что такое ледебурит в материаловедении

Ледебурит

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 метастабильная высокоуглеродистая фаза)
Графит стабильная высокоуглеродистая фаза

Ледебурит (эвтектическая смесь кристаллов цементита и аустенита, превращающегося при охлаждении в перлит)
Мартенсит (сильно пересыщенный твердый раствор углерода в α-железе с объемно-центрированной терагональной решеткой)
Перлит (эвтектоидная смесь, состоящая из тонких чередующихся пластинок феррита и цементита)
Сорбит (дисперсный перлит)
Троостит (высокодисперсный перлит)
Бейнит (устар: игольчатый троостит) — ультрадисперсная смесь кристаллов низкоуглеродистого мартенсита и карбидов железа

Белый чугун (хрупкий, содержит ледебурит и не содержит графит)
Серый чугун (графит в форме пластин)
Ковкий чугун (графит в хлопьях)
Высокопрочный чугун (графит в форме сфероидов)
Половинчатый чугун (содержит и графит, и ледебурит)

Ледебурит — структурная составляющая железоуглеродистых сплавов, главным образом чугунов, представляющая собой эвтектическую смесь аустенита и цементита в интервале температур 727—1147 °C, или феррита и цементита ниже 727 °C. Назван в честь немецкого металлурга Карла Генриха Адольфа Ледебура, который открыл «железо-карбидные зёрна» в чугунах в 1882 г.

Содержание

Структура и свойства

Основная фаза, инициирующая зарождение ледебурита — цементит. На пластинке цементита, зародившейся в эвтектической жидкости, разрастается плоский дендрит аустенита. Далее идет сравнительно быстрый парный рост взаимно проросших кристаллов обеих фаз. Каждая из фаз в пределах одной колонии ледебурита непрерывна, то есть относится к одному кристаллу.

В зависимости от температуры, фазовый состав ледебурита может быть разным. Так в температурном интервале от 1147 °C до 727 °C ледебурит состоит из аустенита и цементита, а при температурах ниже 727 °C — из перлита и цементита.

Ледебурит обладает высокими твёрдостью и хрупкостью.

Присутствие в железоуглеродистых сплавах

Чугуны

Ледебуритная смесь возникает в чистых железоуглеродистых сплавах в интервале концентраций углерода от 2 % до 6,67 %, что соответствует чугунам. Механизм образования ледебурита в доэвтектических (левее точки эвтектики, соответствующей 4,3 % углерода, на диаграмме железо-углерод), эвтектических и заэвтектических (правее точки эвтэктики) чугунах различается.

в доэвтектических чугунах

При охлаждении жидкой фазы состава доэвтектического чугуна первым начинает кристаллизоваться аустенит, вследствие чего состав жидкой фазы начинает смещаться в сторону увеличения концентрации углерода (ввиду меньшей растворимости углерода в аустените). По достижении точки эвтектики (4,3 % углерода, 1147 °C) начинается кристаллизация эвтектики — ледебурита. В процессе дальнейшего охлаждения чугуна в интервале температур от 1147 °C до 727 °C аустенит обедняется углеродом и выделяется вторичный цементит. Вторичный цементит, выделяющийся по границам зерен аустенита, сливается с цементитом ледебурита, поэтому практически не виден под микроскопом. При небольшом переохлаждении ниже 727 °C аустенит по эвтектоидной реакции превращается в перлит. Таким образом, в доэвтектических белых чугунах, при комнатной температуре, ледебурит, как структурная составляющая, присутствует наряду с перлитом и вторичным цементитом.

в эвтектическом чугуне

При охлаждении жидкой фазы состава точки эвтектики до температуры 1147 °C начинается одновременная кристаллизация смеси аустенита и цементита — ледебурита. В дальнейшем аустенит распадается на феррито-цементитную смесь (перлит).

в заэвтектических чугунах

В заэвтектических белых чугунах из жидкости кристаллизуется первичный цементит в виде плоских игл, затем образуется ледебурит. При комнатной температуре эаэвтектический белый чугун содержит две структурные составляющие: первичный цементит и ледебурит.

