, можно определить разумное приближение M s . Такие модели доступны в Интернете [2] и могут использоваться с композиционной информацией. Нейронные сети, основанные на взаимосвязи между химическим составом, температурой превращения и кинетикой при непрерывном охлаждении, позволяют рассчитать диаграмму CCT для стали.Они также учитывают влияние легирующих элементов на кривые фазового превращения, а также на результирующую твердость. Также возможно количественно предсказать микроструктуру стали, т.е. процентное содержание феррита, перлита и бейнита и т. д. [3]

Также применимы модели, сочетающие кинетику мартенситного превращения с механикой с учетом развития микроструктуры. Конечно-элементный анализ позволяет оценивать локальные поля напряжений и деформаций, а также контролировать кинетику мартенситного превращения и развивать понимание критических параметров, таких как влияние размера аустенитного зерна на результирующую мартенситную микроструктуру. [4]

Экспериментальные исследования на месте, основанные на синхротронном излучении, также могут дать ценные данные для поддержки компьютерных моделей, поскольку изучение таких бездиффузионных фазовых превращений в режиме реального времени будет иметь решающее значение для расширения понимания развития микроструктуры и связанных с ними взаимосвязей структура-свойство. [5]

Бейнит

Бейнит образуется при более низких скоростях охлаждения, чем при образовании мартенсита, и быстрее, чем при образовании феррита и перлита.Есть две формы бейнита, известные как верхний и нижний бейнит.

Верхний бейнит обычно образуется при температуре от 550 до 400°C. Существует несколько предложенных механизмов образования, основанных на содержании углерода и температуре превращения стали, что приводит к несколько разным морфологиям. Низкоуглеродистые стали имеют тонкие бейнитные пластины, зародыши которых возникают в результате сдвигового механизма на границах аустенитных зерен. Растворимость углерода в бейнитном феррите значительно ниже, чем в аустените, поэтому углерод выбрасывается в аустенит, окружающий рейки бейнитного феррита.Когда концентрация углерода в аустените достаточно высока, цементит зарождается в виде дискретных частиц или прерывистых стрингеров на границах раздела феррит/аустенит. По мере увеличения содержания углерода цементитные нити становятся более сплошными, а при высоком содержании углерода бейнитные ферритовые пластины становятся более тонкими, а цементитные стрингеры более многочисленными и непрерывными. Структура может больше напоминать перлит и называется «перистым» бейнитом.

Нижний бейнит обычно образуется при температуре от 400 до 250°C, хотя точная температура перехода между верхним и нижним бейнитом зависит от содержания углерода в стали.Превращение зарождается, как и верхний бейнит, за счет частичного сдвига. Более низкая температура этого превращения не позволяет так легко протекать диффузии углерода, поэтому карбиды железа образуются примерно под углом 50—60° к продольной оси основной рейки, соприкасаясь с бейнитным ферритом. При низком содержании углерода карбид может выделяться в виде дискретных частиц, следуя по пути границы раздела феррит/аустенит. Однако общий механизм образования нижнего бейнита в основном не зависит от содержания углерода.Внешний вид нижнего бейнита сильно напоминает мартенсит, но нижний бейнит образуется в результате сочетания процессов сдвига и диффузии, а не только сдвига.

Каталожные номера

  1. Берес Л. и Берес З.: «Neue Beziehung zur Bestimmung der Martensitbildungstemperatur der Stahle», Schweisstechnik (Вена), 47 (12), декабрь 1993 г., стр. 186-188
  2. Sourmail T и Garcia-Mateo C: «Модель для прогнозирования температур сталей M s » Computational Materials Science Volume 34, Issue 2, September 2005.стр. 213-218.
  3. Л. А. Добржански и Дж. Трзаска: «Применение нейронных сетей для прогнозирования диаграмм CCT», Journal of Materials Processing Technology, Vol. 157-158, 2004, стр. 107-113.
  4. G Reisner, EA Werner и FD Fischer: «Микромеханическое моделирование мартенситного превращения в случайных микроструктурах», Int. Журнал твердых тел и конструкций, Vol. 35, выпуск 19, 1998, стр. 2457-2473.
  5. Р. Г. Тиссен и др.: «Моделирование фазового поля и синхротронная проверка фазовых превращений в мартенситной двухфазной стали», Acta Materialia, Vol.55, выпуск 2, 2007 г., стр. 601-614.

