Ледебурит. Структура ледебурита

Ледебурит [от имени немецкого металлурга А. Ледебура* (A.Ledebur; 1837-1906)] - одна из основных структурных составляющих железоуглеродистых сплавов, главным образов чугунов. Ледебурит представляет собой эвтектическую смесь аустенита и цементита, образующихся при температуре ниже 1145°C (для чистых сплавов Fe-C). Ниже 727°C аустенит превращается в феррито-цементитную смесь.

Сплавы, содержащие от 2,06 до 6,67% углерода и имеющие в структуре ледебурит, являются белыми чугунами.

Возможно также следующее обозначение ледебурита: ледебурит I и ледебурит II. Структура ледебурита I - γ-твёрдый раствор и Fe₃C. Структура ледебурита II - перлит и Fe₃C.

По оттенку цвета в изломе различают структуры: белый чугун (перлит и ледебурит), половинчатый чугун (перлит, ледебурит, графит), серый чугун (перлитная или феррито-перлитная металлическая основа с включениями графита).

В сталях ледебурит, состоящий из аустенита и карбидов, образуется лишь при высоком содержании легирующих элементов и углерода (0,7-1,0% C); такие стали относят к ледебуритному классу (ледебуритные стали).

Ледебурит - эвтектика метастабильной системы Железо-Цементит (Fe-Fe₃C) - механическая смесь аустенита и цементита, содержащая 4,3% C [3].

Цементит ледебурита - это цементит в доэвтектических и заэвтектических сплавах при содержании углерода >2,06% C;[2].

Для двухкомпонентной диаграммы Железо-Углерод:
доэвтектические сплавы содержат от 2,06 до 4,3% углерода и представляют собой смесь Fe₃C, перлита и ледебурита;
заэвтектические сплавы содержат более 4,3% и представляют собой смесь Fe₃C и ледебурита.

В доэвтектических сплавах сначала при ~1147°C образуются кристаллы γ-твёрдого раствора, одновременно присутствуют остатки расплава. При дальнейшем охлаждении остатки расплава превращаются в эвтектическую смесь - ледебурит.

В эвтектическом сплаве при охлаждении расплав затвердевает полностью при наинизшей для данной системы температуры 1147°C, и образуется ледебурит.

В заэвтектических сплавах кристаллизация расплава начинается с выпадения первичного цементита, при этом расплав обедняется по углероду до состава, отвечающего точке C диаграммы Железо-Углерод (1147°C), при дальнейшем охлаждении образуется ледебурит.

• Дополнительная информация: известный немецкий металлург Карл Генрих Адольф Бернхард Ледебур, именем которого назван ледебурит - тайный горный советник (оберберграт) королевства Саксонии, первый ординарный профессор черной металлургии, соляного дела и механико-металлургических технологий. А. Ледебур открыл «железо-карбидные зерна» в чугунах в 1882 г. (ледебурит). Преподавал в Фрайбергской Горной Академии (Bergakademie Freiberg), Саксония. Автор книг:
  • Ледебур А. Чугунно- и сталелитейное дело: Практическое руководство по всем отраслям литейнаго производства и правила рациональнаго устройства литейных заводов. С третьяго вновь обработаннаго, исправленнаго и дополненнаго издания сочинения «Handbuch der Eisen- und Stahlgiesserei von A.Ledebur» перевел И.И.Ефрон, горный инженер. С 226 рисунками в тексте. Спб., издание К.Л.Риккера, 1902. X, 424 c., c илл.; 2 табл.
  • Ледебур А. Металлургия чугуна, железа и стали. Том 1. Введение в металлургию железа. Со второго нем. издания переведено под ред. Н.А. Иосса. СПб.: Типо-Литография А.Э. Винеке. 1898.г. 446 с.
  • Ледебур А. Металлургия чугуна, железа и стали. Том 3. Металлургия железа и стали / Ред. Н. А. Иосс.-2-е нем. изд.-С-Петербург: Кн. маг. В. Эриксонъ, 2000.-446 c.
  • Ледебур А. Механическая технология металлов. С 729 рис. резанными на дереве. СПб. Типо-лит. А. Лейферта. 1899г. 786с.
  • Ледебур А. Железо и сталь, в их применении для строительных и ремесленных изделий.
  • Ледебур А. Металлургия чугуна, железа и стали. Том 1. Введение в металлургию железа.
  • Ледебур А. Руководство к химическому исследованию предметов железного производства.
  • и других.