Ousteniet
| Ousteniet | |
|---|---|
| |
| Formule | FeCx |
| Kleur | grys metaal |
| Glans | metalliek |
| Hardheid | 201 (HB) |
| Digtheid | 7,85 g/cm3[1] |
| Kristallografie | |
| Ruimtegroep | Fm3m |
| Strukturbericht-kode | A1 |
| Eenheidsel | ao=0.35519+8.1593×10-6T+1.7341×10-3[C] nm; (T in Kelvin; [C] in mass% tot 3,35%)[2] |
| * Lys van minerale | |
Portaal  Geologie
| |
Ousteniet word hier op aarde net in meteoriete aangetref, soos dié wat in Bohumilice in Tsjeggië gevind is[3] en nie as aardse mineraal nie. Maar hierdie naam word in die metallurgie algemeen gebruik vir die hoëtemperatuur γ-fase van yster wat deur oplossing van koolstof gestabiliseer kan word. Die rede hiervoor is dat in die oustenietfase daar meer plek is vir interstisiële koolstofatome as in die laetemperatuur α-Fe-fase wat ferriet genoem word. Wanneer ousteniet vinnig afgekoel word verhinder die koolstofatome soms die terugtransformasie na ferriet en word 'n metastabiele tetragonale struktuur gevorm wat martensiet genoem word. Hierdie eienskappe is baie belangrik vir die metallurgie omdat dit die basis is van die vervaardiging van staal. Die gevormde martensiet is baie sterk en hard, maar ook bros. Dit kan verander word deur die staal te temper teen hoër temperature.[4]
Ousteniet is 'n metaalagtige nie-magnetiese vastestofoplossing van yster en 'n legeringselement. In gewone koolstaal bestaan ousteniet bo die kritiese eutektiese temperatuur van 1000 K (ongeveer 727 °C); ander legerings van staal het verskillende eutektiese temperature. Dié fase van yster is vernoem na Sir William Chandler Roberts-Austen (1843–1902).
Gedrag in gewone koolstaal
wysigSoos ousteniet afkoel skakel dit om na 'n mengsel van ferriet en sementiet soos die opgeloste koolstof uit die oplossing neerslaan. Afhangende van die legering se samestelling en verkoelingstempo kan perliet ook vorm. As die verkoelingstempo baie vinnig is, kan die legering ’n verwringing van die kristalraamwerk ervaar wat bekend staan as martensitiese transformasie, in plaas daarvan om na 'n mengsel om te skakel. Tydens hierdie verskynsel, wat baie belangrik is in die staalnywerheid, word die koolstof nie toegelaat om uit die vlakgesentreerde kubiese struktuur van ousteniet uit te sak nie en veroorsaak dit spanning in die kristalraamwerk as die legering afkoel. Die resultaat is harde martensiet. Die verkoelingstempo bepaal die relatiewe hoeveelhede van die materiale en daarom ook die meganiese eienskappe (soos hardheid en treksterkte) van die staal. Die blus van staal (om martensitiese transformasie te bewerkstellig) gevolg deur tempering sal van die bros martensiet omskakel na bainiet. As 'n laagverhardbare staal geblus word sal 'n beduidende hoeveelheid ousteniet in die mikrostruktuur vasgevang word.
Stabilisering
wysigDie byvoeging van sekere legeringselemente, soos mangaan en nikkel kan die oustenitiese struktuur stabiliseer wat die hittebehandeling van lae-legeringstaal fasiliteer. In die uiterste geval van oustenitiese vlekvrye staal met sy baie hoër legeringsinhoud is die struktuur stabiel selfs by kamertemperatuur. Aan die ander kant sal elemente soos silikon, molibdeen en chroom neig om ousteniet te destabiliseer en die eutektiese temperatuur verhoog.
Oustenitiese transformasie en die Curie-punt
wysigIn baie magnetiese legerings sal die Curie-punt, die temperatuur waar magnetiese materiale se magnetiese gedrag gestaak word, voorkom by bykans dieselfde temperatuur as die oustenitiese transformasie. Hierdie gedrag word toegeskryf aan die paramagnetiese aard van ousteniet, terwyl beide martensiet en ferriet sterk ferromagnetiese eienskappe openbaar.
Termo-optiese uitstraling
wysig'n Ystersmid veroorsaak faseveranderinge in die yster-koolstofstelsel ten einde die materiaal se magnetiese eienskappe te beheer en gebruik dikwels die uitgloei-, blus- en temperprosesse. In hierdie verband speel die lig wat uitgestraal word deur die werkstuk 'n belangrike rol in die skatting van die temperatuur daarvan met die oorgang van rooi tot oranje wat ooreenstem met die vorming van ousteniet in medium- en hoëkoolstaal.
Die maksimum koolstofoplosbaarheid in ousteniet is 2.03% C teen 1420 K (1147 °C).
Kyk ook
wysigVerwysings
wysig- ↑ "Austenitic Stainless Steel – Density – Strength – Hardness – Melting Point". nuclear power.net.
- ↑ Ichiro SEKI, Kazuhiro NAGATA (2005). "Lattice Constant of Iron and Austenite Including Its Supersaturation Phase of Carbon". ISIJ International. 45 (12): 1789–1794. doi:10.2355/isijinternational.45.1789.
{{cite journal}}: AS1-onderhoud: gebruik authors-parameter (link) - ↑ "Austenite". mindat.
- ↑ "Ferrite, Austenite, Martensite and Solid Solutions". Hobart.
Bronnelys
wysig- "Physical Metallurgy Principles". Reed-Hill, Robert. 3de Uitgawe. PWS Publishing. Boston. 1991.
Eksterne skakels
wysig- Fe-Fe3C fase-diagram Geargiveer 16 Februarie 2008 op Wayback Machine