sementitt – Store norske leksikon

Sementitt er et hardt og sprøtt jernkarbid som forekommer i støpejern og i ulegerte og lavlegerte stål. Den kjemiske formelen er Fe₃C (6,67 vektprosent karbon), og krystallstrukturen er ortorombisk. Sementitt klassifiseres som et keram, er ferromagnetisk ved temperaturer under omtrent 200 °C, og smeltepunktet er i fasediagram oppgitt til å være 1223 °C.

Faktaboks

Også kjent som

cementitt

Sementitt er en metastabil (termodynamisk ustabil) fase som dannes når karbonholdig fast eller flytende jern avkjøles med en hastighet som ikke er tilstrekkelig lav til å gi likevektsfasen grafitt. Under størkning av en hvit støpejernsmelte omvandles noe av smelten direkte til sementitt. Under avkjøling av fast jern (ferritt eller austenitt) med løst karbon dannes sementitt når konsentrasjonen av karbon overskrider grensen for fast løsning i jernet. I kommersielle legeringer som inneholder mangan og eventuelt andre karbiddannende legeringselementer (for eksempel krom), kan disse elementene delvis erstatte jernatomene i sementitten.

Mengde, størrelse, form og romlig fordeling av sementitten har stor innvirkning på egenskapene til stål og støpejern:

• Sementitt forekommer i blandingsstrukturen perlitt som består av lameller av vekselvis sementitt og ferritt. Perlitt er vanlig i både konstruksjonsstål og i støpejern, og er sterkere og sprøere enn ferritt.
• I strukturelementet øvre bainitt forekommer forsprøende sementitt i form av små partikler på grenseflatene mellom platene/stavene i bainitten.
• Når martensitt i ulegerte/lavlegerte stål anløpes ved temperaturer over 200 °C, felles det ut sementittpartikler fra en overmettet fast løsning av karbon. Martensitten blir da mykere og seigere. (Høylegerte martensittiske stål anløpes nær eller over 500 °C, og da er det karbider av legeringselementene som felles ut, for eksempel Mo₂C, Cr₇C₃.)
• I stål med over 0,8 vektprosent karbon felles forsprøende sementitt ut på austenittkorngrensene under sakte og moderat avkjøling fra høy temperatur. Slike stål benyttes derfor først og fremst i herdet (bråkjølt) og anløpt tilstand.
• I hvitt støpejern er alt karbonet bundet i sementitt, noe som gjør at dette støpejernet er meget hardt og sprøtt.