Hvitt støpejern
Mikrostrukturen til hvitt støpejern består av en blanding av sementitt (lys) og perlitt (mørk). Prøveoverflaten er etter sliping og polering etset i nital, og bildet er tatt i et lysmikroskop.
Hvitt støpejern
Av .
Korngrensesementitt
Korngrensesementitt i et overeutektoid stål med 1.3 %C, normalisert ved austenitt-temperatur 1000 °C. Under den etterfølgende luftkjølingen ble det først dannet sementitt (lyse bånd) på austenittkorngrensene, og ved/under 723 °C ble den gjenværende austenitten omvandlet til perlitt (grå/brun).
Korngrensesementitt
Av .

Sementitt er et hardt og sprøtt jernkarbid som forekommer i støpejern og i ulegerte og lavlegerte stål. Den kjemiske formelen er Fe3C (6,67 vektprosent karbon), og krystallstrukturen er ortorombisk. Sementitt klassifiseres som et keram, er ferromagnetisk ved temperaturer under omtrent 200 °C, og smeltepunktet er i fasediagram oppgitt til å være 1223 °C.

Faktaboks

Uttale
sementˈitt
Også kjent som
cementitt

Sementitt er en metastabil (termodynamisk ustabil) fase som dannes når karbonholdig fast eller flytende jern avkjøles med en hastighet som ikke er tilstrekkelig lav til å gi likevektsfasen grafitt. Under størkning av en hvit støpejernsmelte omvandles noe av smelten direkte til sementitt. Under avkjøling av fast jern (ferritt eller austenitt) med løst karbon dannes sementitt når konsentrasjonen av karbon overskrider grensen for fast løsning i jernet. I kommersielle legeringer som inneholder mangan og eventuelt andre karbiddannende legeringselementer (for eksempel krom), kan disse elementene delvis erstatte jernatomene i sementitten.

Mengde, størrelse, form og romlig fordeling av sementitten har stor innvirkning på egenskapene til stål og støpejern:

  • Sementitt forekommer i blandingsstrukturen perlitt som består av lameller av vekselvis sementitt og ferritt. Perlitt er vanlig i både konstruksjonsstål og i støpejern, og er sterkere og sprøere enn ferritt.
  • I strukturelementet øvre bainitt forekommer forsprøende sementitt i form av små partikler på grenseflatene mellom platene/stavene i bainitten.
  • Når martensitt i ulegerte/lavlegerte stål anløpes ved temperaturer over 200 °C, felles det ut sementittpartikler fra en overmettet fast løsning av karbon. Martensitten blir da mykere og seigere. (Høylegerte martensittiske stål anløpes nær eller over 500 °C, og da er det karbider av legeringselementene som felles ut, for eksempel Mo2C, Cr7C3.)
  • I stål med over 0,8 vektprosent karbon felles forsprøende sementitt ut på austenittkorngrensene under sakte og moderat avkjøling fra høy temperatur. Slike stål benyttes derfor først og fremst i herdet (bråkjølt) og anløpt tilstand.
  • I hvitt støpejern er alt karbonet bundet i sementitt, noe som gjør at dette støpejernet er meget hardt og sprøtt.

Andre opphav til sementitt

I jernmeteoritter forkommer sementitt naturlig som et mineral med navnet kohenitt. I kohenitt er noe av jernet byttet ut med nikkel og kobolt: (Fe,Ni,Co)3C.

Sementitt kan framstilles syntetisk fra jernoksid ved en suksessiv reduksjons- og karburiseringsprosess for å bli anvendt i en alternativ prosess for stålproduksjon.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg