Влияние углерода на строение и свойства стали

Все железоуглеродистые сплавы при нормальной температуре и равновесном состоянии представляют смесь двух фаз - феррита и цементита. С увеличением содержания цементита, имеющего высокую твёрдость, возрастают твёрдость и прочностные свойства сталей. Одновременно снижаются пластические характеристики (относительное удлинение и относительное сужение) и ударная вязкость.

Предел прочности достигает максимума при содержании углерода около 1% и далее снижается по мере увеличения углерода (рис.7). Это объясняется увеличением содержания цементита, который приводит к хрупкости стали, если залегает в виде сплошной сетки вокруг участков перлита. При испытании на растяжение хрупких материалов получается преждевременное их разрушение. Поэтому стали, содержащие более 1,4% углерода, не находят практического применения. Зернистая форма цементита в перлите по сравнению с пластинчатой при одинаковой твердости обладает более высокой пластичностью и вязкостью.

Рис. 7. Влияние содержания углерода на механические свойства сталей.