Перлитная структура из стали – steel-guide.info

Перлитная структура получила свое название из-за того, что после травления имеет перламутровый блеск под микроскопом.

В перлитном интервале аустенитного превращения образуется перлитная структура – механическая смесь ферритных и цементитных пластин. Скорость, с которой образуются зародыши кристаллизации перлита, зависит от переохлаждения аустенита по отношению к равновесной температуре образования цементита.Это переохлаждение увеличивается с понижением температуры. Рост островков перлитной структуры зависит в основном от скорости диффузии атомов углерода и железа. Другими решающими факторами являются степень переохлаждения и прирост свободной энергии при образовании феррита.

Механизмы образования перлитной структуры

Островки перлита растут не только за счет образования новых плит, но и за счет роста старых плит во всех направлениях. Твердосплавные пластины растут быстрее, чем ферритные.Процесс, однако, начинается с образования ферритовых зародышей. Механизм образования перлитной структуры до сих пор до конца не изучен. Классический перлит представляет собой множество так называемых перлитных колоний, которые состоят из чередующихся параллельных пластин феррита и цементита (рисунок 1).

Рисунок 1 – Эвтектоидный перлит

Зародыши перлита появляются преимущественно в дефектных участках кристаллической решетки: по границам зерен, на нерастворимых карбидах или неметаллических включениях.

Межпластинчатое пространство в перлите

Важнейшей характеристикой перлита является расстояние между его пластинами – межпластинчатое расстояние (рисунок 2).С уменьшением этого расстояния повышаются прочностные свойства стали..

Рисунок 2 – Межпластинчатое расстояние в перлите
(темные пластины – цементит, светлые пластины – феррит)

Скорость образования центров кристаллизации цементита и феррита в перлитной области температур увеличивается с понижением температуры. При этом межпластинчатое расстояние уменьшается, а дисперсия структуры увеличивается.

В эвтектоидной стали перлитное превращение происходит при ее охлаждении до температуры от 700 до 600 ˚С.При этом межпластинчатое расстояние составляет 0,5-1,0 мкм.

Распад аустенита в интервале температур от 600 до 500 ˚С обеспечивает межпластинчатое расстояние от 0,4 до 0,2 мкм. При этом эвтектоид, его часто называют квазиэвтектоидом, представляет собой более дисперсную структуру.

При распаде аустенита в интервале температур от 600 до 500 ˚С образуется чрезвычайно дисперсная перлитная структура с межпластинчатым расстоянием около 0,1 мкм.

Размеры перлитных колоний

Важной характеристикой перлита, влияющей на свойства сталей, является размер колонии перлита (рис. 3).Колония – это группа цементитных и ферритовых пластин, совместно совместно выросших в аустените до столкновения с другими колониями.

Рисунок 3 – Колонии перлита

Уменьшение размера перлитной колонии сопровождается повышением ударной вязкости сталей и снижением их хрупкости.

Повышение сопротивления хрупкому разрушению перлита достигается за счет сфероидизации цементитных пластин. Эта сфероидизация может быть достигнута деформацией перлита с последующим нагревом и выдержкой при температуре вблизи точки А с1 .Другой способ, обеспечивающий относительно высокую прочность и пластичность перлита, заключается в деформации перлита при перлитном превращении. Это приводит к образованию полигональной структуры и сфероидизации цементита.

Аномальные и нормальные структуры перлита

Эвтектоидное превращение, которое сопровождается неперлитным, а раздельно-фазовым образованием, называется аномальным. При нормальном эвтектоидном превращении феррит и перлит растут совместно в виде колоний с закономерным чередованием двух фаз.В случае аномального превращения грубая смесь феррита и цементита не обладает свойствами перлитной структуры. При реальном эвтектоидном превращении механизм превращения может измениться с аномального на нормальный. Поэтому при быстром охлаждении и соответственно большом переохлаждении аустенита аномальное превращение можно полностью подавить..

Структура перлита в доэвтектоидной стали

Заэвтектоидные стали включают стали с содержанием углерода менее 0,8 %.Иначе их называют низкоуглеродистыми сталями. В доэвтектоидных сталях при охлаждении ниже температуры А 3 сначала образуется избыточный феррит, а затем ниже температуры А 1 перлитная структура . Этот феррит бывает двух видов: компактные равноосные зерна и ориентированные видмансетные пластины (рис. 4).

