Цементит

Цементит не претерпевает структурных превращений в твердом состоянии, следовательно, вторичная кристаллизация чугунов связана только с теми превращениями, которые происходят в аустените при его охлаждении. Высокоуглеродистый аустенит при охлаждении претерпевает два превращения. Первое состоит в выделении избыточного углерода в виде вторичного цементита. Оно протекает в диапазоне температур 1130-723°. Второе превращение аустенита заключается в образовании при температуре 723° перлита. Указанные превращения протекают и в аустените, входящем в состав ледебурита. Поэтому при температурах ниже 723° ледебурит представляет собой механическую смесь перлита и цементита. В результате рассмотренных превращений белые чугуны при комнатной температуре имеют структуру. В зависимости от содержания углерода белые чугуны делятся на три группы:

1) доэвтектические чугуны, расположенные левее эвтектической точки С; они содержат от 2 до 4,3% углерода; структура этих чугунов состоит из перлита, ледебурита и небольшого количества вторичного цементита;

2) эвтектические чугуны, содержащие 4,3% углерода; они имеют структуру ледебурита;

3) заэвтектические чугуны, расположенные правее эвтектической точки С; они содержат более 4,3% углерода и состоят из ледебурита и первичного цементита. Микроструктуры указанных чугунов показаны на рис. 40. Распределение структурных элементов в различных областях диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов.

При использовании диаграммы состояния следует иметь в виду два важных обстоятельства. Рассмотренные структурные превращения протекающие в процессе охлаждения железоуглеродистых сплавов, являются обратимыми, т. е. при нагревании сплава наблюдаются обратные явления. Например, если при охлаждении аустенит переходит в перлит, то при нагревании перлит превращается в аустенит. Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов показывает те превращения, которые имеют место при довольно медленном охлаждении, копа успевают произойти все процессы. При быстром охлаждении сплава (например, при закалке) структурные превращения будут носить иной характер, о чем будет изложено в следующей главе.