Перлит

Структура перлита

Дисперсные разновидности перлита иногда называют сорбитом и трооститом.

Зернистый перлит и пластинчатый перлит

Перлитные структуры могут быть двух типов: пластинчатые и зернистые. В зернистом перлите цементит находится в виде зёрнышек. В пластинчатом перлите цементит находится в виде пластинок (см. рисунок).

При исходном нагреве стали до 900°C получился пластинчатый перлит, причём более низкая температура даёт более дисперсную структуру. В такой же стали при тех же температурах превращения, но после невысокого нагрева (780°), получился зернистый перлит [1].

Размер цементитных зёрен в перлите зависит от температуры превращения аустенита, а форма цементита в перлите зависит от температуры нагрева (или температуры аустенизации).

Свойства перлита

Свойства перлита зависят от типа, размера и формы цементитных зёрен, от расстояния между пластинами, а также от других факторов. Предел прочности пластинчатого перлита 80 кг/мм, относительное удлинение 10-12%. Прочность и твердость зернистого перлита несколько меньше, зато выше пластические свойства. Благодаря α-железу перлит обладает магнитными свойствами.

Твёрдость перлита

Значения твёрдости перлита, в зависимости от структуры и степени дисперсности могут меняться от При более дисперсном строении перлита твёрдость его повышается. Зависимость твёрдости от межпластинчатого расстояния (S) различных перлитных структур представлена в таблице [3]:

Значения твёрдости перлита из различных источников: твёрдость пластинчатого перлита 180-230 HB, твёрдость зернистого перлита 160-190 HB.

Перлит вспученный

Перлит вспученный находит применение прежде всего в строительстве: при изготовлении эффективной штукатурки, кирпича и блоков из искусственного перлитового камня (преимуществами которого являются малый вес и лёгкость обработки), в качестве звукоизоляционного наполнителя, утеплителя и т.д. Кроме того вспученный перлит применяют в сельском хозяйстве и не только.

Автор: Корниенко А.Э. (ИЦМ)

Источник

Перлит (в металловедении)

Лит.: Бунин К. П., Баранов А. А., Металлография, М., 1970.

Смотреть что такое «Перлит (в металловедении)» в других словарях:

ПЕРЛИТ (в металловедении) — ПЕРЛИТ в металловедении, структурная составляющая железоуглеродистых сплавов эвтектоидная смесь феррита и цементита (в легированных сталях карбидов). Дисперсные разновидности перлита сорбит и троостит … Энциклопедический словарь

ПЕРЛИТ — в металловедении структурная составляющая железоуглеродистых сплавов эвтектоидная смесь феррита и цементита (в легированных сталях карбидов). Дисперсные разновидности перлита сорбит и троостит … Большой Энциклопедический словарь

перлит — а; м. [франц. perlite] Спец. 1. Изверженная горная порода, вулканическое стекло. 2. Одна из структурных частей стали и чугуна, представляющая собой мельчайшую смесь железа и карбида железа. ◁ Перлитный, ая, ое. П ая структура. П. чугун. П ая… … Энциклопедический словарь

Перлит — I Перлит (франц. perlite, от perle жемчуг) кислое вулканическое стекло с мелкой концентрически скорлуповатой отдельностью (перлитовой структурой), по которой оно раскалывается на мелкие шарики, имеющие иногда жемчужный блеск. По составу П … Большая советская энциклопедия

ПЕРЛИТ — в металловедении, структурная составляющая железоуглеродистых сплавов эвтектоидная смесь феррита и цементита (в легир. сталях карбидов). Дисперсные разновидности П. сорбит и троостит … Естествознание. Энциклопедический словарь

аустенит — (от имени английского металлурга У. Робертса Остена, W. Roberts Austen; 1843 1902), структурная составляющая железоуглеродистых сплавов твердый раствор углерода (до 2%), а также легирующих элементов в γ железе. В углеродистых сталях и чугунах… … Энциклопедический словарь

легированная сталь — помимо обычных примесей содержит так называемые легирующие элементы (смотри Легирование). Различают низколегированную (суммарное содержание легирующих элементов до 2,5%), среднелегированную (2,5 10%) и высоколегированную (свыше 10%) сталь. * * *… … Энциклопедический словарь

цементит — карбид железа, фазовая и структурная составляющая железоуглеродистых сплавов; составная часть перлита, сорбита, троостита и ледебурита и продуктов отпуска стали. * * * ЦЕМЕНТИТ ЦЕМЕНТИТ, карбид железа Fe3C, фазовая и структурная составляющая… … Энциклопедический словарь

МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОЕ — применение физических принципов и экспериментальных методов для изучения и целенаправленного улучшения характеристик металлов и сплавов. Среди экспериментальных методов, применяемых к металлам и сплавам, ведущим является микроскопия.… … Энциклопедия Кольера

Сорбит (смесь) — Фазы железоуглеродистых сплавов Феррит (твердый раствор внедрения C в α железе с объемно центрированной кубической решеткой) Аустенит (твердый раствор внедрения C в γ железе с гранецентрированной кубической решеткой) Цементит (карбид железа; Fe3C … Википедия

Источник

ПЕРЛИТ

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.

Источник

Что такое перлит в чугуне

Комплекс свойств стальных полуфабрикатов и изделий формируется при термической обработке стали.
Одними из важнейших структур для конструкционных сталей являются феррито-карбидные структуры, которые формируются при распаде аустенита. Классической феррито-карбидной структурой является перлит.

а	б

Рисунок 1. Пластинчатый перлит в чугуне.

Перлит в углеродистой стали обычно выглядит не так красиво. «Вид» портят деформация, избыток примесей, и пр. Например, в высокоуглеродистой стали при небольшом увеличении пластинки вообще не видны (рис.2, а). При 2000 х в отдельных участках виден пластинчатый перлит (рис.2, б). В низкоуглеродистой стали можно видеть участки с хорошо видимыми пластинками (рис.3).

а	б

Рисунок 2. Перлит в высокоуглеродистой стали (порядка 0,8 %С)

а	б

Рисунок 3. Пластинчатый перлит в доэвтектоидной стали.

Что такое анормальный перлит? Дело в том, что структура заэвтектоидной стали представляет собой перлит, окруженный сеткой вторичного цементита (рис. 4,а). В некоторых сталях при цементации образуется анормальная структура (рис.4,б ). Она представляет собой грубые включения цементита на фоне феррита. При нагреве эти включения цементита трудно растворяются. Такие места в структуре стали называются мягкими пятнами.

а	б

Рисунок 4. «Нормальный» перлит заэвтектоидной зоны (а) и анормальный перлит (б), сформировавшиеся в цементованном слое армко-железа.

Источник

Что такое перлит в чугуне

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 727 0 С.
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.

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.

Источник