Martensiet

Martensiet

Martensiet is een lichaam-gecentreerde tetragonale vorm van ijzer waarin enige koolstof is opgelost. Martensiet vormt zich tijdens het afschrikken, wanneer het vlak gecentreerde kubische rooster van austeniet wordt gedistilleerd in de lichaam gecentreerde tetragonale structuur zonder het verlies van de daarin aanwezige koolstofatomen in cementiet en ferriet. In plaats daarvan wordt de koolstof vastgehouden in de ijzerkristalstructuur, die enigszins wordt uitgerekt, zodat zij niet langer kubisch is. Martensiet is min of meer ferriet oververzadigd met koolstof. Vergelijk de korrelgrootte op de microfoto met getemperd martensiet.

Body Centered Tetragonal Unit Cell	Photomicrograf van Martensiet structuur

Martensiet transformatie: Mysterious Properties Explained

Het verschil tussen austeniet en martensiet is in sommige opzichten vrij klein: terwijl de eenheidscel van austeniet een perfecte kubus is, wordt bij de transformatie tot martensiet deze kubus vervormd, zodat hij in één dimensie iets langer is dan voorheen en in de andere twee korter. De wiskundige beschrijving van de twee structuren verschilt nogal, om redenen van symmetrie, maar de chemische binding blijft zeer vergelijkbaar. In tegenstelling tot cementiet, waarvan de binding doet denken aan die van keramische materialen, is de hardheid van martensiet moeilijk te verklaren in chemische termen. De verklaring berust op de subtiele verandering van de afmetingen van het kristal, en de snelheid van de martensitische transformatie. Austeniet gaat bij het afschrikken over in martensiet met ongeveer de snelheid van het geluid – te snel voor de koolstofatomen om uit de oplossing in het kristalrooster te komen. De resulterende vervorming van de eenheidscel resulteert in ontelbare rooster dislocaties in elk kristal, dat uit miljoenen eenheidscellen bestaat. Deze dislocaties maken de kristalstructuur extreem bestand tegen afschuifspanning – wat eenvoudigweg betekent dat het niet gemakkelijk kan worden ingedeukt en bekrast. Stel je het verschil voor tussen het afschuiven van een spel kaarten (geen dislocaties, perfecte lagen atomen) en het afschuiven van een bakstenen muur (zelfs zonder de mortel).