Железоуглеродистые сплавы — стали и чугуны — наиболее важные металлические сплавы современной техники. Достаточно сказать, что производство стали и чугуна по объему намного пре-■ восходит производство всех других металлов вместе взятых.
Максимальное содержание углерода "в сплавах с железом составляет 6,67%. Это значение соответствует содержанию угле¬рода в карбиде железа Fe3C (цементит), который и будем рассмат¬ривать дальше как самостоятельный компонент. Диаграмма со-стояния железоуглеродистых сплавов Fe-C (рис. 5.Й) включает все" сплавы (сталь, чугун), имеющие практическое значение, и может быть представлена в системе железо-углерод (пунктирные линии) или железо-цементит (сплошные линии).
Рассмотрим диаграмму состояния системы железо:—цемен¬тит (сплошные линии).
Железо — металл серебристо-белого цвета, обладающий очень высокой пластичностью (относительное удлинение состав¬ляет около 50%>при невысокой прочности (180-250) МПа. Тем¬пература плавления железа 1539°С. В твердом состоянии железо может находиться в двух модификациях — Реа(объемноцентри-рованный куб) и Рет(гранецентрированный куб).
Цементит — это химическое соединение Fe3C (карбид желе¬за). Кйидагаллическая решетка цементита очень сложна. Темпе¬ратура плавления цементита около 1250°С. Аллотропических пре¬вращений цементит не испытывает, но при низких температурах он слабо магнитен: Он имеет очень высокую твердость, соизме¬римую с твердостью алмаза (НВ > 800), при этом его пластич¬ность близка к нулю. Цементит — соединение неустойчивое и при высоких температурах распадается с образованием свобод¬ного углерода в виде графита.
Помимо основных компонентов в структуре железоуглеро-дистых сплавов можно обнаружить следующие структурные со-ставляющие:
Феррит (ф) ,— твердый раствор внедрения углерода в а-железо. Он обладает сравнительно невысокой твердостью НВ (65-130), пластичен (6 = 40%), сильно магнитен, хорошо проводит тепло, обладает хорошей электропроводностью.
Растворимость углерода в феррите очень мала и составляет при температуре 727°С всего 0,025%, при комнатной температу¬ре она много ниже и составляет 0,006%.Твердый раствор углеро¬да в 8-железе носит название 6-феррит или высокотемператур¬ный феррит.
