Termička obrada

Fundamentalni metalografski koncept za ravnotežni
dijagram železo-ugljenik
Najvažniji legirajući element u čeliku je ugljenik.Ugljenik se sjedinjuje sa gvožđem u obliku karbida, a takođe cementita, Fe3-C.Karbid gvožđa može biti prisutan u lamelarnom obliku, može da se izdvoji sa feritom, a takođe i sa perlitom.Sadržaj ugljenika u perlitu je konstantan i iznosi 0,8%.Na slici 1 dat je ravnotežni dijagram železo ugljenik sa prisutnim karakterističnim strukturama.

Za čelike prioritetno mesto zauzima hemiski sastav, a zatim režim termičke obrade.Pri termičkoj obradi, najvažniji limitirajući parametri jesu temperatura i vreme transformacije. Uticaj temperature i vremena transformacije dat je na slici 3 za različite vrste čelika.

Slika 3. Transformacija čelika koji sadrže:
a. 0,8% ugljenika
b. 0,8% ugljenika
c. 0,45% ugljenika
d. 0,45% ugljenika
e. 1,2% ugljenika
f. 1,2% ugljenika
A = austenit, B = beinit, C = cementit, F = ferit, P = perit

Transformacija počinje nakon 10 sekundi na temperaturi od 810oC, a završava se za oko 1 sekundu.Kompletna transformacija austenita u perlit i cementit završava se za oko 6 sekundi, na 810oC.Ukoliko je prisutan austenitni čelik, temperatura žarenja treba da bude oko 5 časova.
Slikom 3 c i d, dat je dijagram stanja i transformacije za čelik sa oko 0,45% ugljenika, prisutna je transformacija austenita u perlit i ferit. Za oko 5 sekundi ostvaruje se transformacija austenita u perlit i ferit.
Nakon 1 minuta, ugljenik difunduje u ferit koji je vrlo teško transformisn iz austenita.Zaostale čestice cementita ostaju prisutne duže vreme, i kompletna transformacija se ostvaruje za oko 10 časova.
Slikom 3 e i f, dat je dijagram stanja i dijagram transformacije za čelik sa 1,2% ugljenika na 810oC.Struktura se sastoji od austenita, ferita i cementita u toku transformacije, a nakon transformacije koja se odvija za oko 5 sekundi, struktura sadrži ferit i cementit.
Slikom 4 date su mikrostrukture čelika sa 0,45% ugljenika, nakon različitih tretmana.