3. Цементит

Цементит — это химическое соединение углерода с железом (карбид железа) Состав цементита (атомн.) (атомн.) С или (по массе) С — остальное железо. Так как растворимость углерода в -железе мала, то при нормальных температурах в большинстве случаев в структуру стали входят высокоуглеродистые фазы в виде цементита и другого карбида.

Кристаллическая структура цементита очень сложна. Есть много различных способов ее изображения, один из наиболее удачных показан на рис. 133.

Температура плавления цементита — около Аллотропических превращений цементит не испытывает, но при низких

температурах он слабо ферромагнитен. Магнитные свойства цементит теряет при Цементит имеет высокую твердость царапает стекло), но чрезвычайно низкую, практически нулевую, пластичность. Эти свойства являются, вероятно, следствием сложного строения кристаллической решетки цементита.

Цементит способен образовывать твердые растворы замещения. Атомы углерода могут замещаться атомами неметаллов: азотом, кислородом; атомы железа — металлами: марганцем, хромом, вольфрамом и др. Такой твердый раствор на базе решетки цементита называется легированным цементитом. Обычное обозначение легированного цементита М3С, где под буквой М подразумевают железо и другие металлы, замещающие атомы железа в решетке цементита.

Рис. 133. Кристаллическая структура цементита

Цементит — соединение неустойчивое и при определенных условиях распадается с образованием свободного углерода в виде графита. Этот процесс имеет важное практическое значение главным образом для высокоуглеродистых сплавов —чугунов и будет рассмотрен в гл. VIII.