Рисунок 4 – Видманштеттовая структура из доэвтектоидной стали

Компактные выделения доэвтектоидного феррита встречаются преимущественно на границах аустенитных зерен, тогда как видманштатский феррит образуется внутри зерен.Видманштетовый феррит наблюдается только в сталях с содержанием углерода менее 0,4 % и крупными зернами аустенита. При уменьшении размера аустенитных зерен увеличивается доля феррита в виде равноосных зерен. Видманштетный феррит образуется в интервале температур от точки А 3 до температуры 600-550 С. С увеличением содержания углерода в стали доля видманштеттовского феррита уменьшается.

Структура перлита в заэвтектоидной стали

Заэвтектоидные сплавы включают сплавы с содержанием углерода от 0,8 до 2,0 %.Их часто относят к высокоуглеродистым сталям. В отличие от заэвтектоидных сталей в заэвтектоидных сталях при их охлаждении выделяется в первую очередь не избыточный феррит, а избыточный цементит. Затем в результате уменьшения содержания углерода в аустените близком к эвтектоидному и понижения температуры ниже точки А 1 формируется перлитная структура . Таким образом, структура заэвтектоидной стали состоит из перлита и вторичного цементита (рис. 5).

Рисунок 5 – Заэвтектоидная структура стали
(избыточный (вторичный) цементит по границам бывших аустенитных зерен)

Стальные диски

Перлит для газонов и садов

Откройте для себя множество практических применений перлита для садоводства на открытом воздухе

Хотя общеизвестно, что перлит играет важную роль в коммерческом размножении растений, знаете ли вы, что перлит также можно использовать для улучшения почвы и украшения ландшафта вокруг вашего дома?

Проведение времени на открытом воздухе с растениями и в наших садах может снять стресс, улучшить физическое здоровье и питание, а также положительно повлиять на нашу жизнь на многих уровнях.Везде, где задействованы растения или состояние почвы нуждается в улучшении, перлит протягивает руку помощи или иным образом является ценным инструментом в руках успешного садовника.


ПРЕИМУЩЕСТВА ДЛЯ ГАЗОНОВ И САДОВ:
  • Улучшает почву: помогает корням растений легко проникать в почву, улучшает аэрацию и дренаж.
  • Улучшает влагоудерживающую способность почвы: устраняет заболачивание или образование поверхностной корки; помогает поливной и дождевой воде проникать глубоко в корневую зону.
  • Предотвращает уплотнение почвы за счет снижения объемной плотности.
  • Нейтральный и сбалансированный по pH: не влияет на химический состав почвы или поглощение питательных веществ.
  • Чистый, стерильный, без сорняков и патогенов.
  • Безопасный, легкий и простой в обращении.
  • Прочный, долговечный и сохраняет структуру при смешивании с почвой.
  • Изолирует почву от резких колебаний температуры.

Перлит улучшает структуру почвы и является ценным инструментом как в руках профессионалов, так и домашних садоводов.

Использование перлита с различными типами почвы

Независимо от типа вашей почвы, добавление садового перлита немедленно улучшит ее структуру и принесет долгосрочные преимущества. Перлит мелкого помола можно использовать для повышения влагоудерживающей способности, а более крупный повысит аэрацию. Независимо от того, какой размер у вас есть под рукой, перлит садового сорта улучшает как влагоудерживающую способность почвы, так и создает все важные поры для проникновения воздуха и воды в корневую зону.В зависимости от размера, перлит садового сорта удерживает до 8 раз больше своего веса в воде, увеличивая при этом уровень кислорода, доступного для корней растений, и способствуя здоровой биологической активности. Поскольку перлит является полностью натуральным и стабильным, он продолжает приносить эти преимущества год за годом.

Овощные и цветочные сады
  • Приведите в порядок сады или новые газоны, обработав их вручную или с помощью ротационной фрезы на глубину 150–300 мм (6–12 дюймов).
  • Насыпьте щедрый слой смеси из 1/2 перлита и 1/2 торфа или компоста и смешайте с почвой. (Если почва уже богата органическими веществами, торф или компост можно исключить.)
  • Если площадь сада очень велика, домашний садовник может обработать только ряды или участки, где планируется посадка. Если процедуру продолжать в течение 2-3 лет, кондиционируется весь сад.
Перлит сохраняет воду, позволяя ей легче проникать в почву и удерживая ее для последующего использования корнями растений.Дополнительную информацию см. в информационном листке «Влагоудерживающая способность перлита».

