Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Цементит — это карбид железа с химической формулой Fe₃C, одна из ключевых структурных составляющих углеродистых сталей и чугунов. Цементит отличается высокой твёрдостью (около 800–1000 HV) и значительной хрупкостью, что напрямую определяет прочность, износостойкость и обрабатываемость железоуглеродистых сплавов.
Цементит — метастабильное химическое соединение железа и углерода состава Fe₃C, содержащее 6,67 % углерода по массе. В системе железо–углерод цементит выступает как одна из основных фаз, наряду с ферритом и аустенитом, и формируется при кристаллизации, диффузионных превращениях и термической обработке сплавов.
Карбид железа относится к фазам внедрения с собственной кристаллической решёткой и собственным температурным интервалом устойчивости. В стали цементит присутствует в составе перлита, ледебурита, в виде сетки по границам зёрен или дисперсных частиц после отпуска.
Согласно диаграмме состояния Fe–Fe₃C, цементит образуется во всех железоуглеродистых сплавах с содержанием углерода выше предела растворимости в феррите (0,02 % при комнатной температуре).
Цементит имеет орторомбическую кристаллическую решётку (пространственная группа Pnma) с 12 атомами железа и 4 атомами углерода в элементарной ячейке. Атомы углерода занимают октаэдрические позиции между атомами железа, что обеспечивает прочную ковалентно-металлическую связь.
Карбид железа сочетает высокую твёрдость с низкой пластичностью. Это типичная упрочняющая фаза, не способная деформироваться без разрушения. Ниже приведены основные параметры цементита по данным металловедческой литературы.
Ниже точки Кюри цементит ферромагнитен, выше — парамагнитен. При длительном нагреве выше 700 °C карбид железа способен распадаться на феррит и графит — это лежит в основе процесса графитизации серых чугунов.
В зависимости от температуры образования и фазы-предшественника различают несколько разновидностей карбида железа. Они отличаются морфологией и распределением в структуре.
Объёмная доля, дисперсность и форма карбида железа определяют комплекс механических свойств железоуглеродистых сплавов. С ростом содержания цементита возрастают твёрдость и прочность, но снижаются пластичность и ударная вязкость.
Карбид железа повышает твёрдость, износостойкость и сопротивление пластической деформации. Дисперсные включения цементита эффективно тормозят движение дислокаций — это упрочняющий механизм отпуска и старения.
Сетчатый цементит по границам зёрен резко снижает ударную вязкость и провоцирует хрупкое разрушение. Грубые пластины первичного цементита в чугунах ухудшают обрабатываемость резанием.
Управление формой и распределением карбида железа — основной инструмент термической обработки сталей. Различные режимы отжига, закалки и отпуска позволяют получить требуемую морфологию цементита.
Цементитсодержащие сплавы — основа большинства конструкционных и инструментальных материалов. Без карбида железа невозможно получить требуемую твёрдость рабочих поверхностей.
Цементит (Fe₃C) — фундаментальная фаза железоуглеродистых сплавов, определяющая твёрдость, износостойкость и характер разрушения сталей и чугунов. Понимание форм выделения карбида железа и механизмов его трансформации при термообработке необходимо для грамотного выбора материалов и режимов их обработки. Управление морфологией цементита — основа получения сталей с заданным комплексом свойств.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.