Структури сталей при різних температурах

Стали. як зазначалося вище, є сплавами заліза з вуглецем.

Структури вуглецевих сталей в залежності від вмісту в них вуглецю, а також структурні перетворення, які відбуваються в цих сталях при нагріванні і повільному охолодженні, вивчаються по діаграмі Fe-С.

На малюнку приведена частина діаграммиFe-С. характеризує структури сталей. Діаграма дана в дещо спрощеному вигляді.

Перш ніж розглядати структурні перетворення в сталях, з'ясуємо, які структури в них зустрічаються при кімнатних температурах і при нагріванні.

Лінії діаграми визначають температури. при яких в сталях відбуваються будь-які структурні, перетворення.

Ферит - твердий розчин вуглецю в залозі а. При кімнатній температурі в фериті може розчинятися не більше ніж 0,006% вуглецю.

Ферит має невелику міцність і твердість, але високою пластичністю. Він має хороші магнітні властивості.

Цементит є найтвердішою структурної складової стали. Він має високу міцність, але чрезвичайнохрупок.

Перліт - механічна суміш фериту і цементиту (після травлення ця структура має перламутровий відлив).

Перліт буває пластинчастим (цементит у вигляді пластинок) і зернистим (цементит у вигляді зерняток). Твердість перліту вище, ніж у фериту, але менше, ніж у цементиту.

Аустеніт (назва дано на честь англійського металознавців Аустен) - твердий розчин вуглецю в залозі γ (модифікація заліза з гранецентрированной кристалічною решіткою). Максимальна розчинність вуглецю в залозі γ становить 2% при температурі 1130 °.

Аустеніт має невисоку твердість, має досить високу міцність поряд з хорошою пластичністю, великий стійкістю проти корозії, високим електроопору. Він немагнітний.

Діаграма залізовуглецевих сплавів

Повернемося до вищенаведеної діаграмі, так лінія АС показує, при яких температурах при охолодженні почнеться процес кристалізації в стали. Лінія АЕ показує, при яких температурах кристалізація закінчиться, тобто сплав затвердіє.

З діаграми видно, що чисте залізо кристалізується при постійній температурі (1 539 °).

Таким чином, при температурах нижче лінії АЕ сталь буде перебувати в твердому стані і структура стали буде аустенит. При цьому весь вуглець, який в стали є, буде розчинений в аустените.

Структура аустеніту збережеться в стали і при подальшому охолодженні до температур, обумовлених лініяміGS іSE.