Ferit β


Ferit β je název pro paramagnetickou fázi tuhého roztoku uhlíku v železe alfa, který se vyskytuje nad 760 °C, tzv. Curieova teplota, a která se též označuje jako A2.[1][2][3][4]

Charakteristika

Primární fáze uhlíkových ocelí a většiny litin při pokojové teplotě je feromagnetický ferit α. Při zahřívání slitiny železo-uhlík nad kritickou teplotu A2[5] dochází k tepelné emisi při náhodném pohybu atomů, které překonává orientovaný magnetický moment nepárových elektronových spinů v atomovém obalu.[6] Ferit β je z krystalografického hlediska identický s feritem α, rozdíl tvoří magnetická doména a zvětšený parametr mřížky kubické prostorově středěné struktury, který roste s teplotou,[1][2]. Ten má jen minimální dopad na tepelné zpracování ocelí. Proto se fáze β obvykle neuvažuje jako samostatná fáze, ale pouze jako oblast feritu α za vyšší teploty. Obdobně ani A2 nemá zásadní vliv ve srovnání s eutektoidní teplotou A1 a kritickou teplotou austenitizace A3 resp. Acm.

V binárním diagramu železo-uhlík by technicky měla být oblast nad A2 označovaná jako β + γ místo obvyklého α + γ. Označení fáze, tedy β, je založeno na posloupnosti alotropických modifikací resp. fází slitiny železo-uhlík označovaných písmeny řecké abecedy: železo α resp. ferit α, železo β resp. ferit β, železo γ resp. austenit, železo δ resp. ferit δ (vysokoteplotní modifikace železa α resp. feritu α), železo ε (stabilní za působení vysokého tlaku).

Vliv teploty A2 na indukční ohřev

Ferit β a teplota A2 jsou velmi důležité faktory pro indukční ohřev oceli, stejně jako pro povrchové kalení. Pro kalení a popouštění jsou oceli většinou autentizovány při teplotě 900–1000 °C. Vysokofrekvenční střídavé magnetické pole indukčního ohřevu ohřívá ocel dvěma mechanismy pod Curieho teplotou jednak odporovým ohřevem (I2R) a jednak feromagnetickými hysterezními ztrátami. Nad A2 se hysterezní mechanismus vytrácí, přitom je potřebné množství energie při zvýšení o jeden °C podstatně větší. Zatížení obvodů může způsobovat kolísání impedance v indukčním zdroji způsobené kompenzací změny.[7]

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Beta ferrite na anglické Wikipedii.

  1. ↑ a b Foldyna et al., str. 71
  2. ↑ a b Hluchý et al., str. 57
  3. ↑ BULLENS, D. K. Steel and Its Heat Treatment. Et al.. 4. vyd. Svazek I. [s.l.]: Wiley & Sons Inc., 1938. S. 86. 
  4. ↑ AVNER, S. H. Introduction to Physical Metallurgy. Et al.. 2. vyd. [s.l.]: McGraw-Hill, 1974. Dostupné online. S. 225. 
  5. ↑ ASM Handbook, Vol. 3: Alloy Phase Diagrams. [s.l.]: ASM International, 1992. ISBN 0-87170-381-5. S. 2.210 a 4.9. 
  6. ↑ CULLITY, B. D.; GRAHAM, C. D. Introduction to Magnetic Materials. 2. vyd. [s.l.]: IEEE Inc., 2009. ISBN 978-0-471-47741-9. S. 91. 
  7. ↑ SEMIATIN, S. L.; STUTZ, D. E. Induction Heat Treatment of Steel. 4. vyd. Svazek I. [s.l.]: ASM International., 1986. ISBN 0-87170-211-8. S. 95–98. 

Literatura

  • FOLDYNA, Václav; HENNHOFER, Karel; OLŠAROVÁ, Věra, Hlavatý, Ivo; Koukal, Jaroslav; Kristofory, František; Ochodek, Václav; Pilous, Václav; Purmenský, Jaroslav; Schwarz, Drahomír; Veselko, Július. Materiály a jejich svařitelnost. Recenzent: Jaroslav Koukal. 1. vyd. Ostrava: Česká svářečská společnost ANB, ZEROSS, 2000. 216 s. ISBN 80-85771-85-3. [reference viz Foldyna et al.]. 
  • HLUCHÝ, Miroslav; MODRÁČEK, Oldřich; PAŇÁK, Rudolf, 2002. Strojírenská technologie. Lektoři Dr. Otakar Bothe a Ing. Ladislav Němec. 3. vyd. Svazek 2. Praha: Scientia. 173 s. ISBN 80-7183-265-0. [reference viz Hluchý et al.]. 

Média použitá na této stránce

Beta iron carbon pd.TIF
Autor: His Manliness na projektu Wikipedie v jazyce angličtina, Licence: CC0
A small, magnified segment of the iron-carbon phase diagram showing the beta "phase" of iron. Reference: ASM Handbook, Vol. 3: Alloy Phase Diagrams, ASM International, 1992, p 2.210, ISBN 0-87170-381-5. The odd curvature of the alpha-graphite solvus in this figure is due to the curve-smoothing function of Microsoft Excel acting on a small number of data points. The solvus in the ASM Handbook appears to dwindle to ~zero percent carbon below 400°C, but the equilibrium solubility of C in Fe is about 0.008% at 0°C, according to W.F. Smith, Structure and Properties of Engineering Alloys, McGraw-Hill, 1981, p 5, ISBN 0-07-058560-1.