Diagram železo-uhlík (EKD)
Mapa ocelí: Čo sa pri zahrievaní a ochladzovaní naozaj deje
AI generated Diagram železo- je najdôležitejšia mapa náuky o materiáloch. Ukazuje ti, akú štruktúru má oceľ pri akej teplote a akom obsahu uhlíka — a teda prečo zvar pri tvrdne. Kto číta diagram Fe-C, rozumie kaleniu, náchylnosti na praskanie a tepelnému spracovaniu, namiesto toho, aby sa ich len učil naspamäť.
(EKD) je mapa, na ktorej je zakreslená každá oceľ. Na vodorovnej osi je obsah , na zvislej teplota. Diagram ti povie: pri tejto teplote a tomto obsahu C má tvoja oceľ presne túto štruktúru.
Čisté železo pri zahrievaní prechádza dvoma mriežkovými premenami. Pod 911 °C je to — mäkká, dobre tvárniteľná štruktúra s kubicky priestorovo centrovanou mriežkou, ktorá dokáže rozpustiť len málo (maximálne 0,02 %). Medzi 911 °C a 1392 °C sa z toho stane , kubicky plošne centrovaná mriežka, ktorá prijíma podstatne viac (až 2,06 %). Presne to je kľúč: sa v dobre rozpúšťa, v prakticky vôbec.
Keď oceľ pomaly ochladzuješ, chce z zase vyjsť. Pri 723 °C — perlítovej teplote — sa rozpadne na jemnú zmes a (karbid železa Fe₃C). Táto pásiková zmes sa volá . Pri 0,8 % je eutektoidný bod: celý sa naraz zmení na . Pod tým (0,02–0,8 % C) vzniká najprv , zvyšok sa stane ; nad tým (0,8–2,06 % C) sa najprv na hraniciach zŕn vytvorí , zvyšok sa stane .
Pri 2,06 % končí oblasť ocelí a začína liatina. Liatina má toľko , že pri tuhnutí vzniká grafit alebo ledeburit — preto je krehká a odlievateľná, ale nie je kovateľná.
Pre teba ako zvárača je EKD vysvetlením všetkého, čo sa deje vo zvare. Pri zohreje oceľ nad 900 °C — všetko sa stane . Keď potom rýchlo vychladne, nemá čas vylúčiť sa ako . Namiesto toho sa mriežka náhle preklopí a vytvorí — tvrdý ako sklo, krehký, náchylný na praskliny. Čím viac , tým tvrdší a nebezpečnejší .
Preto sú dva parametre také dôležité: obsah uhlíka určuje maximálnu a rýchlosť ochladzovania určuje, koľko z nej skutočne vznikne. Oboje spolu vysvetľuje, prečo hrubé plechy predhrievaš a vysoko uhlíkové ocele zváraš len opatrne.