Стали

Ледебурит может образовываться в сталях если в них, во-первых, содержание углерода достаточно велико (свыше 0,7 % (

1,3 %—1,5 %), что соответствует инструментальным сталям), и, во-вторых, при высоком содержании карбидообразующих легирующих элементов (Cr, W, Ti, Mo и др.). Введение этих легирующих элементов, в больших количествах, уменьшает растворимость углерода в аустените и перлите, что, в определённых случаях, и приводит к возможности выделения эвтектики при, сравнительно, малых содержаниях углерода. Такие стали (например, быстрорежущая) называют ледебуритными.

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Ледебурит» в других словарях:

ледебурит — Эвтектика системы железо углерод, составными частями которой являются аустенит и цементит. Аустенит распадается на феррит и цементит при охлаждении ниже температуры Аr1. [http://www.manual steel.ru/eng a.html] Тематики металлургия в целом EN… … Справочник технического переводчика

ЛЕДЕБУРИТ — карбидная цементитная эвтектика – эвтектическая смесь аустенита и цементита – γ Fe (C) + Fe3C, образующаяся при 1130° в процессе кристаллизации жидкого сплава, содержащего 4,3 % C. При температуре ниже 723° ледебурит представляет собой смесь … Металлургический словарь

Ледебурит — [ledeburite] (по имени немецкого, металлурга A. Ledebur) одна из основных структурных составляющих железоуглеродистых сплавов, главным образом чугунов; эвтектика, состоящая из аустенита (А) и цементита (Ц), образующих Энциклопедический словарь по металлургии

ледебурит — [по имени немецкого металлурга А. Ледебура (A. Ledebur) (1837 1906)], структурная составляющая железоуглеродистых сплавов (главным образом чугунов) эвтектическая смесь аустенита и цементита, образующаяся при температуре ниже 1145°C (для чистых… … Энциклопедический словарь

Ледебурит — Ledeburite Ледебурит. Эвтектика системы железо углерод, составными частями которой являются аустенит и цементит. Аустенит распадается на феррит и цементит при охлаждении ниже температуры Аr1. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под… … Словарь металлургических терминов

ледебурит — ledeburitas statusas T sritis chemija apibrėžtis Austenito (perlito) ir cementito eutektinis mišinys. atitikmenys: angl. ledeburite rus. ледебурит … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Ледебурит — (от имени нем. металлурга А. Ледебура, A. Ledebur; 1837 1906) одна из основных структурных составляющих железоуглеродистых сплавов (См. Железоуглеродистые сплавы), главным образом чугунов; представляет собой эвтектическую смесь (см.… … Большая советская энциклопедия

ледебурит — ледебурит, ледебуриты, ледебурита, ледебуритов, ледебуриту, ледебуритам, ледебурит, ледебуриты, ледебуритом, ледебуритами, ледебурите, ледебуритах (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») … Формы слов

ЛЕДЕБУРИТ — [от имени нем. металлурга А. Ледебура (A. Ledebur; 1837 1906)] одна из осн. структурных составляющих железоуглеродистых сплавов, гл. обр. чугунов; представляет собой эвтектич. смесь (см. Эвтектика) аустенита и цементита, кристаллизующуюся ниже… … Большой энциклопедический политехнический словарь

ЛЕДЕБУРИТ — (по имени А. Ледебура), структурная составляющая железоуглеродистых сплавов (гл. обр. чугунов) эвтектич. смесь аустенита и цементита, образующаяся при темп ре ниже 1145 °С (для чистых железоуглеродистых сплавов) … Естествознание. Энциклопедический словарь

Источник

Что такое ледебурит в материаловедении

О ледебурите уже говорилось на этом сайте. Но все же эта тема заслуживает отдельного рассмотрения. В первую очередь следует сказать, что ледебурит – структурная составляющая чугуна, хотя есть класс ледебуритных сталей, в которых при неравновесной кристаллизации может наблюдаться ледебурит. Но это уже другая тема.

