Основными компонентами, из которых состоят стали и чугуны, являются железо и углерод. В системе железо цементит имеются следующие фазы: 1. жидкая фаза, 2. Аустенит- твердый раствор углерода в γ - Fe. 3. Цементит - карбид железа Fe3C. 4. Феррит - твердый раствор углерода в α - Fe .
Структурными составляющими диаграммы железо - углерод являются:
1. Феррит (название введено по Хоу). Может содержать в твердом растворе только 0.00001 ... 0.000001 % С. Поэтому область его существования очень мала (узка). Максимум растворимости около 0.02 % (723 С, точка Р).
2. Перлит. Эвтектоид, состоящий из α - твердого раствора и Fe3C (ниже точки S). Мелкодисперсная смесь обеих фаз. Наименование перлит (также предложено Хоу) связано с перламутровым блеском. Происходящий при непрерывном охлаждении при 723 С эвтектоидный распад γ - твердого раствора связан с выделением при непрерывном охлаждении тонких параллельных цементитных пластин; образуется пластинчатый перлит.
3. Ледебурит. Назван в честь Ледебура. Смесь γ - твердого раствора и цементита. Эвтектика (точка С, 4.3 % С). Сплавы, содержащие от 2,06 до 6,67 % С и имеющие в структуре ледебурит являются белыми чугунами. Возможно также следующие обозначение: ледебурит I (γ - твердый раствор и Fe3C) и ледебурит II (перлит и Fe3C). Формы существования цементита :
- При содержании С более 0.00001 % происходит выделение третичного цементита. При медленном охлаждении процесс идет по линии PQ. При быстром охлаждении часть углерода остается в твердом растворе, выделение третичного раствора подавляется. Форма - пластинки и прожилки, а также иголки в ферритном зерне.
- Цементит перлита. Наблюдается уже при содержании углерода более 0.02 %. Тонкопластинчатая форма зерен цементита.
- Вторичный цементит. Продукт выделения из γ - твердого раствора. При
охлаждении выделение происходит по линии ES. Форма: цементитная сетка,
цементит по границам зерен.
- Цементит ледебурита. При содержании углерода более 2.06 % - цементит в до- и
заэвтектоидных сплавах.
- Первичный цементит. При 4.3 % С; в общем случае появляется при очень быстром
охлаждении высокоуглеродистых сплавов до комнатной температуры. Форма:
длинные крупные пластины.
6. Термическая обработка сплавов: