Ниже 723°
С феррит, находясь в контакте с углеродом, практически не растворяет
его и только после повышения температуры на поверхности их контакта
может образоваться небольшое количество твердого раствора углерода в
у-железе. Этот процесс для
мягкой стали способствует переходу углерода из перлита в
аустенит.
Вследствие диффузии
углерода процесс, первоначально начавшийся на поверхности стали,
распространяется к сердцевине. При температуре цементации выше 910° С
феррит уже не существует, и углерод легко диффундирует в твердый раствор
аустенита, который в этой стадии содержит лишь небольшое количество
углерода.
Феррит
мягок и. обладает сравнительно высокими пластическими свойствами в
холодном и нагретом состоянии. Мягкая углеродистая сталь с большим
количеством феррита не принимает закалки (т. е. при использовании
закалки не приобретает высокой твердости). Нагрев низкоуглеродистой стали
до температуры закалки способствует, при наличии малых количеств
перлита, переходу феррита в твердый раствор \. Образовавшийся при
закалке мартенсит содержит малое количество углерода, что не приводит
к большим искажениям кристаллической решетки а-железа.
Аустенит-—твердый
раствор углерода в у-железе, содержит до 2%
углерода при 1135° С; у-железо имеет
гранецентрирован-ную кубическую решетку, центр которой остается свободным.
Благодаря этому создаются предпосылки для повышения концентрации
углерода в сплаве; углерод может разместиться в центре
решетки.
Растворимость углерода
зависит от температуры. Линия SE
— граница этой растворимости, ниже ее из аустенита
выделяется углерод в виде карбида РезС С другой стороны область
аустенита ограничена температурой превращения у— а, которое для чистого
железа соответствует точке G. По мере повышения
содержания углерода в аустените температура снижается почти до 723° С
и при 0,83% углерода аустенит достигает самой низкой границы своего
существования — эвтектоид-ной точки S.
Наличие
смеси аустенита с ферритом можно объяснить тем, что из твердого раствора
углерода в аустените при понижении температуры ниже QOS выделяется небольшое
количество феррита, а остающийся твердый раствор при этом обогащается
углеродом. Соответственно снижается температура его превращения,
приближаясь к точке S. Выделяющийся из аустенита феррит
кристаллизуется в виде зерен (это наиболее вероятно для раствора с
концентрацией около точек линии GP)
или располагается только по границам зерен (иногда также в
местах пластических искажений в кристаллах аустенита). Феррит,
выдс-
