Перлит (металлургия)

Диаграмма состояния "железо-углерод"
Евтектоид : 0,77% C (перлит), температура перлитного превращения: 727 ? C

Перлит (металлургия) ( нем. Perlmutter - перламутр [1]) - один из структурных составляющих железоуглеродистых сплавов - сталей и чугунов : представляет собой эвтектоидная смесь двух фаз - феррита и цементита (в легированных сталях - карбидов). Перлит - продукт эвтектоидная распада аустенита при сравнительно медленном охлаждении железоуглеродистых сплавов ниже за 727 ? C. При этом γ- железо переходит в α-железо, растворимость углерода в котором составляет от 0,006 до 0,025%; избыточное углерод выделяется в форме цементита и других карбидов.

Среднее содержание углерода в перлите составляет 0,8%, а сталь с полностью перлитной структурой, содержащего 0,8% углерода, называется эвтектоидное. Если содержание углерода в стали не равна 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-перлитной структуры, а при содержании углерода более 0,8% в стали образуется перлито-цементитна структура.


1. Структура перлита

Пластинчатый перлит в эвтектоидная стали после отжига, РЭС
Зернистый перлит в эвтектоидная стали после сфероидизувального отжига, ПЭС

В зависимости от формы различают перлит пластинчатый (основной вид перлита; обе фазы имеют форму пластинок) и зернистый (округлые зернышки, или глобулы, цементита располагаются на фоне зерен феррита). С увеличением переохлаждения растет число колоний пластинчатого перлита, то есть участков с почти одинаковой ориентацией пластинок феррита и цементита (или других карбидов), а сами пластинки становятся тоньше. Механические свойства перлита зависят в первую очередь от мижпластинковои расстояния (суммарной толщины пластинок обеих фаз): чем она меньше, тем выше значение твердости, предела прочности, предела текучести и ниже критическая температура хладноломкости.

Зернистый перлит, который имеет меньшую твердость по пластинчатый и поэтому легче обрабатывается резанием, получают в результате сфероидизувального отжига.


2. Дисперсные разновидности перлита

Дисперсные разновидности перлита часто называют сорбитом и троостита. Перлит, сорбит и троостит - это структуры одинаковой природы (феррит + цементит), продукты распада аустенита и различаются между собой степенью дисперсности феррита и цементита.

3. Свойства перлита

Предел прочности пластинчатого перлита достигает 800 МПа, относительное удлинение - 10-12%. Прочность и твердость зернистого перлита несколько меньше, зато он имеет лучшие пластические свойства, легче обрабатывается резанием. Твердость пластинчатого перлита составляет 180 ... 230 HB, твердость зернистого перлита - 160 ... 190 HB.


Примечания

  1. Название перлита происходит от перламутрового блеска его поверхности после металлографического травления

Источники

  • Хильчевский В. Материаловедение и технология конструкционных материалов: Учебное пособие. М.: Просвещение, 2002. - 328с. ISBN 966-06-0247-2
  • Дяченко С.С., Дощечкина И.В., Мовлян А.А., Плешаков Е.И. Материаловедение: Учебник. - М.: Издательство ХНАДУ, 2007. - 440 с.