Termins “martensīts” parasti attiecas uz tērauda formu ar īpašu atomu struktūru, kas izveidota, izmantojot procesu, ko sauc par martensīta transformāciju. Martensīts ir ļoti ciets, kas nozīmē, ka tas viegli neiespiedīsies vai nesaskrāpēs; tas padara to par populāru instrumentu, piemēram, āmuru un kaltu, kā arī zobenu izvēli. Tomēr tas ir trausls, tāpēc, ja tas tiek pakļauts pārāk lielam spiedienam, tas drīzāk salūzīs, nevis locīsies. Martensīts ir izgatavots no austenīta, cieta dzelzs šķīduma ar nelielu daudzumu oglekļa.
Fāzes izmaiņas
Austenītam ir īpaša kristāliska struktūra, kas pazīstama kā sejas centrālais kubiskais (FCC). Tas nozīmē, ka katrai kubiskajai vienībai ir režģa punkts katras malas centrā, kā arī katrā stūrī; ar savienotiem režģa punktiem kristāls izskatītos kā kvadrātveida kaste ar X katrā pusē. Šāda veida tērauds sāk veidoties aptuveni 1,350 ° C (732 ° F) temperatūrā. Austenīts var saturēt vairāk oglekļa nekā citi dzelzs veidi. Ja tam ļauj dabiski atdzist, austenīts pārvēršas par ferītu (alfa dzelzi vai tīru dzelzi) un cementītu (dzelzs karbīdu).
Martensīta transformācija notiek, kad austenīts tiek ātri atdzesēts procesā, kas pazīstams kā dzēšana. Straujais temperatūras kritums aiztur oglekļa atomus dzelzs atomu kristāla struktūrās. Tas izraisa kristālu maiņu no FCC uz ķermeni centrētu tetragonālu (BCT); kristāli ir izstiepti tā, lai tie būtu kvadrātveida katrā galā, bet garāki no sāniem (kā kurpju kaste), un režģa punkti, kas atradās katras virsmas centrā, tagad ir savienoti vienā punktā kristāla centrā. Šī jaunā struktūra ir tas, kas ievērojami palielina tērauda cietību.
Rūdīšana
Iegūtais martensīta tērauds ir ārkārtīgi ciets, kas nozīmē, ka tas neskrāpēsies, bet ļoti trausls, tāpēc slodzes ietekmē tas plīsīs. Lai novērstu šo vājumu, martensīts tiek karsēts procesā, ko sauc par atlaidināšanu, kas izraisa martensīta daļēju pārveidošanu par ferītu un cementītu. Šis rūdītais tērauds nav tik ciets, bet kļūst stingrāks (mazāk plīst) un kaļams, tādējādi labāk piemērots rūpnieciskai lietošanai.
Izmanto
Rūdīta martensīta cietība padara to par labu materiālu instrumentu tēraudiem, jo šādos lietojumos ir svarīga izturība pret nodilumu un deformāciju. Tā ir izplatīta sastāvdaļa mašīnu daļās un kalšanas presformās. Atsperu tēraudam bieži izmanto rūdītu tēraudu, kas satur silīciju, no kura var izgatavot atsperes, mūzikas instrumentu stīgas un vilcienu modeļu un citu rotaļlietu sastāvdaļas. Atsperu tēraudu var savīt vai saliekt bez paliekošas deformācijas, padarot to par labu izvēli sastāvdaļām, kurām tēraudam ir jāpārvietojas atkārtoti bez degradācijas.
Nerūsējošo tēraudu, kas satur hromu, kā arī dzelzi un oglekli, var izgatavot arī ar martenistisku kristālisku struktūru. Šī forma ir mazāk izturīga pret koroziju nekā citi nerūsējošā tērauda veidi, taču vairumā gadījumu tā ir arī stiprāka un vieglāk apstrādājama. Viena no tā pagatavošanas metodēm, ko sauc par cietināšanu ar nokrišņiem (vai rūdīšanu ar vecumu), ilgstošas termiskās apstrādes procesā pievieno tādus piemaisījumus kā hroms un niķelis; nokrišņos rūdītam martensīta nerūsējošajam tēraudam ir vēl lielāka izturība un augsta izturība pret koroziju. Šādu tēraudu bieži izmanto militāros un kosmosa lietojumos.
Displaktīvā transformācija
Martensīta transformācija ir vispazīstamākais dislacīvās transformācijas piemērs, fāzes maiņas veids, kurā materiāla atomi pārvietojas nelielos attālumos unisonā, nevis atsevišķi izkliedējas lielākos attālumos. Fāzes maiņa notiek, kad viela mainās no viena stāvokļa, piemēram, cietas, uz citu, piemēram, šķidrumu. Tā kā termini “martensīts” vai “martensīts” ir tik labi pazīstami kā izstumšanas transformācijas veids, tos dažkārt lieto plašākā nozīmē, lai aprakstītu jebkuru materiālu, kas iegūts izstumjošās transformācijas rezultātā.