Martensite är en metastable, hård och spröd Kristallstruktur som finns i stål och andra metalllegeringar. Det bildas genom en diffusionslös omvandling, vilket innebär att atomer inte rör sig långa avstånd, vilket gör det till en mycket snabb process.
Nyckelfunktioner:
* tetragonal gitter: Till skillnad från den ansiktscentrerade kubiska (FCC) strukturen hos austenit, har martensiten en kroppscentrerad tetragonal (BCT) gitter. Detta betyder att dess enhetscell är ett rektangulärt prisma med ojämlika sidor och alla vinklar är 90 grader.
* förvrängd gitter: BCT -gitteret är en förvrängd version av BCC -gitteret, vilket innebär att kolatomerna inte är slumpmässigt spridda utan är arrangerade på ett specifikt sätt inom gitteret. Denna snedvridning påverkar materialets egenskaper avsevärt.
* Metastable: Martensit är inte det termodynamiskt stabila tillståndet i legeringen. Det kan omvandlas till andra strukturer, såsom pärlemor eller bainit, men dessa transformationer är vanligtvis långsammare och kräver specifika förhållanden.
* Hårt och sprött: På grund av det förvrängda gitteret och den höga inre stressen är martensit oerhört svårt och sprött. Det är därför det ofta används i applikationer som kräver hög styrka, till exempel blad och skärverktyg.
Formation:
Martensit bildas av snabb kylning av austenit, högtemperaturfc-fasen i stål. Kylprocessen tvingar att kolatomerna fångas in i det förvrängda BCT -gitteret och förhindrar dem från att sprida ut.
Typer av martensit:
Det finns flera typer av martensit beroende på legeringselement och kylförhållanden:
* Lath Martensite: Denna typ har en plattliknande morfologi och är typisk för stål med högre kolinnehåll.
* Plate Martensite: Denna typ har en tjockare plattliknande morfologi och är vanligt i lågkolstål.
* Twinned Martensite: Denna typ uppvisar Twinning, en speciell typ av kristallografisk defekt, som påverkar dess mekaniska egenskaper.
Applikationer:
Martensites höga hårdhet och styrka gör det till ett populärt material för:
* Skärverktyg: Knivar, blad, mejslar
* lager: Högbelastningsapplikationer
* fjädrar: Motståndskraftiga och hållbara applikationer
Förståelse av martensitstruktur är avgörande för att kontrollera egenskaperna hos stål och andra legeringar. Genom att manipulera kylningshastigheten och legeringselementen kan vi skräddarsy mängden och typen av martensit bildad, vilket uppnår specifik styrka, hårdhet och seghetsegenskaper för olika applikationer.
