CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌ CQ TRÌNH TƠI THÉP TRONG DUNG DỊCH POLYME
2.6.1. Cấu trúc tinh thể và tính chất của mactenxit
Mactenxit là dung dịch rắn quá bão hòa của cacbon trong sắt alpha (Feα), có mạng chính phương tâm khối (hình 2.20), cacbon có thể chiếm những vị trí giữa các cạnh và hai mặt đáy của mạng chính phương thể tâm.
Trong mạng lập phương tâm khối có hai loại lỗ hổng: khối tám mặt và khối bốn mặt. So sánh về kích thước, lỗ hổng khối bốn mặt lớn hơn lỗ hổng khổi tám mặt. Nhưng cacbon muốn chui vào lỗ hổng khối bốn mặt phải đẩy đồng thời bốn nguyên từ sắt, trong khi đó nếu vào lỗ hổng khối tám mặt thì chỉ cần đẩy hai nguyên tử sắt vào nằm theo hướng cạnh song song với cạnh của ô cơ bản, do vậy mà nguyên tử cacbon đi vào lỗ hổng khối tám mặt dễ hơn so với lỗ hổng khối bốn mặt.
Hình 2.20 Mạng tinh thể của mactenxit
Tỷ lệ c/a được gọi là độ chính phương của mạng tinh thể phụ thuộc vào hàm lượng của cacbon có trong mactenxit. Cũng do cacbon hịa tan q mức cho phép nên mactenxit có độ cứng cao, phụ thuộc vào hàm lượng cacbon trong mactenxit. Hàm lượng cacbon càng lớn thì độ chính phương c/a càng lớn (hình 2.21).
Hình 2.21 Ảnh hưởng của hàm lượng cacbon trong thép đến thông số mạng và độ
Độ cứng của mactenxit trong thép phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng cacbon hịa tan trong nó. Độ cứng của mactenxit tăng khi hàm lượng cacbon tăng, sau khi đạt được giới hạn nào đó thì việc tiếp tục tăng hàm lượng cacbon sẽ không làm tăng đáng kể độ cứng của thép. Theo tài liệu [1], nguyên nhân làm cho mactenxit trong thép có độ cứng cao có rất nhiều, nhưng chủ yếu nhất là do:
+ Làm giảm tính đối xứng của mạng tinh thể (khi chuyển từ lập phương tâm mặt sang chính phương tâm khối).
+ Cacbon xen kẽ vào mạng gây ra ứng suất lớn.
+ Có siêu ranh giới trong các tinh thể mactenxit, cũng như sự có mặt của các khuyết tật mạng tinh thể như song tinh, khuyết tật xếp và lệch mạng.