Układ żelazo – cementyt

 

 

Ferryt 
α 
+Perlit 
 

Fe – Fe

3

C

100
0

120
0

140
0

160
0

200

40
0

600

80
0

0,
5

1,
0

1,
5

2,
0

2,
5

3,
0

3,
5

4,
0

4,
5

5,
0

5,
5

6,
0

6,
5

Zawartość C
%

T

e

m

p

e

ra

tu

ra

 

[

o

C

]

F

e

rr

yt

 

α

P

e

rl

i

t

L

e

d

e

b

u

ry

t 

p

rz

e

m

ie

n

io

n

y

C

e

m

e

n

ty

t 

F

e

3

C

0,00
8

Ledeburyt 
przemieniony + 
Fe

3

C

I

L

e

d

e

b

u

r

yt

 

Perlit + 
Fe

3

C

II

 + 

ledeburyt 
przemienio
ny

Perlit 
+ 
Fe

3

C

II

 

Ferryt α 

+ Fe

3

C

III

 

Austenit γ

Austenit γ + 

Ferryt α

 

Austenit 
γ + 
Fe

3

C

II

Austenit γ  + 
ledeburyt+ Fe

3

C

II

 ledeburyt+ Fe

3

C

I

 

Fe

3

C

I

+ciec

z

ciecz

Austenit γ + 

ciecz

 Ferryt α

 

[δ] + 

Austenit γ 

F

e

rr

yt

 α

 

[δ

] 

Ciecz + Ferryt 

α [δ] 

6,6

7

727

o

C

1148

o

C

912  

1394 

1495 

1538 

A

B

E

C

D

F

K

S

G

P

Q

J

N

H

 

 

Punkty charakterystyczne 

układu żelazo – cementyt

Punk

t

Stężenie 

C%

Temperat

uraºC

Pun

kt

Stężenie 

C%

Temperatu

raºC

A

0

1538

E

2,11

1148

H

0,09

1495

G

0

912

J

0,17

1495

P

0,021

8

727

B

0,53

1495

S

0,77

727

N

0

1394

K

6,67

727

D

6,67

1227

Q

0,008

20

C

4,3

1148

 

 

Oznaczenia linii w układzie żelazo – 

cementyt

Oznaczeni

e linii

Omówienie

AB

Likwidus; początek wydzielania fazy α(δ); odpowiada 

zmiennemu stężeniu węgla w fazie ciekłej w wyniku 

wydzielania fazy α(δ).

BC

Likwidus; początek wydzielania fazy γ ; odpowiada 

zmiennemu stężeniu węgla w fazie ciekłej w wyniku 

wydzielania fazy γ 

CD

Likwidus; początek wydzielania cementytu pierwotnego; 

odpowiada zmiennemu stężeniu węgla  w fazie ciekłej w 

wyniku wydzielania cementytu

AH

Solidus; koniec krzepnięcia fazy α(δ); odpowiada 

stężeniu węgla 

w kryształach fazy α(δ)

HJB

Linia przemiany perytektycznej
Ciecz (B) + roztwór α(δ) (H)   roztwór γ  (J)

JE

Solidus; koniec krzepnięcia roztworu γ ; odpowiada 

stężeniu węgla 

w kryształach roztworu γ

DF

Solidus; wydzielanie cementytu pierwotnego z roztworu 

ciekłego

 

 

Oznaczenia linii w układzie żelazo – 

cementyt – c.d.

Oznacze

nie linii

Omówienie

ECF

Linia przemiany eutektycznej: ciecz (C)  roztwór γ (E)+ 
cementyt (F)

HN

Początek przemiany alotropowej roztworu α(δ) w roztwór γ: 

określa zmienne stężenie węgla w roztworze α(δ) w wyniku 

tworzenia się kryształów roztworu γ

JN

Koniec przemiany roztworu α(δ) w roztwór γ; odpowiada 

zmiennemu stężeniu węgla w roztworze γ w wyniku przemiany 

α(δ)       γ

ES

Początek wydzielania cementytu wtórnego; odpowiada 

zmiennemu stężeniu węgla w roztworze γ

GS

Początek przemiany alotropowej roztworu γ w roztwór α; 

odpowiada zmiennemu stężeniu węgla w roztworze γ w wyniku 

tworzenia się kryształów roztworu α

GP

Koniec przemiany alotropowej roztworu γ w roztwór α; 

odpowiada zmiennemu stężeniu węgla w roztworze α

PSK

Linia przemiany eutektoidalnej
roztwór γ (S)             roztwór α (P) + cementyt (K)

PQ

Początek wydzielania cementytu trzeciorzędowego; odpowiada 

zmiennemu stężeniu węgla w roztworze α









 

 

Definicje faz układu Fe – 

Fe

3

C

1. Ferryt α jest to roztwór stały graniczny 

węgla w żelazie Fe 

α 

o maksymalnej 

rozpuszczalności węgla 0,0218 w 

temperaturze 727 ºC. Twardość ferrytu 

waha się w granicach od 70 do 90 HB.

Trawienie 
nitalem (5% 
roztwór HNO

3

 w 

alkoholu) x 400

 

 

Ferryt

Ferryt 
iglasty

Ferryt siatkowy

 

 

Definicje faz układu Fe – 

Fe

3

C

1. Austenit γ jest to roztwór stały 

graniczny węgla w żelazie Fe 

γ 

o 

maksymalnej rozpuszczalności 
węgla 2,11 w temperaturze 
1148 ºC. Faza miękka 
i plastyczna. Występuje w 
temperaturze powyżej 727 ºC.

 

 

Definicje faz układu Fe – 

Fe

3

C

• Cementyt Fe

3

C jest to faza 

międzymetaliczna (węglik żelaza) 

o wzorze stechiometrycznym Fe

3

C. 

Zawartość węgla w cementycie wynosi 

6,67%. Jest twardy i kruchy (twardość 750 

HB). Wydziela się z cieczy przy chłodzeniu i 

wtedy oznaczamy go jako pierwszorzędowy 

I lub wydziela się podczas chłodzenia z 

austenitu i wtedy oznaczamy go jako II lub 

wydziela się z ferrytu podczas chłodzenia i 

wtedy oznaczamy go jako III.

 

 

Fe

3

C

I

II

III

 

 

Definicje składników 

strukturalnych

• Ledeburyt jest to mieszanina 

eutektyczna austenitu i Fe

3

C 

powstały z cieczy o składzie 
chemicznym 4,3%C w stałej 
temperaturze 1148 ºC.

ledebur
yt

 

 

Definicje składników 

strukturalnych

• Perlit jest to mieszanina 

eutektoidalna (powstaje z fazy 
stałej) ferrytu i cementytu powstaje 
z austenitu o zawartości 0,77 %C w 
stałej temperaturze 727 ºC. 

 

 

Perlit

Płytki 
ferrytu 
i cementytu. 
Perli o małej 
dyspersji 
(rozdrobnien
iu)