펄라이트
Pearlite |
| 스틸스 |
|---|
 |
| 단계 |
| 마이크로 구조체 |
| 반 |
| 기타철 기반 재료 |
펄라이트(Pearlite)는 일부 강철과 주철에서 발생하는 페라이트(87.5wt%)와 시멘타이트(12.5wt%)의 교배층으로 구성된 2상층 적층(또는 레이어드) 구조다. 철-탄소 합금의 저속 냉각 시, 오스테나이트가 723 °C(1,333 °F) 이하로 냉각될 때 진주석은 에우텍토이드 반응에 의해 형성된다. 펄라이트(Pearlite)는 강철의 많은 공통 등급에서 발생하는 미세 구조물이다.
오스테나이트의 Eutectoid 구성은 약 0.8% 탄소인데, 탄소 함량이 적은 강철(하이포텍토이드강)은 에우텍토이드 반응에 참여하지 않고 펄라이트로 변환할 수 없는 비교적 순수한 페라이트 결정체의 해당 비율을 포함할 것이다. 마찬가지로 탄소 함량이 더 높은 강철(하이페레텍토이드강)은 에우텍토이드 지점에 도달하기 전에 시멘트나이트를 형성할 것이다. 에우텍토이드 지점 위에 형성된 페라이트 및 시멘트이트의 비율은 레버 규칙을 사용한 철/철(탄성 평형상) 위상 도표에서 계산할 수 있다.
진주학(Eutectoid composition) 또는 근경골 미세구조(Near-Eutectoid composition)를 가진 강철은 얇은 철사로 끌 수 있다. 흔히 로프에 묶인 이런 전선들은 피아노 전선, 현수교 로프, 타이어 보강용 강철 코드로 상업적으로 사용된다. 높은 수준의 와이어 그리기(3 이상의 로가리듬 변형률)는 여러 기가파스칼의 항복 강도를 가진 진주성 와이어로 이어진다. 그것은 진주석을 지구상에서 가장 강력한 구조용 벌크 물질 중 하나로 만든다.[1] 일부 과피ectoid 진주철선은 5 이상의 참(로가리듬) 변종까지 끌어당길 때 6 GPA 이상의 최대 인장 강도를 보일 수 있다.[2] 펄라이트는 많은 공학 용도에 사용되지만, 극도의 강도의 기원은 잘 알려져 있지 않다. 최근 추운 와이어 드로우잉 뿐만 아니라 벌새가 구조 개선에 의해 펄라이트라 동시에 시멘타이트의 부분적 화학적 분해, 페라이트 단계, 변형 페라이트 lamellae,[3]안에서 유도되어 격자 결함과 심지어 구조적 이행의 늘어난 탄소 함유량과 관련된 원인을 강화하기도 하다는 것을 보였다.f아모르퍼스 시멘트산 롬 결정체 시멘타이트의 변형에 의한 분해와 미세구조 변화는 시멘타이트와 페라이트 단계 모두에서 실리콘 및 망간과 같은 탄소 및 기타 합금 원소의 강력한 재배포와 같은 몇 가지 다른 현상과 밀접하게 관련되어 있다; 변경에 의한 위상 인터페이스에서의 변형 수용소의 변화 i.n 인터페이스에서의 탄소 농도 구배 및 기계적 합금.[4]
펄라이트는 처음에 헨리 클리프톤 소비에 의해 확인되었고 처음에는 흡인이라고 이름 지어졌지만, 자크레에 대한 미세 구조물의 유사성, 특히 구조물의 규모에 의해 야기된 광학적 효과로 인해 대체 이름이 더 유명해졌다.
베이나이트는 가시광선의 파장보다 훨씬 작은 라멜레를 가진 비슷한 구조로, 이 진주 같은 외관이 결여되어 있다. 그것은 더 빠른 냉각에 의해 준비된다. 모든 원자의 확산을 수반하는 진주석과 달리, 베이나이트는 분열적 변환 메커니즘에 의해 성장한다.
진주에서 오스테나이트로의 변환은 723C의 낮은 임계 온도에서 일어난다. 이 온도에서 진주는 핵화 과정으로 인해 오스테나이트로 변한다.
에우텍토이드강
에우텍토이드 강재는 원칙적으로 펄라이트로 완전히 변형될 수 있으며, 저자극강 역시 정상 에우텍토이드 이하의 온도에서 변형될 경우 완전히 펄라이트로 변할 수 있다.[5][6] 펄라이트는 단단하고 튼튼할 수 있지만 특별히 질긴 것은 아니다. 페라이트 및 시멘트이트의 강한 항성망 때문에 내마모성을 가질 수 있다. 응용 사례로는 절삭 공구, 고강도 전선, 칼, 끌, 못 등이 있다.
참조
- ^ Raabe, D.; Choi, P. P.; Li, Y. J.; Kostka, A.; Sauvage, X.; Lecouturier, F.; Hono, K.; Kirchheim, R.; Pippan, R.; Embury, D. (2010), Metallic composites processed via extreme deformation - Toward the limits of strength in bulk materials, 35, MRS Bulletin, p. 982.
- ^ Li, Y.; Raabe, D.; Herbig, M. J.; Choi, P.P.; Goto, S.; Kostka, A.; Yarita, H.; Bochers, C.; Kirchheim, R. (2014), "Segregation stabilizes nanocrystalline bulk steel with near theoretical strength", Physical Review Letters, 113 (10): 106104, Bibcode:2014PhRvL.113j6104L, doi:10.1103/PhysRevLett.113.106104, PMID 25238372.
- ^ Chen, Y. Z.; Csiszár, G.; Cizek, J.; Westerkamp, S.; Borchers, C.; Ungár, T.; Goto, S.; Liu, F.; Kirchheim, R. (2013-04-10). "Defects in Carbon-Rich Ferrite of Cold-Drawn Pearlitic Steel Wires". Metallurgical and Materials Transactions A. 44 (8): 3882–3889. Bibcode:2013MMTA...44.3882C. doi:10.1007/s11661-013-1723-x. ISSN 1073-5623. S2CID 135839236.
- ^ Li, Y.J.; Choi, P.P.; Borchers, C.; Westerkamp, S.; Goto, S.; Raabe, D.; Kirchheim, R. (2011), "Atomic-scale mechanisms of deformation-induced cementite decomposition in pearlite", Acta Materialia, 59 (10): 3965, Bibcode:2011AcMat..59.3965L, doi:10.1016/j.actamat.2011.03.022.
- ^ Alvarenga HD, Van de Putte T, Van Steenberge N, Sietsma J, Terryn H (Apr 2009). "Influence of Carbide Morphology and Microstructure on the Kinetics of Superficial Decarburization of C-Mn Steels". Metall Mater Trans A. 46: 123–133. doi:10.1007/s11661-014-2600-y. S2CID 136871961.
- ^ "Eutectoid Steel - Engineering Dictionary - EngNet".
추가 읽기
- 펄라이트 관련 종합정보
- Sidney H의 물리 야금학에 대한 소개 애브너, 2판 맥그로우 힐 출판물
- 강철: 처리, 구조 및 성능, 15장 고탄소 강철: George Krauss, 2005 Edition, ASM International에 의한 완벽한 Pearlatic Microstructure 및 Applications by George Krauss, 2005 Edition.
외부 링크
위키미디어 커먼스의 펄라이트 관련 매체
