Železo-ogljikov diagram (ŽOD)
Zemljevid jekel: kaj se pri segrevanju in ohlajanju resnično dogaja
AI generated Železo- diagram je najpomembnejši zemljevid nauka o materialih. Pokaže ti, kakšno mikrostrukturo ima jeklo pri kateri temperaturi in vsebnosti ogljika — in s tem, zakaj se var pri otrdi. Kdor zna brati ŽOD, razume otrdevanje, nagnjenost k razpokam in toplotno obdelavo, namesto da bi se jih le naučil na pamet.
(ŽOD) je zemljevid, na katerem je vsako jeklo. Na vodoravni osi je vsebnost , na navpični pa temperatura. Diagram ti pove: pri tej temperaturi in tej vsebnosti C je tvoje jeklo točno te mikrostrukture.
Čisto železo pri segrevanju doživi dve preobrazbi mreže. Pod 911 °C je — mehka, dobro preoblikovalna mikrostruktura s kubično prostorsko centrirano mrežo, ki komajda raztopi (največ 0,02 %). Med 911 °C in 1392 °C nastane iz njega , kubično ploskovno centrirana mreža, ki sprejme bistveno več (do 2,06 %). Točno to je bistvo: se v dobro topi, v pa praktično ne.
Če jeklo počasi ohlajaš, hoče spet zapustiti . Pri 723 °C — perliti temperaturi — razpade v fino mešanico in (železov karbid Fe₃C). Ta pasasta mešanica se imenuje . Pri 0,8 % je evtektoidna točka: ves se naenkrat spremeni v . Pod tem (0,02–0,8 % C) najprej nastane , preostanek postane ; nad tem (0,8–2,06 % C) se najprej na mejah zrn tvori , preostanek postane .
Pri 2,06 % se območje jekla konča in začne se lito železo. Lito železo ima toliko , da pri strjevanju nastane grafit ali ledeburit — zato je krhko in ulivno, ni pa kovno.
Zate kot varilca je ŽOD razlaga za vse, kar se dogaja v varu. Pri segreje jeklo nad 900 °C — vse postane . Če se nato hitro ohladi, nima časa, da bi se izločil kot . Namesto tega se mreža sunkovito preoblikuje in nastane — trd kot steklo, krhek, nagnjen k razpokam. Več kot je , trši in nevarnejši je .
Zato sta tako pomembna dva podatka: vsebnost ogljika določa največjo , hitrost ohlajanja pa določa, koliko te trdote dejansko nastane. Oboje skupaj pojasni, zakaj debele pločevine predgrevaš in visokoogljična jekla variš le previdno.