Дијаграм гвожђе-угљеник (EKD) — Наука о материјалима

Дијаграм (EKD) је мапа на којој је смештен сваки челик. На водоравној оси је садржај , на усправној температура. Дијаграм ти каже: на овој температури и са овим садржајем C, твој челик има тачно ову структуру.

Чисто гвожђе при загревању пролази кроз две трансформације решетке. Испод 911 °C оно је — мека, добро обрадива структура са кубно просторно центрираном решетком, која једва може да раствори (највише 0,02 %). Између 911 °C и 1392 °C од њега настаје , кубно површински центрирана решетка, која прима знатно више (до 2,06 %). Управо то је кључна ствар: се добро раствара у , а у практично не.

Ако челик хладите полако, жели поново да напусти . На 723 °C — температури перлита — се распада у фину мешавину и (гвожђе-карбид Fe₃C). Ta слојевита мешавина зове се . На 0,8 % налази се еутектоидна тачка: цео одједном постаје . Испод тога (0,02–0,8 % C) прво настаје , а остатак постаје ; изнад тога (0,8–2,06 % C) прво се на границама зрна образује , а остатак постаје .

На 2,06 % завршава се подручје челика и почиње ливено гвожђе. Ливено гвожђе има толико да при очвршћавању настаје графит или ледебурит — зато је крто и лако се лије, али није ковно.

За тебе као заваривача EKD је објашњење за све што се дешава у шаву. При загрева челик изнад 900 °C — све постаје . Ако се затим брзо хлади, нема времена да се издвоји као . Уместо тога решетка се нагло преокрене и образује — тврд као стакло, крут, склон прслинама. Што више , то је тврђи и опаснији.

Зато су два податка толико важна: садржај угљеника одређује максималну , а брзина хлађења одређује колико ће је стварно настати. Обоје заједно објашњава зашто дебеле лимове предгреваш и високоугљеничне челике заварујеш само с опрезом.