Ледебурит является структурной составляющей белого (и половинчатого!) чугуна.
Чем ближе к эвтектической точке С, тем ледебурита в структуре больше. Классификация чугуна по структуре: доэвтектический, эвтектический, заэвтектический.
При охлаждении расплава доэвтектического чугуна первым начинает кристаллизоваться аустенит, а остающийся расплав все больше обогащается углеродом, и при температуре 1147 о С состав расплава соответствует эвтектическому. В этот момент и начинается кристаллизация эвтектики — ледебурита. После окончания кристаллизации структура сплава – аустенит + ледебуритная эвтектика (аустенит+цементит).
В процессе дальнейшего охлаждения чугуна в интервале температур от 1147 о C до 727 о C аустенит обедняется углеродом и выделяется вторичный цементит. Он сливается с цементитом ледебурита, но для нашего рассмотрения это не принципиально. Ниже 727 о C аустенит превращается в перлит (разделяется на феррит и цементит). Т.е. все, что было аустенитом, превратилось в перлит, но цементит ледебурита по внешнему виду остался таким, как был. Структура доэвтектического чугуна показана на рис. 2. Красной стрелкой указан перлит. Это те дендриты, которые выше 727 о C были аустенитом. Белой стрелкой показан ледебурит. Он закристаллизовался последним и не изменился по своей морфологии. Аустенит, расположенный «в дырочках», ниже 727 о C превратился в перлит. Это хорошо видно на рис.3.

Рисунок 2. Дендритная структура доэвтектического чугуна.

а	б

Рисунок 3. Ледебурит в доэвтектическом белом чугуне (а), половинчатом чугуне (б)

При охлаждении жидкой фазы состава точки эвтектики (точка «С» на диаграмме состояния) до температуры 1147 о C начинается кристаллизация ледебурита. В дальнейшем аустенит распадается на феррито-цементитную смесь (перлит). Ледебурит показан на рис.4; можно хорошо рассмотреть перлитные участки.

Рисунок 4. Ледебурит

а	б

Рисунок 5. Структура заэвтектического чугуна: а – легирование хромом, б – хромом и ниобием.

Рисунок 6. Ледебурит в легированном чугуне

Поскольку ледебурит – эвтектика, то он кристаллизуется в последнюю очередь, когда остальные фазы уже сформировались. Поэтому включения ледебурита располагаются по границам зерен (или дендритов). Это хорошо заметно, когда эвтектики в чугуне немного (рис. 7, а). Поскольку чугун – высокоуглеродистый сплав, то практически всегда в нем можно найти хоть немного ледебурита (рис.7,б).

а	б

На рис. 8 показан ледебурит в структуре аустенитного чугуна ЧН15Д7.

а	б

Рисунок 8. Фрагменты ледебурита в чугуне ЧН15Д7; литье методом намораживания

В стали участки ледебурита – явление нежелательное (рис. 9). Все из-за тех же свойств ледебурита – высокой твердости и хрупкости. Наличие ледебурита охрупчивает материал, снижает возможности обработки давлением, ведет к браку стальных изделий.

Рисунок 9. Остатки литой структуры в стали

Источник

Ледебурит

Ледебурит в материаловедении– это основной элемент, включенный в состав металлических сплавов, в том числе в чугун. Название составляющей возникло в середине 19 века в честь немецкого металловеда Адольфа Ледебура.

Ледебуритная сталь образована примесью компонентов, название которым цементит и аустенит. Описываемые вещества появляются во время плавки стали при нагретом режиме до 1145 °C. Процесс достигается с расчетом того, что в сплаве содержится чистого железа и углерода. При температуре 726 градусов образовывается феррито-цементитная смесь.

Структура и свойства

Итак, определить, что представляет собой ледебурит достаточно просто. Главной фазой, которая обеспечивает его образование, считается цементит. На поверхности этой составляющей, за рождение которой отвечает эвтектическая жидкость, появляется пластина дендрита аустенита. Следом происходит мгновенное парное разрастание кристаллических элементов из фаз. С учётом температурных режимов, ледебуритный состав, как правило, имеет различные компоненты. К примеру, температура 1145 – 726 свидетельствует о присутствии цементита и аустенита в ледебуритной основе. Понижение теплового показателя обеспечивает появление таких объектов, как феррит и цементит. Преимущество ледебурита состоит в том, что он отличается повышенной хрупкостью и твердостью.

Присутствие в сплавах

Ледебурит в основном расположен в чугунах (эвтектический, заэвтектический и доэвтектический) и нержавеющих сплавах.

Чугун

Примесь ледебурита появляется в пространстве чистого железоуглеродистого состава в пределах углеродного концентрата 2.15-6.68%.

Стоит запомнить, что эвтектический, заэвтектический и доэвтектический металлы, включают в себя несколько механизмов зарождения:

Доэвтектический. В то время как жидкая фаза в железе начинает своё охлаждение, первым процесс кристаллизации проходит аустенит, в результате чего составляющие фазы постепенно изменяются в направлении возрастания углеродной консистенции. Достигнув точки эвтектики в режиме 1145 °Cи 4.35% углерода, происходит этап перестройки ледебурита. Постепенно охлаждаясь до 726 °C, имеющиеся компоненты начинают реструктуризацию, так как аустенит объединяется с углеродом, после чего образуется цементит (вторичный). Далее, элемент, выделяясь на краях капсул аустенита, производит слияние с цементитом первичным. Пройдя охлаждение ниже 726 градусов, аустенит проводит образование в перлит.

Эвтектический. Охлаждаясь до 1145 °C, жидкий поток эвтектики ледебурита начинает единовременную кристаллизацию помеси дополнительных веществ. В конечном итоге аустенит образовывает распад на цементит и феррит.

Заэвтектический. Нагреваемый элемент проходит этап формирования из жидкого состояния в цементит первичный, образующий плоские стержни, а следом зарождается ледебурит. Комнатная температура способствует содержанию первичного цементита и ледебурита в белом заэвтектическом чугуне.

Сталь

Ледебурит образовывается в железе в том случае, если концентрация углеродной консистенции велика, но не превышает 0.8%, такой показатель соответствует инструментальной стали. Второстепенная задача – наличие содержания легирующих карбидообразующих веществ, в том числе хрома, вольфрама и титана.

Источник

Ледебурит структурная составляющая железоуглеродистых сплавов

Структура и свойства

Ледебурит является структурным компонентом железоуглеродистых сплавов, в первую очередь чугуна, и представляет собой сокристаллическую смесь аустенита и цементита в диапазоне температур от 723 до 1147°c, или феррита и цементита ниже 723°c.

Назван в честь немецкого Металлурга Карла Генриха Адольфа редебура.

Каждая фаза в колонии одного и того же Ледебурит непрерывна. То есть, это относится к 1 Кристаллу.

В зависимости от температуры состав редебритной фазы может изменяться. Поэтому в интервале температур от 1147°С до 727°с Красный Брит состоит из аустенита и цементита, а также перлита и цементита при температурах ниже 727°С.

Красный Бритт обладает высокой твердостью и хрупкостью.

Присутствие в железоуглеродистых сплавах

Редебритные смеси встречаются в чистых железоуглеродистых сплавах с концентрацией углерода от 2% до 6, 67%, что эквивалентно чугуну. Механизм образования Ледебурит в чугуне отличается от предыдущих эвтектическим (левая сторона эвтектической точки соответствует 4, 3% углерода на диаграмме железо-углерод), эвтектическим и переутектическим (правая сторона эвтектической точки).

Когда жидкая фаза состава железа перед эвтектикой остывает, аустенит начинает кристаллизоваться первым, в результате чего состав жидкой фазы начинает смещаться в сторону увеличения концентрации углерода (из-за низкой растворимости углерода в аустените).

При достижении эвтектической точки (4, 3% углерода, 1147°с) начинается кристаллизация эвтектико-свинцовой руды.

Структурная составляющая железоуглеродистых сплавов

Вторичный цементит, выделяющийся по границам зерен аустенита, сплавляется с красным Бритовым цементитом, поэтому он практически невидим под микроскопом.

Затем аустенит распадается на смесь феррита и цементита (перлита).

Основная фаза, инициирующая зарождение ледебурита

В-эвтектический белый чугун, первичный цементит кристаллизуется из жидкости в виде плоской иглой, а затем красный Брайт формируется. При комнатной температуре эвтектический белый чугун содержит 2 структурные компоненты. Это первичный цементит и красный Брайт.

