Диаграмата желязо-въглерод (ДЖВ)
Картата на стоманите: какво наистина се случва при нагряване и охлаждане
AI generated Диаграмата желязо- е най-важната карта в материалознанието. Тя ти показва каква структура приема стоманата при дадена температура и дадено съдържание на въглерод — и с това защо шевът се втвърдява при . Който чете ДЖВ, разбира втвърдяването, склонността към пукнатини и термичната обработка, вместо само да ги учи наизуст.
Диаграмата желязо- (ДЖВ) е картата, на която е разположена всяка стомана. На хоризонталната ос стои съдържанието на , на вертикалната — температурата. Диаграмата ти казва: при тази температура и това съдържание на C твоята стомана има точно тази структура.
Чистото желязо претърпява две решетъчни превръщания при нагряване. Под 911 °C то е — мека, добре деформируема структура с кубична обемноцентрична решетка, която едва разтваря (максимум 0,02 %). Между 911 °C и 1392 °C от него се получава , кубична стенноцентрична решетка, която поема значително повече (до 2,06 %). Точно това е въпросът: се разтваря добре в , а във — практически не.
Ако охлаждаш стомана бавно, иска отново да напусне . При 723 °C — температурата на перлита — се разпада на фина смес от и (железен карбид Fe₃C). Тази ивичеста смес се нарича . При 0,8 % е евтектоидната точка: целият наведнъж става . Под нея (0,02–0,8 % C) първо се образува , а останалото става ; над нея (0,8–2,06 % C) първо се образува по границите на зърната, а останалото става .
При 2,06 % свършва областта на стоманата и започва чугунът. Чугунът има толкова много , че при втвърдяване се образува графит или ледебурит — затова е чуплив и леярски, но не е ковък.
За теб като заварчик ДЖВ е обяснението за всичко, което се случва в шева. При нагрява стоманата над 900 °C — всичко става . Ако след това се охлади бързо, няма време да се отдели като . Вместо това решетката се преобръща рязко и образува — твърд като стъкло, чуплив, склонен към пукнатини. Колкото повече , толкова по-твърд и по-опасен е .
Затова два показателя са толкова важни: съдържанието на въглерод определя максималната , а скоростта на охлаждане определя колко от нея действително се получава. Двете заедно обясняват защо предварително загряваш дебели листове и заваряваш високовъглеродни стомани само с внимание.