Diagrama fier-carbon a sistemului poate fi analizată doar până la formarea de carbură de fier în ea - Fe3 C - concentrația de carbon 6,67%. Acest lucru se datorează faptului că cea mai mare importanță practică este doar o parte a diagramei de fază a fier-carbon, care a indicat formarea de cementita, deoarece aliaje care conțin cantități mai mari de carbon, este foarte fragil și este practic utilizat în industrie. De aceea, diagrama de fază a sistemului fier-carbon descrie numai până la atingerea concentrației de carbon de 6,67% în greutate și starea diagrama numită fier-cementita (Figura 6).
Figura 6. Fier-carbon diagrama
Curve ABCD - linia lichidus, care corespunde segmentului AB pierdere incepand temperaturi de cristal de ferită (a), în timp ce porțiunea BC corespunde austenitei depunerii temperaturii de pornire a cristalelor (g) ale aliajului lichid (L). În CD - reprezintă locul geometric al punctelor corespunzătoare debutului temperaturii de cristalizare a cementita primar (Fe3 CI) din faza lichidă (L).
line AHJESFD - solidus AHJE curbată porțiune care definește capătul solidificarea fazei lichide.
NH NJ linie și reflectă începutul și sfârșitul transformării polimorfice a austenitei și d-ferită și linia GS GP și, respectiv, la începutul și sfârșitul transformării polimorfice a austenitei și ferită.
Curbe DC. ES PQ și arată o limită maximă de solubilitate pentru carbon în componentele în fază de aliaj fier-carbon. Aceste linii definesc solubilitatea maximă a carbonului în diagrama de fază, care se află în partea stângă a curbei. Aceasta înseamnă că DC caracterizează concentrația de carbon de limitare în lichid; ES în g austenită; PQ de ferită într-un. Prin scăderea temperaturii sistemului este mai mică decât solubilitatea carbonului din punctele de fază, în partea stângă a curbei corespunzătoare lor alocate în exces de carbon pentru a forma cementita primară, secundară și terțiară, respectiv.
On HJV linie orizontală are loc reacția nonvariant implicând formarea a trei faze de austenită și lichid de ferită.
Porțiunea orizontală ECF este locul geometric al punctelor corespunzătoare sfârșitul austenitei ca cristalizare (CE) și cementită primar - Fe3 CI (CF), și în același timp se întâlnește temperatura de transformare izotermă a topit compoziția aliajului punctul C. eutectică bifazica - Ledebur.
Fierul sistem - eutectic carbon conține 4,3% C și se cristalizează la o temperatură de 1147ºC. Este un amestec de austenită și cementită cristale numite Ledebur (după savantul metalurgic austriac Ledebour).
Ledebur - format în timpul reacției eutectică
Ca structura sa, este alcătuită din alternativ cementita plăcii și austenită. La temperaturi sub 727 ° C în austenita se transformă un amestec izoterm de perlită. Ledebour această compoziție se numește o temperatură scăzută. Microstructura ledeburită prezentat în figura 7.
Figura 7. microstructurii ledeburită
În PSK linie orizontală are loc reacția nonvariant implică trei faze ale formării de perlită din austenită.
Perlit - amestec de plăci de ferită și cementită format la 727 ° C prin reacția
Are o culoare sidefiu (de unde și numele), concentrația de carbon în acesta - 0,8% în greutate. Structura sa este ca ledeburită și este format din plăci succesive de cementita ferită și (Fig.8).
Perlit are cea mai bună combinație de proprietăți mecanice ale tuturor structurilor de echilibru ale aliajelor de fier cu carbon. Este moale, vâscos plăci de ferită alternează cu puternic dure, plăci de cementită rigide: P = F + C (Fig.8). Această structură rezistă o largă varietate de stres mecanic, are o rezistență ridicată și o duritate suficientă. Duritatea perlitei este 180-220 HB. în funcție de mărimea granulelor.
Figura 8. Microstructura perlită și secundar cementită.
Diagrama de fază a Fe - Fe3 C pe abscisă - concentrația de carbon - este împărțit în următoarele secțiuni:
Cu 0 - 0,02% (punctul P) - fierul tehnic pur;
0.02-0.80% (segment PS) - oțel hipoeutectoide;
0,80% (punctul S) - evtektoidnayastal;
0.80-2.14% - otel hypereutectoid;
2,14 - 4,31% (segment CE) - fonte hypoeutectic;
4,31% (punctul C) - eutectică fonta;
4,31 - 6,67% (segmentul CF) - fonte hipereutectice.