Микроструктуры чугунов

Чугуны на диаграмме состояния системы Fе-С (рис. 8.5) находятся по составу правее точки Е (2,14 % С). В них, в отличие от сталей, обязательно кристаллизуется эвтектика «аустенит - цементит»,
называемая ледебуритом.

В белых чугунах (сплошные линии на рис. 8.5 - метастабильный
вариант диаграммы Fе - С) углерод, не вошедший в твердый раствор
на основе железа, образует с железом карбид Fе₃С (цементит). Цементит - метастабильная фаза, образование которой приводит систему в
состояние с относительным минимумом энергии Гиббса. Чугуны с
таким фазовым составом имеют светлый излом и поэтому их называют белыми. По химическому составу и структуре белые чугуны подразделяют на эвтектические, доэвтектические и заэвтектические.

Рисунок 8.5 - Диаграмма состояния системы Fе - С (сплошные линии: железо - цементит; пунктирные линии: железо - графит)

Высокоуглеродистой фазой в чугунах может быть не только цементит, но и графит. Если в структуре чугуна содержится графит, то
излом имеет серый цвет и такой чугун называют серым. Графит - термодинамически стабильная фаза.

Цементит и графит могут образовываться из расплава и из аустенита. Для образования цементита требуется большее переохлаждение жидкого раствора или аустенита, чем для образования графита:
на диаграмме состояния система сплошных линий метастабильных
равновесий с участием цементита находится ниже системы пунктирных линий стабильных равновесий с участием графита (см. рис. 8.4).