Przemiana eutektoidalna

Austenit poniżej linii GS i ES (A₃ i A_cm) nie jest trwałą fazą. Podczas chłodzenia stopu zawierającego 0,8% C (punkt S) austenit rozkłada się na ferryt i cementyt. Ta mieszanina nazywana jest perlitem,a punkt S punktem eutektoidalnym. Przemiana austenitu w perlit (przemiana eutektoidalna) charakteryzuje się rozkładem roztworu stałego na dwie różne fazy stałe zgodnie z reakcją (program uprawnienia budowlane na komputer).

Stopy, w których zawartość węgla nie przekracza wartości określonej punktem S, nazywamy stalami podeutoktoidalnymi, stopy zaś, w których zawartość węgla przekracza wartość określoną punktem S, lecz nie osiąga wartości określonej punktem E, nazywają się stalami nadeutektoidalnymi. Przemiana eutektoidalna jest jedną z najważniejszych, jakie przebiegają w układzie żelazo-węgiel (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

W temperaturze 1130°C (ok. 1400 K) ma miejsce tzw. przemiana eutektyczna (punkt C). Ciecz o składzie eutektycznym, zawierająca 4,3% węgla, zaczyna krzepnąć na mieszaninę eutektyczną austenitu i cementytu, którą nazywamy ledeburytem. Przy dalszym chłodzeniu eutektyczny austenit przemienia się stopniowo w cementyt i jego skład zmienia się wzdłuż linii ES, dopóty, dopóki znów nie zostanie osiągnięty punkt eutektoidalny, po czym pozostała ilość austenitu ostatecznie rozłoży się na perlit. Opisaną powyżej budowę stopów żelaza z węglem otrzymujemy przy powolnym chłodzeniu; wykres równowagi przedstawia tylko fazy i mikrostruktury odpowiadające warunkom równowagi (uprawnienia budowlane).

W praktyce równowaga jest rzadko osiągana, ponieważ szybkości chłodzenia są o wiele wyższe niż te, które są konieczne do utrzymania równowagi. Na przykład przy zwiększonych szybkościach chłodzenia uzyskuje się strukturę perlitu coraz drobniejszych i gęściej ułożonych pasemkach cementytu; nowopowstała struktura nazywana jest sorbitem (twardość 300 IIB). Przy dalszym wzroście szybkości chłodzenia następuje dalsze zmniejszenie pasemek cementytu tak, że nawet przy bardzo dużym powiększeniu nie można ich dostrzec (program egzamin ustny). Tak uzyskana struktura jest jeszcze twardsza (450 IIB) nosi nazwę troostytu.

Martenzyt

Przy chłodzeniu np. w zimnej wodzie powstaje nowy składnik strukturalny w postaci bardzo twardych igieł martenzyt (twardość 720 IIB). Martenzyt jest to przesycony roztwór węgla w żelazie a. Powstaje w wyniku przemiany austenitu przy szybkim ochłodzeniu do temperatury ok. 260°C (ok. 530 K), która nazywa się temperaturą przemiany martenzytycznej (opinie o programie). Przemiana martenzytyczna różni się od innych przemian fazowych tym, że jest niezależna od czasu i przeważnie przebiega natychmiast. Ilość austenitu przemienionego w martenzyt zależy tylko od temperatury, do której był austenit ochłodzony.

Martenzyt utworzony w stali wyróżnia się bardzo dużą twardością, lecz jednocześnie wykazuje kruchość. Twardość martenzytu zależy od zawartości węgla. Stal zawierająca 0,15% C lub mniej nie utwardzi się przez szybkie ochłodzenie (nie hartuje się). Przy większej zawartości węgla (powyżej 0,2%) martenzyt jest bardzo twardy, a stal jest krucha dopóty, dopóki nie zostanie odpowiednio odpuszczona. Obróbką cieplną nazywamy zabiegi polegające na nagrzewaniu stopów metalowych do temperatury, w której zachodzą przemiany fazowe, wygrzewaniu w tej temperaturze i następnie szybkim lub powolnym chłodzeniu (segregator aktów prawnych).

W wyniku obróbki cieplnej zmienia się struktura stopów oraz ich własności mechaniczne, technologiczne, fizyczne i chemiczne. Zmieniając temperatury nagrzewania, czas wygrzewania i szybkość chłodzenia można nadawać stali o tym samym składzie chemicznym rozmaite własności, a więc czynić ją twardą lub miękką, bardziej lub mniej sprężystą itp. Tę zdolność niektórych stopów do zmiany swych własności pod wpływem obróbki cieplnej wykorzystuje się szeroko w praktyce produkcyjnej. W każdym większym zakładzie przemysłowym przemysłu metalowego istnieją specjalne wydziały i urządzenia do obróbki cieplnej części i narzędzi. Szczególnie ważne znaczenie ma obróbka cieplna stali węglowych i stopowych (promocja 3 w 1).