Martenzit

Martenzit

A martenzit a vas testcentrikus tetragonális formája, amelyben némi szén van oldva. A martenzit az árasztás során alakul ki, amikor az ausztenit arcközpontú köbös rácsszerkezete a testközpontú tetragonális szerkezetbe torzul anélkül, hogy a benne lévő szénatomok cementitbe és ferritbe vesznének. Ehelyett a szén megmarad a vas kristályszerkezetében, amely kissé megnyúlik, így az már nem köbös. A martenzit többé-kevésbé szénnel túltelített ferrit. Hasonlítsa össze a mikrofelvételen látható szemcseméretet az edzett martenzittel.

Testközpontú tetragonális egységsejt	A martenzit szerkezetének mikroszkópos felvétele

Martenzites átalakulás: Mysterious Properties Explained

Az ausztenit és a martenzit közötti különbség bizonyos szempontból igen kicsi: míg az ausztenit egységcellája egy tökéletes kocka, addig a martenzitté történő átalakulás során ez a kocka eltorzul, így az egyik dimenzióban valamivel hosszabb, mint korábban, a másik kettőben pedig rövidebb. A két szerkezet matematikai leírása a szimmetria miatt meglehetősen eltérő, de a kémiai kötés nagyon hasonló marad. A cementittől eltérően, amelynek kötése a kerámiaanyagokra emlékeztet, a martenzit keménysége kémiai szempontból nehezen magyarázható. A magyarázat a kristály finom méretváltozásán és a martenzites átalakulás sebességén múlik. Az ausztenit körülbelül a hangsebességgel alakul át martenzitté az oltás során – ez túl gyors ahhoz, hogy a szénatomok a kristályrácsban lévő oldatból kilépjenek. Az egységcella ebből eredő torzulása számtalan rácselrendeződést eredményez minden egyes kristályban, amely több millió egységcellából áll. Ezek a diszlokációk teszik a kristályszerkezetet rendkívül ellenállóvá a nyírófeszültséggel szemben – ami egyszerűen azt jelenti, hogy nem lehet könnyen behorpasztani és megkarcolni. Képzeljük el a különbséget egy kártyapakli nyírása (diszlokációk nélkül, tökéletes atomrétegek) és egy téglafal nyírása között (még habarcs nélkül is).