Termi “martensiitti” viittaa yleensä teräksen muotoon, jolla on erottuva atomirakenne ja joka on luotu martensiittimuunnoksena. Martensiitti on erittäin kovaa, mikä tarkoittaa, että se ei kolhi tai naarmuta helposti. Tämä tekee siitä suositun työkalun, kuten vasaran ja taltan sekä miekan, valinta. Se on kuitenkin hauras, joten se rikkoutuu eikä taipu, kun sitä painetaan liikaa. Martensiitti on valmistettu austeniitista, kiinteästä raudaliuoksesta, jossa on pieni määrä hiiltä.
Vaiheen muutokset
Austeniitilla on erityinen kiteinen rakenne, joka tunnetaan nimellä kasvokeskinen kuutio (FCC). Tämä tarkoittaa, että jokaisessa kuutiotilassa on ristikkopiste kummankin puolen keskellä ja kulmassa. kun hilapisteet on kytketty, kide näyttäisi neliömäiseltä laatikolta, jossa on X molemmilla puolilla. Tämäntyyppinen teräs alkaa muodostua noin 1,350 ° F (732 ° C) lämpötilassa. Austeniitti voi sisältää enemmän hiiltä kuin muut raudan muodot. Jos austeniitin annetaan jäähtyä luonnollisesti, se muuttuu ferriitiksi (alfarauta tai puhdas rauta) ja sementiksi (rauta karbidi).
Martensiittinen muutos tapahtuu, kun austeniitti jäähdytetään nopeasti prosessissa, jota kutsutaan sammutukseksi. Nopea lämpötilan lasku vangitsee hiiliatomit rauta -atomien kiderakenteiden sisään. Tämä saa kiteet muuttumaan FCC: stä kehon keskitetyksi tetragonaaliseksi (BCT); kiteet venytetään siten, että ne ovat neliömäisiä kummassakin päässä, mutta pidemmät sivuilla (kuten kenkälaatikko), ja hilapisteet, jotka olivat jokaisen kasvon keskellä, on nyt liitetty yhteen yhdessä kohdassa kiteen keskellä. Tämä uusi rakenne lisää teräksen kovuutta huomattavasti.
karkaisu
Tuloksena oleva martensiittiteräs on erittäin kovaa, mikä tarkoittaa, että se ei naarmuta, mutta on erittäin hauras, joten se rikkoutuu rasituksessa. Tämän heikkouden korjaamiseksi martensiitti kuumennetaan karkaisuprosessissa, joka saa martensiitin muuttumaan osittain ferriitiksi ja sementiksi. Tämä karkaistu teräs ei ole aivan yhtä kovaa, mutta siitä tulee kovempaa (vähemmän hajoavaa) ja muovattavampaa, joten se sopii paremmin teolliseen käyttöön.
käytät
Karkaistun martensiitin kovuus tekee siitä hyvän materiaalin työkaluteräksille, koska kulutuskestävyys ja muodonmuutos ovat tärkeitä tällaisissa sovelluksissa. Se on yleinen komponentti koneen osissa ja taonta kuolee. Piitä sisältäviä karkaistuja teräksiä käytetään usein jousiteräksessä, josta voidaan valmistaa jousia, soittimien kieliä ja komponentteja junamallissa ja muissa leluissa. Jousiterästä voidaan kiertää tai taivuttaa ilman pysyviä muodonmuutoksia, joten se on hyvä valinta komponenteille, jotka edellyttävät teräksen liikkuvan toistuvasti ilman hajoamista.
Ruostumaton teräs, joka sisältää kromia sekä rautaa ja hiiltä, voidaan valmistaa myös martenistisella kiteisellä rakenteella. Tämä muoto kestää vähemmän korroosiota kuin muut ruostumattoman teräksen muodot, mutta se on myös vahvempi ja helpommin työstettävä useimmissa tapauksissa. Yksi menetelmä sen valmistamiseksi, jota kutsutaan saostuskarkaisuksi (tai ikäkarkaisuksi), lisää epäpuhtauksia, kuten kromia ja nikkeliä laajennetun lämpökäsittelyn aikana; saostumiskarkaistulla martensiittisella ruostumattomalla teräksellä on vielä suurempi lujuus ja korkea korroosionkestävyys. Tällaista terästä käytetään usein sotilas- ja ilmailu -sovelluksissa.
Displasive Transformation
Martensiittinen muunnos on tunnetuin esimerkki syrjäytyvästä muutoksesta, eräänlaisesta vaiheenvaihdoksesta, jossa materiaalin atomit liikkuvat lyhyillä etäisyyksillä yhteen eikä hajaannu yksitellen pitemmillä etäisyyksillä. Vaihemuutos tapahtuu, kun aine muuttuu tilasta, kuten kiinteästä aineesta toiseen, nesteenä. Koska termejä “martensiitti” tai “martensiitti” käytetään joskus laajemmassa merkityksessä syrjäyttävän muutoksen tuottaman materiaalin kuvaamiseksi, ne tunnetaan niin hyvin eräänlaisena siirtymämuunnoksena.