Красный Бритт, прежде всего, если содержание углерода достаточно высокое это эквивалентно инструментальной стали), а во-вторых, образуется при высокой температуре. Содержание карбидообразующих легирующих элементов (cr, w, ti, mo и др.).

Введение большого количества этих легирующих элементов снижает растворимость углерода в Оатах и перлите, а в некоторых случаях приводит к возможности теории с относительно низким содержанием углерода.

Такая сталь (например, быстрорежущая) называется красным бритом.

Смесь возникает в чистых сплавах

Например, чтобы получить качественные отливки, нужно знать, при какой температуре сплав плавится и затвердевает, а также его отливку properties. To проводя термическую обработку деталей, необходимо знать, как изменяются свойства сплава при нагреве и охлаждении в твердом состоянии, какова будет структура и характеристики сплава.

При обработке давлением необходимо знать, при какой температуре тот или иной сплав обладает лучшей пластичностью.

Используется специальное графическое изображение состояния и структуры сплава в зависимости от его состава и температуры нагрева: температурный диапазон, термическая обработка и вид обработки давлением, температура плавления, заливка сплава в литейную форму.

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

Источник

ЛЕДЕБУРИТ

Источник: Иванов В.Н. Словарь-справочник по литейному производству. – М.: Машиностроение, 1990. – 384 с.: ил.
ISBN 5-217-00241-1

Полезное

Смотреть что такое «ЛЕДЕБУРИТ» в других словарях:

Ледебурит — 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

ледебурит — Эвтектика системы железо углерод, составными частями которой являются аустенит и цементит. Аустенит распадается на феррит и цементит при охлаждении ниже температуры Аr1. [http://www.manual steel.ru/eng a.html] Тематики металлургия в целом EN… … Справочник технического переводчика

Ледебурит — [ledeburite] (по имени немецкого, металлурга A. Ledebur) одна из основных структурных составляющих железоуглеродистых сплавов, главным образом чугунов; эвтектика, состоящая из аустенита (А) и цементита (Ц), образующих Энциклопедический словарь по металлургии

ледебурит — [по имени немецкого металлурга А. Ледебура (A. Ledebur) (1837 1906)], структурная составляющая железоуглеродистых сплавов (главным образом чугунов) эвтектическая смесь аустенита и цементита, образующаяся при температуре ниже 1145°C (для чистых… … Энциклопедический словарь

Ледебурит — Ledeburite Ледебурит. Эвтектика системы железо углерод, составными частями которой являются аустенит и цементит. Аустенит распадается на феррит и цементит при охлаждении ниже температуры Аr1. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под… … Словарь металлургических терминов

ледебурит — ledeburitas statusas T sritis chemija apibrėžtis Austenito (perlito) ir cementito eutektinis mišinys. atitikmenys: angl. ledeburite rus. ледебурит … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Ледебурит — (от имени нем. металлурга А. Ледебура, A. Ledebur; 1837 1906) одна из основных структурных составляющих железоуглеродистых сплавов (См. Железоуглеродистые сплавы), главным образом чугунов; представляет собой эвтектическую смесь (см.… … Большая советская энциклопедия

ледебурит — ледебурит, ледебуриты, ледебурита, ледебуритов, ледебуриту, ледебуритам, ледебурит, ледебуриты, ледебуритом, ледебуритами, ледебурите, ледебуритах (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») … Формы слов

ЛЕДЕБУРИТ — [от имени нем. металлурга А. Ледебура (A. Ledebur; 1837 1906)] одна из осн. структурных составляющих железоуглеродистых сплавов, гл. обр. чугунов; представляет собой эвтектич. смесь (см. Эвтектика) аустенита и цементита, кристаллизующуюся ниже… … Большой энциклопедический политехнический словарь

ЛЕДЕБУРИТ — (по имени А. Ледебура), структурная составляющая железоуглеродистых сплавов (гл. обр. чугунов) эвтектич. смесь аустенита и цементита, образующаяся при темп ре ниже 1145 °С (для чистых железоуглеродистых сплавов) … Естествознание. Энциклопедический словарь

Источник