Martensite

Martensite

La martensite è una forma tetragonale centrata sul corpo del ferro in cui è dissolto del carbonio. La martensite si forma durante la tempra, quando il reticolo cubico centrato sulla faccia dell’austenite viene distogliuto nella struttura tetragonale centrata sul corpo senza la perdita dei suoi atomi di carbonio contenuti nella cementite e nella ferrite. Invece, il carbonio viene trattenuto nella struttura cristallina del ferro, che viene leggermente allungata in modo da non essere più cubica. La martensite è più o meno ferrite sovrasatura di carbonio. Confrontate la dimensione dei grani nella micrografia con la martensite temperata.

Cella unitaria tetragonale centrata nel corpo	Photomicrograph of Martensite Structure

Trasformazione martensitica: Mysterious Properties Explained

La differenza tra austenite e martensite è, per certi versi, abbastanza piccola: mentre la cella unitaria dell’austenite è un cubo perfetto, nella trasformazione in martensite questo cubo viene distorto in modo che sia leggermente più lungo di prima in una dimensione e più corto nelle altre due. La descrizione matematica delle due strutture è abbastanza diversa, per ragioni di simmetria, ma il legame chimico rimane molto simile. A differenza della cementite, che ha un legame che ricorda i materiali ceramici, la durezza della martensite è difficile da spiegare in termini chimici. La spiegazione si basa sul sottile cambiamento di dimensione del cristallo e sulla velocità della trasformazione martensitica. L’austenite si trasforma in martensite durante la tempra a circa la velocità del suono – troppo veloce perché gli atomi di carbonio escano dalla soluzione nel reticolo cristallino. La distorsione risultante della cella unitaria dà luogo a innumerevoli dislocazioni del reticolo in ogni cristallo, che consiste di milioni di celle unitarie. Queste dislocazioni rendono la struttura cristallina estremamente resistente allo sforzo di taglio – il che significa, semplicemente, che non può essere facilmente ammaccato e graffiato. Immaginate la differenza tra il taglio di un mazzo di carte (senza dislocazioni, strati perfetti di atomi) e il taglio di un muro di mattoni (anche senza la malta).