Структура углеродистых сталей

Углеродистые стали - это сплавы железа с углеродом с содержанием С в них от 0, 02 до 2, 14 % (Е), а также содержащие некоторое количество примесей марганца, кремния, серы и фосфора.

Сплавы, содержащие углерода менее 0, 025 % - однофазные и имеют структуру феррита (например электролитическое железо) с небольшим количеством цементита, располагающегося по границам зерен феррита (рис. 2 а). Такой сплав называют техническим железом,

Микроструктура доэвтектоидной стали состоит из феррита и перлита, соотношение между ними определяется содержанием углерода: при его увеличении количество перлита увеличивается, а количество феррита уменьшается (рис, 2 б).

Рисунок 2 - Схемы микроструктур углеродистых сталей: а - технически чистое железо; б - доэвтектоидная сталь; в - эвтектоидная сталь; г, д -заэвтектоидная сталь.

Строение перлита в большинстве случаев пластинчатое, причем пластины темные, видимые в перлите, тени - получаются от выступающих после травления участков (пластинок) цементита (рис. 2 в).

Микроструктура заэвтектоидной стали - перлит и вторичный цементит, который выделяется из аустенита вследствие уменьшения (с понижением температуры ниже линии SE) растворимости углерода в γ -Fe, образуя преимущественно по границам зерен перлита так называемую цементационную сетку (рис. 2 г).

Вторичный цементит может выделяться в виде зерен после соответствующей термообработки (рис, 2 д), это так называемый зернистый цементит.

Чугуны

Чугуны - сложные сплавы на основе железа, главная примесь в которых -углерод в количестве более 2, 14 %. В промышленных чугунах кроме железа и углерода имеются примеси кремния, серы, фосфора и других элементов, которые оказывают влияние на их структуру и свойства. Главным преимуществом чугунов по сравнению со сталью является хорошие литейные свойства. Чугуны, в которых весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита, называются белыми. Структура белых чугунов описывается диаграммой состояния железо-цементит при содержании углерода выше 2, 14 %.