O que é cementitaCementita é um composto químico cuja inclusão endurece o aço. Cada molécula é feita de três átomos de ferro ligados a um carbono átomo (Fe3 C) para formar uma estrutura de rede cristalina chamada ortorrômbica, em que os múltiplos prismas retangulares surgem a partir da mesma estrutura de base e se cruzam em ângulos de 90 graus. O resultado é uma substância muito dura chamada carboneto de ferro ou cementita.

Na sua forma mais pura, cementita é classificada como uma cerâmica de não-óxido. É sólida e inerte e pode suportar força de esmagamento, erosão química, abrasão e temperaturas de até 1600°C. Ele se forma naturalmente pela fusão de branco de ferro fundido, em que precipita fora do ferro como de carbono para formar partículas de grandes dimensões. Por vezes, aparece desta forma, em fase com austenita , um alótropo de ferro, que pode ocasionalmente arrefecer para formar martensita, um aço com uma estrutura de cristal muito forte.

O aço é temperado para aumentar a dureza e reduzir a fragilidade criando cementita. O primeiro passo no processo de têmpera é chamado austenização, quando o aço é fundido em uma solução de ferro e carbono ou austenita. O aço é rapidamente arrefecido e forma martensita a partir da austenita.

Material é eletromagnético e passa por um processo de endurecimento do aço

Material é eletromagnético e passa por um processo de endurecimento do aço

É, então, aquecida de novo e arrefecida lentamente de uma maneira controlada e cementita é formada. É impossível produzir energia suficiente para executar a reação até a conclusão, de modo que a cementita é normalmente misturada com pequenas quantidades de martensita não convertida, bainita , que é também Fe3C, mas com uma diferente estrutura de cristal e de ferrite (ferro).

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A cementita é ferromagnética, o que significa que exibe características magnéticas com ou sem um campo magnético , como um imã frigorífico. A 480K (207° C), no entanto, os pólos atômicos começam a mover-se e já não estão alinhados. Os spins das moléculas movem-se ao acaso e a magnetização cessa. A substância torna-se paramagnética, o que significa que só é magnetizado, se o campo é aplicado por uma fonte externa. Mesmo assim, a magnetização será fraca porque depende de dipolos induzidos e nenhuma força externa pode induzir cada dipolo em cada molécula, estrutura cristalina ou não. Na verdade, é a atração não-linear que dá aos ferromagnéticos sua força.

Existe uma substância muito semelhante à cementita chamada coenita. É também Fe3 C, exceto que forma um cristal parecido com uma haste e contém quantidades vestigiais de níquel e cobalto. Ocorre naturalmente em meteoritos e na Terra em lugares com depósitos de ferro muito altos, como trilhas de fluxo de magma vulcânico que estão sobre depósitos de carvão.