Martenzit

A martenzit Adolf Martens (1850–1914) német kohászról elnevezett, nagyon kemény szövetelem. A kifejezés leggyakrabban az acél szövetszerkezetére vonatkozik, de más kristályszerkezetet is jelenthet, amely diffúziómentes átalakulás során jön létre.^[1]

A martenzit szénacélokban képződik a vas ausztenit fázisának gyors lehűlésével (edzés), amelynek során a szénatomok diffúziójához nincsen elegendő idő, így nem jön létre cementit (Fe₃C). Az edzés során a felületen középpontos köbös ausztenit erősen feszült, térben középpontos tetragonális martenzitté alakul át, ami szénnel túltelített. A nyírási deformációk, amelyek létrejönnek, nagyszámú diszlokációt eredményeznek, ami az acél szilárdságát és keménységét növeli. A legkeményebb perlites acél keménysége 400 Brinell, míg a martenzit a 700 Brinellt is elérheti. ^[2]

A martenzites átalakulás a hűlés során kezdődik, amikor az ausztenit eléri a martenzit start hőmérsékletet (M_s), és az ausztenit instabillá válik. Ahogy a minta edződik, az ausztenit egyre nagyobb százaléka átalakul martenzitté, amíg el nem éri a martenzit finis hőmérsékletet (M_f), amikor az átalakulás befejeződik. ^[1] Ha az átalakulás nem megy végbe teljesen, akkor az át nem alakult ún. maradék ausztenit is jelen van a szövetszerkezetben.

Eutektoidos acél esetében (0,78% C) 6–10% ausztenit, a maradék ausztenit marad. A maradék ausztenit százalékos aránya a 0,6% C-nál kisebb széntartalomnál jelentéktelen, míg 0,95% C esetében már 13%, 1,4% C tartalmú acél 30-47% maradék ausztenitet tartalmaz.

A martenzit fázis növekedése nagyon kevés termikus aktiválási energiát igényel, mivel a reakció egy diffúziómentes átalakulás, amely az atompozíciók finom, de gyors átrendeződését eredményezi. A martenzit kisebb sűrűségű, mint az ausztenit, így a martenzit transzformáció a térfogat relatív változását eredményezi, ami belső feszültségeket, deformációkat okoz. A martenzitszemcsék tűs vagy lemezes szerkezetet alkotnak, ami az anyag rideg, törékeny viselkedését okozza.

A martenzit nem jelenik meg a vas-szén rendszer egyensúlyi fázisdiagramjában, mert nem egyensúlyi fázis. Az egyensúlyi fázisok lassú hűtési sebességgel alakulnak ki, amelyek elegendő időt biztosítanak a diffúzióhoz, míg a martenzit általában nagyon magas hűtési sebességgel jön létre. Mivel a kémiai folyamatok (az egyensúly elérése) magasabb hőmérsékleten felgyorsulnak, a martenzit könnyen bomlik a hő hatására. Ezt a folyamatot megeresztésnek nevezzük. Mivel az edzés nehezen szabályozható, az acélokat többnyire úgy edzik, hogy a martenzit túlzott mennyiségű legyen, majd a koncentráció fokozatos csökkentése érdekében megeresztik, amíg el nem érik a kívánt szerkezetet. Az acéllal való ötvözés során többféle összetétel létrehozása lehetséges, melyeket eltérő acél anyagminőség kóddal jelölnek[1]. Ilyen kód például az EN számjelek között az 1.4104 vagy 1.4512.^[3]

• Ez a szócikk részben vagy egészben a Martensite című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

• https://www.tankonyvtar.hu/en/tartalom/tamop412A/2010-0013_anyagszerkezettan_es_anyagvizsgalat/12_5_a_martenzit_kepzodese.html
• https://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop412A/2011-0013_meszaros_muszaki_anyagismeret/17_az_fec_llapotbra_jellegzetes_szvetei.html
• http://www.bucavasgyuro.net/data/publikaciok/egyeb/Martenzites%20%C3%A1talakul%C3%A1s%20%C3%A9s%20kiv%C3%A1l%C3%A1sos%20kem%C3%A9ny%C3%ADt%C3%A9s.pdf

• Eutektikum
• Eutektoid
• Ferrit
• Rugóacél
• Gyorsacél