Перечислить все структурные составляющие, встречающиеся в сталях, и дать характеристику их свойств

В зависимости от температуры и содержания углерода сплавы железо-углерод могут иметь структурные составляющие: феррит, цементит, перлит, аустенит, ледебурит и графит. Физико-химическая природа этих структурных составляющих различна.

Феррит представляет собой твердый раствор углерода в α-железе. При 723°С в α-железе может содержаться до 0,02% углерода, а при 20°С всего лишь 0,006% углерода. Феррит обладает высокой пластичностью, низкой твердостью (НВ 80-100), прочностью и магнитными свойствами, которые сохраняются до температуры 768°С.

Цементит - химическое соединение железа с углеродом, т.е. карбид железа (Fe3C). Цементит содержит 6,63% углерода и до 210°С сохраняет магнитные свойства. Цементит очень хрупкий и обладает твердостью НВ 700-800. В структуре стали и чугуна он находится в виде игл, отдельных включений и сетки, по границам зерен.

Перлитом называют механическую смесь феррита с цементитом. Перлит- это продукт распада аустенита при медленном охлаждении. Он может быть пластинчатым или зернистым. В нем содержится 0,8% углерода.

Механические свойства перлита зависят от степени измельчения частичек цементита.

Аустенит - высокотемпературная гранецентрированная модификация железа и его сплавов. В углеродистых сталях аустенит- это твердый раствор внедрения, в котором атомы углерода входят внутрь элементарной ячейки ɣ-железа во время конечной термообработки. В сталях, содержащих другие металлы (кроме железа, легированной стали), атомы металлов замещают атомы железа в кристаллической решетке, и возникает твердый раствор замещения. В чистом железе существует в интервале температур 910-1401°С; в углеродистых сталях аустенит существует при температурах не ниже 723°С. В легированных сталях аустенит может существовать и при гораздо низких температурах.

Ледебурит представляет собой эвтектику, состоящую из цементита и аустенита и образующуюся при кристаллизации жидкого сплава, который содержит 4,3% углерода. Ледебурит обладает высокой твердостью (НВ до 700) и хрупкостью.

Чистое железо плавится и затвердевает при 1539°С, а чугун, содержащий 4,3% углерода,- при 1130°С.

Графит- это кристаллическая разновидность углерода. Он имеет черный цвет и встречается в структуре чугуна и графитизированной стали.

4. Какие стали называются доэфтектоидными, эвтектоидными, заэвтектоидными?

Доэвтектоидной называют сталь, содержащую менее 0,8% углерода.

Сталь, содержащую 0,8% углерода, называют эвтектоидной, в ее структуру входит только перлит.

Заэвтектоидные стали содержат более 0,8% углерода. Они состоят из перлита и цементита вторичного, который расположен обычно в виде светлой сетки или светлых вытянутых зерен (цепочки) по границам зерен перлита.