Фазовые и структурные составляющие диаграммы.

В железоуглеродистых сплавах могут образовываться однофазные структуры – феррит, аустенит, цементит и двухфазные структуры – перлит и ледебурит.

Феррит – твердый раствор внедрения углерода в Fe . Он имеет ОЦК решетку. Максимальная растворимость углерода в высокотемпературном (1499⁰С) феррите достигает 0, 1%, а в низкотемпературном (727⁰С) феррите – 0, 025%. При комнатной температуре растворимость углерода в феррите уменьшается до 0, 006%. Феррит характеризуется малой прочностью ( _В=300МПа), низкой твердостью (НВ800-1000МПа), высокой пластичностью ( =40%, =70%) и хорошей ударной вязкостью (KCU=2.5МДж\м²). Под микроскопом феррит выглядит в виде светлых зерен (рисунок 9.2, а).

Аустенит - твердый раствор внедрения углерода в Fe . Он имеет ГЦК решетку. Максимальная растворимость углерода в аустените составляет 2, 14% при 1147⁰С. При 727⁰С растворимость углерода в аустените снижается до 0, 8%. Аустенит пластичен ( =50%) но более прочен, чем феррит (НВ1700-2200МПа). Микроструктура аустенита приведена на рисунке 9.2, б.

Цементит - химическое соединение Fe₃C, содержащее 6, 69%С. Цементит имеет сложную орторомбическую решетку. Он отличается высокой твердостью (НВ~8000МПа), хрупкостью и малой пластичностью.

Перлит – эвтектоидная смесь феррита и цементита. Перлит образуется при распаде (при очень медленном охлаждении) аустенита при 727⁰С и содержит 0, 8%С. Перлит прочен ( _в=800-900МПа), достаточно тверд (НВ1800-2200МПа) и удовлетворительно пластичен(). Микроструктура перлита представляет собой чередующихся между собой пластинок феррита и цементита (рисунок 9.2, в).

Ледебурит – эвтектическая смесь аустенита и цементита. Он образуется из жидкой фазы при температуре 11470С, содержит 4, 3%С. Ниже температуры 7270С ледебурит состоит из смеси перлита и цементита. Ледебурит тверд (НВ6000МПа), хрупок и жидкотекуч. Под микроскопом ледебурит имеет вид пятнистых зерен: на светлом фоне цементита расположены темные зерна перлита (рисунок 9.2.г).