Λεδεβουρίτης

Ο λεδεβουρίτης είναι μικρογραφική ευτηκτική δομή που παρατηρείται στους χυτοσιδήρους, δηλ. στα κράματα σιδήρου–άνθρακα που περιέχουν 2,06 έως 6,67% κ.β. C.

Η δομή αυτή έλαβε το όνομά της από τον γερμανό μεταλλουργό Καρλ Χέινριχ Άντολφ Λέντεμπουρ (1837–1906), που πρώτος την παρατήρησε το 1882^[1].

Ο λεδεβουρίτης περιέχει 4,3% κ.β. C. Σχηματίζεται στους 1147 °C, καθώς το τήγμα σιδήρου–άνθρακα κρυσταλλώνεται και δίνει ωστενίτη (γ-Fe) και σεμεντίτη (Fe₃C). Η δομή αυτή ονομάζεται λεδεβουρίτης Ι. Όταν η θερμοκρασία του κράματος πέσει κάτω από τους 723 °C, ο ωστενίτης δίνει περλίτη, δηλαδή ένα φυλλοειδές ή «λαμελοειδές» μείγμα φερρίτη (α-Fe) και σεμεντίτη. Η δομή που προκύπτει σε θερμοκρασία χαμηλότερη από τους 723 °C αποκαλείται λεδεβουρίτης ΙΙ. Εάν η ταχύτητα ψύξης του κράματος είναι αρκετά υψηλή, τότε από τον λεδεβουρίτη Ι προκύπτει μπαινίτης ή και μαρτενσίτης.

Η δομή του λεδεβουρίτη μοιάζει με δενδριτική. Σε υποευτηκτικούς λευκούς χυτοσιδήρους, δηλαδή σε χυτοσιδήρους που περιέχουν σεμεντίτη (Fe₃C) και λιγότερο από 4,3% κ.β. C, ο λεδεβουρίτης ΙΙ αποτελείται από δενδρίτες σεμεντίτη που έχουν σχηματιστεί μέσα σε προηγούμενους κόκκους ωστενίτη. Σε υπερευτηκτικούς λευκούς χυτοσιδήρους, δηλαδή σε χυτοσιδήρους που περιέχουν σεμεντίτη (Fe₃C) και περισσότερο από 4,3% κ.β. C, ο λεδεβουρίτης ΙΙ αποτελείται από ράβδους περλίτη που έχουν αναπτυχθεί κάθετα σε πλάκες πρωτογενούς σεμεντίτη, ενώ οι ράβδοι του περλίτη περικλείονται από μάζα δευτερογενούς σεμεντίτη^[2]. Αυτές οι λεδεβουριτικές δομές δεν παρατηρούνται σε φαιούς χυτοσιδήρους φυλλοειδούς ή σφαιροειδούς γραφίτη.

Η παρουσία πυριτίου (Si) μειώνει την περιεκτικότητα σε C του ευτηκτικού σημείου, σύμφωνα με τον εμπειρικό κανόνα:

(% κ.β. C) + 0,11 × (% κ.β. Si) = 4,3% κ.β.

Για παράδειγμα, σε χυτοσίδηρο με 4% κ.β. Si, το ευτηκτικό σημείο περιέχει 3,76% κ.β. C. Ωστόσο, η παρουσία Si σε περιεκτικότητα μεγαλύτερη από 0,5% κ.β. περίπου, ευνοεί τον σχηματισμό γραφίτη, οπότε ο χυτοσίδηρος γίνεται φαιός. Με την προσθήκη τελουρίου (Te) σε ποσοστό 0,05% κ.β. εμποδίζεται ο σχηματισμός γραφίτη ακόμα και σε χυτοσιδήρους με 2% κ.β. Si^[2].

Σημειώσεις Επεξεργασία

↑ Για τον Άντολφ Λέντεμπουρ, βλ. "Adolf Ledebur - Theoria cum praxi", Stahl und Eisen, vol. 126 (2006), no. 6, pp. 104–106.
↑ ^2,0 ^2,1 J. S. Park and J. D. Verhoeven, "Directional solidification in white cast iron." Metallurgical and Material Transactions A, vol. 27A (1996), pp. 2328–2337.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι Επεξεργασία

Fully transformed ledeburite cast iron — Μικροφωτογραφίες λεδεβουριτικών δομών (DoITPoMS Micrograph Library, Πανεπιστήμιο του Καίμπριτζ).

[1] Για τον Άντολφ Λέντεμπουρ, βλ. "Adolf Ledebur - Theoria cum praxi", Stahl und Eisen, vol. 126 (2006), no. 6, pp. 104–106.

[park-2] 2,0 ^2,1 J. S. Park and J. D. Verhoeven, "Directional solidification in white cast iron." Metallurgical and Material Transactions A, vol. 27A (1996), pp. 2328–2337.

[1]

[2]