Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов

Для более подробного ознакомления со структурой железоуглеродистых сплавов различного состава и превращениями, которые они претерпевают, обратимся к диаграмме состояния железоуглеродистых сплавов. После разбора сравнительно простых диаграмм состояния I и II рода и кривой охлаждения железа можно перейти к рассмотрению более сложной и важной для практики диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов. Фундамент диаграммы состояния сплавов железа с углеродом был заложен выдающимся русским металловедом Д. К. Черновым, который в 1868 г. опубликовал ряд работ, где впервые указал на структурные превращения, протекающие в железоуглеродистых сплавах при их нагревании и охлаждении. Работы Чернова вызвали в свое время широкую дискуссию, которая послужила толчком к многочисленным исследованиям в этой области. Следует отметить, что изучение и уточнение этой диаграммы продолжается и до настоящего времени. Диаграмма состояния сплавов железа с углеродом.

Указанная диаграмма охватывает не все сплавы железа с углеродом, а ограничивается лишь сплавами, содержащими от 0 до 6,67% углерода, т. е. от чистого железа до цементита. Это объясняется тем, что железоуглеродистые сплавы, содержащие более 5% углерода, не представляют практического интереса. Цифра 6,67% взята в качестве предела на том основании, что при содержании углерода образуется химическое соединение РезС (цементит). Как известно, химическое соединение может рассматриваться в сплавах как самостоятельный компонент и служит естественным пределом диаграммы; следовательно, рассматриваемая нами диаграмма, по существу, состоит из двух компонентов - железа и цементита. В представленной диаграмме нами допущены два упрощения: не указана область существования 5-железа, в связи с чем упрощен левый верхний угол диаграммы, и не указана различная растворимость углерода в а-железе - упрощен левый нижний угол диаграммы. Эти упрощения не имеют существенного значения для изучения процессов термической обработки железоуглеродистых сплавов.