פרלייט הוא מינרל המשמש בדרך כלל למגוון מטרות. הוא מורכב מתערובת של מגנזיום וגופרית. שילוב זה של רכיבים הופך אותו לחומר מצוין עבור יישומים חשמליים ומכניים כאחד. תכונות המינרל כוללות קשיות, חוזק מתיחה, התארכות בשבירה והרכב. הוא מבנה מתכתי שכבות המורכב משכבות מתחלפות של פריט וצמנטיט. הוא נוצר בפלדות בטמפרטורה של כ-0.8%C. זהו חומר חזק מאוד עם עמידות טובה בפני שחיקה. הוא משמש בכלי חיתוך, אזמלים וסכינים. פרלייט הוא גם חומר מבודד המשמש בטכנולוגיית קירור. מבנה המיקרו-פרלייט נוצר על ידי תגובה אוקטואידית בין האוסטניט לפריט. תגובה זו גורמת לסגסוגת המאופיינת במבנה עדין גרגירי, למלרי. הרכב הפרלייט משתנה בהתאם לתכולת הפחמן. בחלק מהפלדות יש יותר מ-0.8% פחמן, בעוד שבאחרות יש פחות מ-0.77%.
קַשִׁיוּת
הקשיות של פרלייט בפלדה קשורה למבנה המיקרו שלה. המבנה שלו מורכב מפריט גס וצמנטיט דק. למבנה פריט טיפוסי יש מבנה גוף מרוכז מעוקב (BCC). לעומת זאת, למבנה פרליט יש רשת למלרית של פריט. רשת זו ידועה בשם האיוטקטואיד הגרוש. המרחק הבין-שכבתי בפרליט תלוי בדרגת הקירור התת-תת. דרגה קטנה יותר פירושה פחות תת-קירור. כתוצאה מכך, המרווח בין גרגירי הפרלייט יורד. גרגרי פרלייט באזור השני גדולים מהליבה. יש להם גם צפיפות גבוהה יותר. זה בא לידי ביטוי בפנייה יבשה. לכן, הקשיות של פרלייט באזור השני נמוכה מזו של הליבה.
חוזק מתיחה
באופן מסורתי פלדת פרלייט הושגה על ידי סגסוגת ברזל עם אלמנטים אחרים בפלדת פחמן ולאחר מכן נרמל וחיסול הסגסוגת. הסגסוגת המתקבלת מאופיינת במבנה מיקרו דמוי יהלום ועמידות טובה בפני פגיעות. זה גם קל לעצב, לכופף ולהבריק. עם הבחירה הנכונה של חומר סיכה, פלדת פרלייט אידיאלית עבור יישומים רבים בסביבה התעשייתית של ימינו. חוזק המתיחה של פרלייט שווה או טוב יותר מזה של פלדת הפחמן שנמצאת בכל מקום. עם זאת, תכונות המתיחה בפועל של פרלייט עשויות להשתנות במידה רבה בהתאם לסוג הסגסוגת, תכולת הפחמן ותהליך הטיפול בחום. לכן, תכונות המתיחה של פרלייט הן עניין של מחקר ופיתוח מתמשכים.
התארכות בהפסקה
תגובת הפרליט מתרחשת בסגסוגות Fe-C ומאופיינת ביצירת סידור למלרי של פריט וצמנטיט. הוא מיוצר כתוצאה מהתגובה הכימית בין אוסטניט לפחמן. תגובה זו יכולה להיות תהליך מורכב שנשלט על ידי המורפולוגיה של הלמלות. בנוסף, סולם האורך של הפרלייט יכול להשתנות עם שינוי טמפרטורת התגובה. נערכו מספר ניסויים כדי להבין את קינטיקה של גרעין וגדילה של תגובת הפרליט. בין אלה היו המדידות של Mehl ו-Hagel של המרווח הבין-למלרי של פרליט, ומחקרו של Fu על פירוק צמנטיט בסגסוגות Fe-C אוטקטואידיות.
הרכב
הרכב הפרלייט בפלדה נקבע על פי ריכוז אלמנטים מתג וטיפול בחום שלהם. בנוסף, הקשיות של פרלייט נקבעת על ידי היחס בין פריט לצמנטיט. לפיכך, יש להבין היטב את המיקרו-מבנה של פלדה כדי להבין את הקשר בין קשיות למיקרו-מבנה. פרלייט הוא שילוב שכבות של פריט ו-Fe3 C. זה נקרא גם ברזל קרביד. לפריטים יש הקשיות הנמוכה ביותר מבין כל מרכיבי המיקרו. עם זאת, זה הרבה יותר חזק מפלדת ברזל טהורה. מבנה המיקרו של פרלייט מאופיין במורפולוגיה למלרית אופיינית. במהלך הקירור נוצרות מושבות פרליט בגבולות האוסטניט. במהלך טרנספורמציה מרטנסיטית, הם נשארים יציבים עד T = 0.73.
טרנספורמציה מפריט לפרליט
במהלך מעבר פאזה, שני שלבים מתערבבים. הטרנספורמציה מפריט לפרליט היא סוג של מעבר פאזה. השינוי מפריט לפרליט (PT) עניין חוקרים זה מכבר. עם זאת, המנגנון של סוג זה של טרנספורמציה לא הובן במלואו. מאמר זה דן במנגנונים השונים שיכולים להוביל לתהליך זה. היווצרות פרלייט מתרחשת על ידי צמיחה משותפת של פריט וצמנטיט. זה יכול להתרחש במקומות הטרוגניים. זה כרוך גם בהפצה של כל האלמנטים. יתר על כן, מדובר בטרנספורמציה משחזרת. המצב ההתחלתי של מושבת הפרליט הוא זה של שלב ה-g, עם ריכוז פחמן הומוגני. קצב הגדילה הוא פונקציה של טמפרטורה, פיזור נפח וריכוז פחמן באוסטניט.