सीमेन्टाईट

सीमेंटाइट (या आयरन करबैड) लोहा और कार्बन का एक रासायनिक यौगिक है, अधिक सटीक रूप से Fe सूत्र के साथ एक मध्यवर्ती संक्रमण धातु कार्बाइड3C. वजन के हिसाब से यह 6.67% कार्बन और 93.3% लोहा है। इसमें एक orthorhombic क्रिस्टल संरचना है। यह एक कठिन, भंगुर सामग्री है, आमतौर पर अपने शुद्ध रूप में एक सिरेमिक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, और यह लौह धातु विज्ञान में अक्सर पाया जाने वाला और महत्वपूर्ण घटक है। जबकि ज्यादातर स्टील्स में सीमेंटाइट मौजूद होता है और कच्चा लोहा, इसे आयरन कार्बाइड प्रक्रिया में कच्चे माल के रूप में उत्पादित किया जाता है, जो वैकल्पिक आयरनमेकिंग तकनीकों के परिवार से संबंधित है। सीमेंटाइट नाम की उत्पत्ति फ्लोरिस ओसमंड और जे। वेर्थ के सिद्धांत से हुई है, जिसमें ठोस स्टील की संरचना में एक प्रकार का कोशिकीय ऊतक होता है, जिसमें नाभिक और Fe के रूप में लोहे के आवंटन होते हैं।3सी कोशिकाओं का लिफाफा। इसलिए कार्बाइड ने लोहे को पक्का कर दिया।

धातुकर्म
लौह-कार्बन प्रणाली (अर्थात् सादा-कार्बन स्टील्स और कच्चा लोहा) में यह एक सामान्य घटक है क्योंकि लोहे के एलोट्रोप्स#अल्फा आयरन (α-Fe) में अधिकतम 0.02wt% असंयोजित कार्बन हो सकता है। इसलिए, कार्बन स्टील्स और कास्ट आयरन में जो धीरे-धीरे ठंडा हो जाते हैं, कार्बन का एक हिस्सा सीमेंटाइट के रूप में होता है। कच्चा लोहा के मामले में सीमेंटाइट सीधे पिघल से बनता है। कार्बन इस्पात में, सीमेंटाइट ऑस्टेनाईट austenite से अवक्षेपित होता है क्योंकि ऑस्टेनाइट धीमी शीतलन पर फेराइट में बदल जाता है, या टेम्परिंग (धातु विज्ञान) के दौरान मार्टेंसाईट से। फेराइट के साथ एक अंतरंग मिश्रण, ऑस्टेनाइट का एक अन्य उत्पाद, एक लैमेलर संरचना बनाता है जिसे मोती कहा जाता है।

जबकि सीमेंटाइट थर्मोडायनामिक रूप से अस्थिर है, अंततः उच्च तापमान पर ऑस्टेनाइट (निम्न कार्बन स्तर) और ग्रेफाइट (उच्च कार्बन स्तर) में परिवर्तित हो जाता है, यह मेटास्टेबल पर यूटेक्टिक सिस्टम # यूटेक्टॉइड तापमान (723 डिग्री सेल्सियस) से नीचे के तापमान पर गर्म होने पर विघटित नहीं होता है। लौह-कार्बन चरण आरेख।

यांत्रिक गुण इस प्रकार हैं: कमरे का तापमान सूक्ष्मता 760-1350 एचवी; झुकने की ताकत 4.6–8 GPa, यंग का मापांक 160–180 GPa, इंडेंटेशन फ्रैक्चर बेरहमी 1.5–2.7 MPa√m।

शुद्ध रूप
लगभग क्यूरी तापमान पर गर्म करने पर सीमेंटाइट लोह चुंबकत्व से अनुचुंबकत्व में बदल जाता है 480 K. लोहे के उल्कापिंडों में एक प्राकृतिक आयरन कार्बाइड (निकल और कोबाल्ट की मामूली मात्रा युक्त) होता है और इसे जर्मन खनिज विज्ञानी एमिल कोहेन के बाद कोहेनाईट कहा जाता है, जिन्होंने पहली बार इसका वर्णन किया था।

अन्य लौह कार्बाइड
metastability आयरन कार्बाइड के अन्य रूप हैं जिन्हें टेम्पर्ड स्टील और औद्योगिक फिशर-ट्रॉप्स प्रक्रिया में पहचाना गया है। इनमें एप्सिलॉन (ε) कार्बाइड, हेक्सागोनल क्रिस्टल प्रणाली | हेक्सागोनल क्लोज-पैक Fe शामिल हैं2–3C, कार्बन सामग्री के प्लेन-कार्बन स्टील्स में> 0.2% अवक्षेपित होता है, जिसे 100-200 डिग्री सेल्सियस पर टेम्पर्ड किया जाता है। गैर-स्टोइकियोमेट्रिक यौगिक|गैर-स्टोइकियोमेट्रिक ε-कार्बाइड ~ 200 °C से ऊपर घुल जाता है, जहां Hägg कार्बाइड और सीमेंटाइट बनने लगते हैं। हैग कार्बाइड, मोनोक्लिनिक क्रिस्टल सिस्टम Fe5C2, 200–300 °C पर कठोर औजारों का स्टील्स में अवक्षेपित होता है। यह प्राकृतिक रूप से वेडरबर्न उल्कापिंड में खनिज Edscottite के रूप में भी पाया गया है

बाहरी संबंध

 * Crystal structure of cementite at NRL