Диаграмма состояния Fe–Fe3C

В полной диаграмме состояния Fe–C образуется три химических соединения Fe₃C – цементит (содержание С = 6,67%), Fe₂C и FeC. В настоящее время применяются сплавы с содержанием углерода до 5%, и поэтому черную металлургию интересует только часть диаграммы Fe–C – Fe–Fe₃C.

1 компонент – железо t_пл = 1539°С. В твердом состоянии железо образует две модификации α и γ. α-железо существует в интервалах температур: ниже 910°С и 1390–1539°C. Высокотемпературная форма α-железа называется d –железо.Обе они имеют объемно-центрированную решетку. γ-железо имеет гранецентрированную решетку. 2 компонент – Fe₃C – цементит, t_пл = 1250°C соединение неустойчивое и распадается при определенных условиях

Fe₃C → 3Fe + C.

Растворимость углерода в железе зависит от его кристаллической формы. α-железо мало растворяет углерод < 0,1 %. γ-железо хорошо растворяет углерод до 2,14 %.

Диаграмма Fe–Fe₃C