Газоны

  • Добавление слоя абсорбирующего перлита под новый дерн может сократить орошение почти наполовину, как это было продемонстрировано в засушливых регионах Ближнего Востока.
  • Плохо аэрируемые или склонные к засухе газоны можно улучшить с помощью перлита. Участок газона должен быть аэрирован, а перлит аккуратно загребен в лунки или обработан водой для полива. Для достижения желаемого результата может потребоваться до 50 л/м2 (1 галлон/кв. фут).Используйте серию небольших применений в течение нескольких сезонов, чтобы достичь желаемой концентрации.
Используйте перлит для оживления существующих газонов или создайте абсорбирующий слой под новым дерном для хранения и сохранения воды. (Фото предоставлено Gulf Perlite.)

Озеленение патио

Перлит является ценным компонентом среды для выращивания, используемой для выращивания в контейнерах и садовых горшках. Кашпо, заполненные перлитовой почвенной смесью, легкие даже при насыщении, что облегчает их перестановку или перемещение для защиты растений от неблагоприятных погодных условий.

  • Рекомендуемая почвенная смесь для садовых растений состоит из 1/3 перлита, 1/3 торфяного мха и 1/3 переработанного древесного продукта, такого как кора или стружка.
  • Садовые горшки и приподнятые клумбы выигрывают от дополнительной влагоудерживающей способности, которую обеспечивает перлит, помогая удерживать и сохранять воду, а также обеспечивая необходимое количество влаги для оптимального развития растений.

Посадка кустарников, деревьев и декоративных растений

  • Выкопайте посадочный карман больше и глубже, чем корни растения, чтобы дать корням достаточно места для роста и опускания.Обратитесь к местным правилам садоводства и ландшафтного дизайна, чтобы узнать рекомендуемый размер и глубину вырытой ямы.
  • Добавьте перлит в отверстие, чтобы смягчить корни растений и создать дополнительную способность удерживать воду.
  • Добавьте в яму смесь из 1/3 почвы, 1/3 перлита и 1/3 торфа или компоста.
Перлит улучшает почву, обеспечивая оптимальные условия для роста деревьев, кустарников и декоративных растений.

Сады на крышах и вертикальные леса

Жителям квартир с ограниченным садом на крыше перлит может принести огромную пользу.Вес посадочных смесей очень важен, когда необходимо учитывать прочность несущей конструкции. Влажная супесь может весить до 1920-2240 кг/м3 (120-140 фунтов/фут3), в то время как почвенная смесь, состоящая из равных частей перлита и торфяного мха, весит всего около 560 кг/м3 (25 фунтов/фут3) при влажный. В результате смесь для выращивания перлита может быть в несколько раз толще обычной почвенной смеси без увеличения веса. Это позволяет архитекторам и инженерам включать в свои проекты большие площади для посадки или более глубокие грядки.Это также открывает возможность для модернизации старых крыш, где дополнительный вес насаждений и оставшаяся влага обычно вызывают беспокойство.

Сады на крышах улучшают качество воздуха за счет поглощения загрязняющих веществ и производства кислорода, улучшают тепловые характеристики и увеличивают биоразнообразие в наших городах.

  • Удостоенный наград Bosco Verticale или «Вертикальный лес» в Милане, Италия, является потрясающим примером того, как легкие питательные среды с использованием перлита используются для выращивания большего количества растений и улучшения условий жизни в наших городах.
  • Засушливые регионы, такие как Ближний Восток, особенно выигрывают от дополнительной водоудерживающей способности перлита.

Обратитесь к ближайшему производителю перлита за помощью в выборе правильной марки перлита для вашего применения.

Чтобы загрузить брошюру Perlite for Lawns and Gardens в формате .pdf, нажмите здесь.

Если у вас есть технические вопросы по этой теме, отправьте электронное письмо по техническим контактам, указанным на нашей контактной странице.

Copyright © 2020 Perlite Institute Все права защищены

Перлит – Edelstahl härten

Перлит представляет собой эвтектоидный структурный компонент стали, имеющий пластинчатую структуру. Перлит представляет собой смесь двух фаз феррита и цементита. Это происходит при содержании углерода от 0,02 до 6,67 % при сопряженной кристаллизации в сплавах железа с углеродом. Таким образом, это происходит в стали и железе.

