Variation of the composition, structure, and hardness of cementite with quenching

Жуков, А. А.; Shalashov, V. A.; Tomas, V. K.; Ul'yanova, B.Ya.

doi:10.1007/bf00651707

Cited by 6 publications

(3 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…One study, based on neutron diffraction intensities measured over at temperatures ranging from ambient to 800 C in a eutectoid steel, claims huge deviations of the carbon concentration from the stoichiometric ratio in undeformed cementite [28]; the result is unlikely given the extensive experimental data that exist in the literature for the composition of this kind of cementite. Zhukov and co-workers have claimed, on the basis of lattice parameter measurements or metallographic observations, that the temperature from which a cast iron is quenched can alter the stoichiometry of cementite, but the results do not account for the partitioning of other solutes between the cementite and other phases [29,30].…”

Section: Stoichiometry Of Cementitementioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Cementite

Bhadeshia

2019

International Materials Reviews

110

View full text Add to dashboard Cite

Cementite occurs in steels, in meteorites, possibly at the core of the Earth and has uses in its pure form. It's composition can deviate from Fe 3 C, but not by much because the Fe-C bond contributes to its cohesion. Its crystallographic unit cell is orthorhombic and primitive, with large lattice parameters, explaining its hardness. Many of its properties are anisotropic. Its single-crystal elastic properties have been investigated using first-principles calculations and by clever experiments. The iron atoms in the cell occupy two types of positions with different point symmetries; the four carbon atoms lodge within prismatic interstices. The structure can develop defects such as dislocations, faults and vacancies. Cementite is metallic and ferromagnetic with a Curie temperature of about 187 • C. When alloyed, metallic solutes substitute on to the iron sites; smaller atoms such as boron replace carbon at interstitial sites. This review focuses on cementite as a single phase.

show abstract

Section: Stoichiometry Of Cementitementioning

confidence: 99%

“…Figure29. Time, temperature and 50% transformation diagrams for the decomposition of cementite into elemental iron and carbon.…”

mentioning

confidence: 99%

Cementite

Bhadeshia

2019

International Materials Reviews

110

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Как дополнительный аргумент в пользу положения атомов углерода в октаэдрических позициях выдвигалось сходство возникающей при этом координации с положением атомов углерода в октаэдрических порах решётки -железа, где его растворимость достигает 9,2 ат. % [10]. С другой стороны, призматический вариант расположения атомов углерода, в отличие от октаэдрического, должен создавать сильную анизотропию свойств вдоль оси z, а многие физические и механические свойства цементита действительно обнаруживают такую анизотропию [7,[11][12][13][14].…”

Section: Introductionunclassified

Carbon Atoms in Interstitial Sites of the Cementite Crystal Lattice: Ab Initio Modelling

Верховых¹,

Okishev²,

Мирзаев³

et al. 2018

MET

View full text Add to dashboard Cite

Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Россия В предшествующих работах было показано, что железная подрешётка структуры цементита Fe 3 C содержит четыре типа междоузлий, в которых потенциально могут располагаться атомы углерода: «нормальные» и «искажённые» призматические поры (НПП, ИПП) и «нормальные» и «искажённые» октаэдрические поры (НОП, ИПП). Расстояния от центров пор до центров окружающих их z атомов железа составляют 1,99-2,04 Å (НПП, z = 6); 1,80-1,87 Å (НОП, z = 6); 1,62 Å (ИПП, z = 4) и 1,25 Å (ИОП, z = 2). Обычно считается, что все атомы углерода находятся в НПП. В данной работе остальные варианты размещения атомов углерода исследованы при помощи расчётов «из первых принципов» методом FP-LAPW в программном пакете WIEN2k и суперячейки, состоящей из 16 атомов (4 формульных единицы Fe 3 C).Структура, в которой все атомы углерода находятся в НПП, обладает наименьшей энергией и объёмом. При размещении всех атомов углерода в НОП энергия повышается на 0,267 эВ/атом С, а объём увеличивается на 9,20 %. Если из НПП в НОП переходит лишь один из четырёх атомов углерода, прирост энергии и объёма составляет соответственно 0,233 эВ/атом С и 3,59 %. Структура, в которой один атом углерода находится в ИПП, а остальные три в НПП, обладает энергией на 0,452 эВ/атом С и объёмом на 3,75 % больше, чем при размещении всех их в НПП. Структуры, в которых все атомы углерода находятся в ИПП, а также в которых один или все четыре атома углерода находятся в ИОП, механически нестабильны и самопроизвольно переходят в обычную структуру цементита с углеродом в НПП. Термодинамические оценки, основанные на полученных данных, свидетельствуют, что даже при температурах ниже 1000 К до 20 % атомов углерода могут переходить из НПП в иные типы пор.Расчёты энергии образования углеродной вакансии в цементите (в суперячейке из 128 атомов, содержащей 96 атомов железа и 32 атома углерода) дали результат 0,50 эВ, а железной -1,34 (для атомов Fe G ) и 1,60 эВ (для атомов Fe S ). Во всех этих случаях образование вакансии не вызывало существенного изменения объёма системы.Ключевые слова: цементит, углерод, поры, энергия образования вакансии, первопринципные расчёты.

show abstract