Cementyt jest twardym i kruchym związkiem; jego twardość to około 65 HRC. Charakteryzuje się wysoką odpornością chemiczną. Ma duży wpływ na właściwości stali i żeliw[3][5][6]. Krystalizuje w układzie krystalograficznym rombowym. Na jedną komórkę elementarną przypada 12 atomów żelaza i 4 atomy węgla[7]. Jego periody identyczności wynoszą a = 4,525 Å, b = 5,087 Å i c = 6,743 Å[8]. Temperatura Curie cementytu wynosi 210 °C i w układzie żelazo-cementyt oznaczana jest jako A0. Poniżej niej cementyt wykazuje własności ferromagnetyczne, a powyżej staje się paramagnetyczny[3][4]. Wyznaczenie temperatury topnienia jest problematyczne z powodu jego rozkładu w wysokiej temperaturze do żelaza i węgla w postaci grafitu. Teoretycznie oszacowana temperatura topnienia wynosiła 1550 °C. Według niektórych badań najprawdopodobniejszą temperaturą jest 1250 °C[1][2].
Znaczenie materiałowe
Cementyt jest składnikiem strukturalnym stali i żeliw. W układzie Fe-Fe3C wyróżnia się[4][6]:
cementyt pierwszorzędowy (Fe3C' lub Fe3CI) – cementyt wydzielający się z cieczy przy krzepnięciu stopu o zawartości 4,3–6,67% C. Występuje głównie w postaci dużych igieł.
cementyt drugorzędowy/wtórny (Fe3C'' lub Fe3CII) – cementyt wydzielający się z austenitu nadeutektoidalnego (0,77–2,11% C) na skutek obniżania się w nim rozpuszczalności węgla wraz ze spadkiem temperatury. Występuje najczęściej w postaci siatki na granicach ziaren austenitu.
cementyt trzeciorzędowy (Fe3''' lub Fe3CIII) – cementyt wydzielający się z ferrytu podeutektoidalnego (0,008–0,77% C) na skutek obniżania się w nim rozpuszczalności węgla wraz ze spadkiem temperatury. Ma zwykle morfologię sferoidalnych lub płytkowych wydzieleń na granicach ziaren ferrytu.
Wykres fazowy żelazo-węgiel z zakresami występowania cementytów Fe3CI–Fe3CIII
↑ abA. A. Zhukov. Once more about the Fe−C phase diagram. „Metal Science and Heat Treatment”. 42 (1), s. 42-43, 2000. DOI: 10.1007/BF02471355.
↑ abcdChaitanya Krishna Ande, Marcel H.F. Sluiter. First-principles prediction of partitioning of alloying elements between cementite and ferrite. „Acta Materialia”. 58 (19), s. 6276-6281, 2010. DOI: 10.1016/j.actamat.2010.07.049.
↑Marcin Leonowicz: Podstawy Nauki o Materiałach I. [w:] Podstawy Nauki o Materiałach I [on-line]. Wydział Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej. s. 30. [dostęp 2014-10-26]. [zarchiwizowane z tego adresu (2016-07-06)].
↑H. K. D. H. Bhadeshia: The Structure of Cementite. University of Cambridge. Phase Transformations & Complex Properties Research Group. [dostęp 2014-10-26]. (ang.).
.svg)
