Karbidkicsapódás

Karbidkicsapódás olyan diffúzió vezérelte fázisátalakulás, amely során egy szilárd oldatból vagy szuszpenzióból karbidfázisok csapódnak le. Gyakran a cementit, illetve különféle ötvözetekben fém-karbidok képződnek, például összetett karbidokkal (Cr23C6, M7C3, M23C6) vagy finomabb nemelemekhez kapcsolódó karbidokkal. A folyamat jellemzően hőkezelés vagy hosszabb szolgálati hőmérsékletek hatására zajlik, amikor a szilárd oldat túl teli vagyleszívó állapotban diffúziója lehetővé teszi a karbidképző elemek kiválását.

Mechanizmus szinten a kicsapódás diffúzió-vezérelt, nagyszámú nucleációval indul, gyakran szemcsú v- vagy diszlokációs törzsek mentén, hol a karbon és más ötvözetek kiválását elősegíti. A kicsapódás típusa és kinetikája függ az összetételtől, a hőmérséklettől és a kezelési időtől. Hidegebb tartományokban gyakran cementit képződik, míg nagyobb hőmérsékleten különféle kovalens vagy fémtartalmú karbidok jelennek meg a szomszédos elemekkel.

Fontosabb karbidtípusok és hatások közé tartozik a cementit Fe3C kialakulása alacsony és közepes szilárd oldatokban, illetve Cr23C6, M7C3 és M23C6 jellegű karbidok, amelyek króm- vagy más ötvözetek jelenlétében képződnek. Kifejezetten pozitív hatás lehet a keménység és kopásállóság növekedése, de negatív is előfordulhat: csökkenhet a ductilitás, vagy érzékenyítés léphet fel rozsdálló acéloknál, ha karbidok a szemcshatár mentén képződnek és kivonják a korrózióvédő krómot.

Gyakorlati jelentősége van a hőkezelési ütemtervek tervezésében, mivel a karbidkicsapódás meghatározza az anyag szilárdságát, kopásállóságát és szívósságát. Edzett és temperált acélokban gyakran célzottan alkalmazzák a kicsapódást a kívánt tulajdonságok eléréséhez, míg rozsdamentes acéloknál a szemcsés karbidkicsapódás gondosan kontrollált vagy kerülendő jelenség a szenzitizáció elkerülése érdekében.