Martensite

Martensite

Martensite er en kropscentreret tetragonal form af jern, hvori der er opløst en del kulstof. Martensit dannes under afkøling, når austenittens kubiske gitter, der er centreret på overfladen, forvrænges til den tetragonale struktur, der er centreret på kroppen, uden tab af de indeholdte kulstofatomer i cementit og ferrit. I stedet bevares kulstoffet i jernkrystalstrukturen, som strækkes en smule, således at den ikke længere er kubisk. Martensit er mere eller mindre ferrit, der er overmættet med kulstof. Sammenlign kornstørrelsen på mikrobilledet med hærdet martensit.

Kropscentreret tetragonal enhedscelle	Fotomikrografi af martensitstruktur

Martensitisk omdannelse: Mysteriøse egenskaber forklaret

Forskellen mellem austenit og martensit er på nogle måder ganske lille: Mens austenits enhedscelle er en perfekt terning, er denne terning ved omdannelsen til martensit forvrænget, så den er lidt længere end før i én dimension og kortere i de to andre. Den matematiske beskrivelse af de to strukturer er ganske forskellig af symmetriske årsager, men den kemiske binding er fortsat meget lig hinanden. I modsætning til cementit, hvis bindinger minder om keramiske materialer, er martensits hårdhed vanskelig at forklare kemisk. Forklaringen afhænger af krystallens subtile ændring af dimensioner og af hastigheden af den martensitiske omdannelse. Austenit omdannes til martensit ved afkøling med ca. lydhastighed – for hurtigt til, at kulstofatomerne kan komme ud af opløsningen i krystalgitteret. Den deraf følgende forvrængning af enhedscellen resulterer i utallige gitterforskydninger i hver enkelt krystal, som består af millioner af enhedsceller. Disse dislokationer gør krystalstrukturen ekstremt modstandsdygtig over for forskydningsspænding – hvilket ganske enkelt betyder, at den ikke så let kan blive bulet og ridset. Forestil dig forskellen mellem at skære et kortspil (ingen dislokationer, perfekte lag af atomer) og at skære en murstensvæg (selv uden mørtel).