Формирование

Образование перлита приводит к локальному обеднению структуры углеродом.В свою очередь, соседние области все больше обогащаются углеродом за счет диффузии. Типичная для перлита пластинчатая структура создается чередованием низкоуглеродистых и высокоуглеродистых участков в микроструктуре. Если содержание углерода в низкоуглеродистой ламели достигает значения 0,02 %, структура меняется с перлитной на ферритную (α-Fe). Соответственно цементит (Fe 3 С) образуется при увеличении содержания углерода в углеродсодержащей ламели до 6,67%. Его называют вторичным цементитом (Fe 3 C II ), поскольку он образуется вторично из аустенита (γ-Fe).Образовавшийся фронт цементита и феррита перерастает в аустенит.

По мере дальнейшего охлаждения микроструктуры из феррита выпадает больше цементита. Это вызвано постоянно уменьшающейся способностью связывать углерод. Образовавшаяся фазовая смесь называется третичным цементитом (Fe 3 C III ).

Охлаждение доэвтектоидной стали

Если сталь имеет содержание углерода 0,02 млн % < C < 0,80 млн %, происходит доэвтектоидное образование перлита.При достижении температуры А 3  (соответствует линии ГОС на диаграмме железо-углерод) образуется так называемый предэвтектоидный феррит. Это происходит за счет удаляемой растворимости аустенита (γ-твердого раствора) для углерода. Если сталь охлаждается дальше, аустенит дополнительно обогащается углеродом. Как только аустенит достигает концентрации 0,80 млн % С, происходит эвтектоидное превращение. При температуре 723 °С аустенит превращается в перлит.

Заэвтектоидная формация

Заэвтектоидное образование перлита присутствует при содержании углерода 0.80 млн лет % < C < 6,67 млн ​​лет %. В этом случае цементит образуется при превращении перлита. Решающим отличием от цементита, образующегося при превращении перлита, является форма. Цементит в основном образуется на границах зерен и поэтому не присутствует в пластинчатой ​​форме, которая обычно встречается в других случаях.

Низкая начальная температура может предотвратить диффузию углерода. Таким образом, если сталь охладить, вместо перлита может образоваться бейнит.

Как влияет скорость охлаждения?

Если сталь охлаждается с большей скоростью, чем указано на диаграмме железо-углерод, линии равновесия больше не применяются.В результате известная точка перлита (0,8 % С, 723 °С) расширяется до области перлита при более низких температурах. Это позволяет превращать доэвтектоидную и заэвтектоидную сталь в чистый перлит. Еще одним побочным эффектом более высокой скорости охлаждения является то, что пластинчатая форма перлита становится более тонкой.

Обрабатываемость

На обрабатываемость перлита в значительной степени влияют его механические свойства. Фазовая смесь имеет твердость 210 HV, предел прочности при растяжении 700 Н/мм2 и удлинение при разрыве 48 %.Таким образом, он находится в среднем диапазоне по сравнению с другими стальными компонентами. Абразивный износ перлита выше по сравнению с ферритом. Это связано с его большой твердостью. Это также приводит к более высоким силам резания. Однако перлит имеет то преимущество, что он имеет меньше наростов на режущих кромках и меньшую липкость. Кроме того, перлит образует значительно меньше заусенцев. Это приводит к лучшему качеству поверхности и более благоприятным формам стружки.

перлит

перлит –

Имена и идентификаторы

перлит –

Природа

перлит представляет собой стекловидную породу, образованную в результате быстрого охлаждения вулканических кислых лав, со структурой жемчужной трещины.Хрупкий, перламутровый и масляный блеск. Имеется специальная дугообразная трещина. Твердость 5,5~7. Плотность 2. 2~2. 4Г/см3. Коэффициент расширения до 7~30 раз, огнеупорность до 1300~1380 ℃. Минералы Жемчужной скалы включают перлит, обсидиан и турит. Три типа горных пород имеют свойство расширяться при мгновенном воздействии высокой температуры. Разница между тремя типами перлита заключается в том, что перлит имеет дугообразную трещину, образованную конденсацией, называемую структурой перлита, а содержание воды составляет 2% ~ 6%; скипидарная порода имеет уникальный блеск смолы, содержание воды 6% ~ 10%; Обсидиан имеет стеклянный блеск и раковинообразный излом, содержание воды обычно менее 2%.

Последнее обновление:2022-01-01 09:07:30

перлит –

Способ приготовления

перлит в зависимости от степени обработки, его продукты можно разделить на перлитовую руду, перлитовую руду, расширенный перлит и обработку поверхности из вспученного перлита четырех категорий.
Поскольку целью обогащения перлитовой руды является переработка отобранного сырья в продукты, соответствующие промышленным требованиям по крупности, влажности и другим показателям, то есть песок перлитовый рудный, что определяет, что процесс обогащения полезных ископаемых из перлита очень просто, обычно дробление, сортировка, сушка.

Последнее обновление:2022-01-01 09:07:31

перлит –

Используйте

перлитовый песок тонкого и сверхтонкого измельчения, может использоваться для резиновых и пластмассовых изделий, пигментов, красок, чернил, синтетических стекло, теплоизоляция бакелит и некоторые механические компоненты и оборудование в качестве наполнителя. Благодаря расширению перлит стал новым легким и многофункциональным материалом. Он обладает такими характеристиками, как легкий вес, низкая теплопроводность, сильное звукопоглощение, хорошая химическая стабильность, широкий диапазон температур, небольшая влагопоглощающая способность, нетоксичность, безвкусность, противопожарная защита, звукопоглощение и т. д., как высокопроизводительный и сверхлегкие изоляционные, теплоизоляционные, звукоизоляционные, отделочные материалы, широко используемые в металлургии, нефтяной, химической, электроэнергетической, строительной и оборонной промышленности, также могут использоваться для литья, улучшения грунта, моющих средств, модельного наполнителя и т. д.

Последнее обновление:2022-01-01 09:07:31

Перлит – Чугун SN

Перлит

Перлит представляет собой двухфазную пластинчатую (или слоистую) структуру, состоящую из чередующихся слоев альфа-феррита (88 мас.%) и цементита (12 мас.%), встречающегося в некоторых сталях и чугунах. Фактически, ламеллярный вид вводит в заблуждение, поскольку отдельные пластинки внутри колонии связаны в трех измерениях; поэтому одна колония представляет собой взаимопроникающий бикристалл феррита и цементита.В сплаве железа с углеродом при медленном охлаждении перлит образуется в результате эвтектоидной реакции, когда аустенит охлаждается ниже 727 ºC (1341 ºF) (эвтектоидная температура). Перлит представляет собой распространенную микроструктуру, встречающуюся во многих марках сталей.

Эвтектоидный состав аустенита составляет примерно 0,76% углерода; сталь с меньшим содержанием углерода будет содержать соответствующую долю относительно чистых кристаллитов феррита, которые не участвуют в эвтектоидной реакции и не могут перейти в перлит.Точно так же стали с более высоким содержанием углерода будут образовывать цементит до достижения эвтектоидной точки. Доля феррита и цементита, образующихся выше эвтектоидной точки, может быть рассчитана по фазовой диаграмме равновесия железо/железо-карбид с использованием правила рычага.

Стали с перлитной (эвтектоидный состав) или близкой к перлитной микроструктурой (близкий к эвтектоидному составу) можно волочить в тонкую проволоку. Такая проволока, часто свернутая в канаты, коммерчески используется в качестве проволоки для фортепиано, канатов для подвесных мостов и в качестве стального корда для армирования шин.Высокая степень волочения проволоки (логарифмическая деформация выше 3) приводит к получению перлитной проволоки с пределом текучести в несколько гигапаскалей. Это делает перлит одним из самых прочных конструкционных сыпучих материалов на земле. Некоторые заэвтектоидные перлитные стальные проволоки, когда холодная проволока растягивается до истинных (логарифмических) деформаций выше 5, могут даже демонстрировать максимальную прочность на растяжение выше 6 ГПа. Хотя перлит используется во многих технических приложениях, происхождение его чрезвычайной прочности не совсем понятно. Недавно было показано, что холодное волочение не только упрочняет перлит за счет измельчения структуры ламелей, но и одновременно вызывает частичное химическое разложение цементита и даже структурный переход от кристаллического к аморфному цементиту.Деформационное разложение и микроструктурное изменение цементита тесно связаны с несколькими другими явлениями, такими как сильное перераспределение углерода и других легирующих элементов, таких как Si и Mn, как в цементите, так и в ферритной фазе; изменение аккомодации деформации на границах раздела фаз за счет изменения градиента концентрации углерода на границах раздела; и механическое легирование.

Перлит был впервые идентифицирован Генри Клифтоном Сорби и первоначально назван сорбитом, однако сходство микроструктуры с перламутром и особенно оптический эффект, вызванный масштабом структуры, сделали альтернативное название более популярным.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.