Γιατί ο φερρίτης είναι πολύ χαμηλή διαλυτότητα του άνθρακα ενώ ο ωστενίτης έχει υψηλό άνθρακα;
* ferrite (α-σιδηρόδρομο): Έχει ένα Cubic (BCC) με επίκεντρο το σώμα (BCC) δομή. Σε αυτή τη δομή, τα άτομα σιδήρου είναι διατεταγμένα σε έναν κύβο με ένα άτομο στο κέντρο. Αυτή η δομή είναι σχετικά συμπαγής και σφιχτά συσκευασμένη , αφήνοντας περιορισμένος χώρος για διάμεση άτομα άνθρακα για να ταιριάζει.
* austenite (γ-σίδηρος): Έχει ένα Cubic (FCC) με επίκεντρο το πρόσωπο (FCC) δομή. Σε αυτή τη δομή, τα άτομα σιδήρου είναι διατεταγμένα σε έναν κύβο με άτομο σε κάθε γωνία και το κέντρο κάθε προσώπου. Αυτή η δομή είναι πιο ανοιχτή και λιγότερο σφιχτά συσκευασμένη από το BCC, επιτρέποντας περισσότερο διάμεσο χώρο για τα άτομα άνθρακα να διαλύονται στο πλέγμα σιδήρου.
Εδώ είναι το λόγο αυτό:
* Διαλυτότητα άνθρακα: Η ποσότητα του άνθρακα που μπορεί να διαλυθεί στο πλέγμα σιδήρου σχετίζεται άμεσα με τον διαθέσιμο διάμεσο χώρο.
* δομή BCC: Η δομή BCC του φερρίτη έχει περιορισμένη χωρητικότητα για άνθρακα λόγω της στενής συσκευασίας του.
* Δομή FCC: Η δομή FCC του ωστενίτη, με την πιο ανοιχτή ρύθμιση, μπορεί να φιλοξενήσει πολύ υψηλότερη ποσότητα άνθρακα.
Βασικά σημεία που πρέπει να θυμάστε:
* Η θερμοκρασία παίζει ρόλο: Ενώ η δομή FCC του ωστενίτη είναι πιο ευπρόσδεκτη στον άνθρακα, η ποσότητα του άνθρακα που μπορεί να διαλυθεί σε αυτό αυξάνεται επίσης με τη θερμοκρασία.
* Μετασχηματισμός φάσης: Ο μετασχηματισμός μεταξύ φερρίτη και ωστενίτη επηρεάζεται τόσο από τη θερμοκρασία όσο και από την περιεκτικότητα σε άνθρακα.
* Μετασχηματισμός ευτοποειδούς: Σε συγκεκριμένη θερμοκρασία (727 ° C για καθαρό σίδηρο), ο φερρίτης και ο τσιμέντος (καρβίδιο του σιδήρου) μετατρέπονται σε ωστενίτη. Αυτός ο μετασχηματισμός είναι ζωτικής σημασίας για τη θερμική επεξεργασία των χαλύβων.
Συνοπτικά: Η διαφορά στη διαλυτότητα του άνθρακα μεταξύ φερρίτη και ωστενίτη προέρχεται από τις ξεχωριστές κρυσταλλικές δομές τους. Η δομή BCC του φερρίτη προσφέρει λιγότερο διάμεσο χώρο, με αποτέλεσμα τη διαλυτότητα χαμηλού άνθρακα, ενώ η δομή FCC του ωστενίτη, με την πιο ανοικτή διάταξή του, επιτρέπει υψηλότερη διαλυτότητα άνθρακα. Αυτή η θεμελιώδης διαφορά επηρεάζει τις ιδιότητες των κραμάτων χάλυβα και οδηγεί σε διάφορες διεργασίες θερμικής επεξεργασίας.
