Σίδηρος
ονομάζεται το κράμα Fe –C με
περιεκτικότητα σε C μεταξύ 0 και 0,03 %.
Χάλυβες
ή κοινοί χάλυβες ονομάζονται τα
κράματα Fe – C με 0,03 % < π(C) < 2,00 %. Πρακτικά όμως χρησιμοποιούμε κοινούς χάλυβες κάτω του 1,5
% σε C. Εκτός των κοινών χαλύβων έχουμε και ειδικούς χάλυβες που σχηματίζονται
με προσθήκη άλλων στοιχείων στους κοινούς χάλυβες.
Χυτοσίδηροι ονομάζονται τα
κράματα Fe – C με 2,00 % < π(C) < 6,67 %. Οι χυτοσίδηροι διακρίνονται σε λευκούς χυτοσιδήρους
(παρουσιάζουν λευκή επιφάνεια θραύσης) και σε φαιούς χυτοσιδήρους (με φαιά
επιφάνεια θράυσης). Εάν 2,00 < π(C) < 4,3 % λέγονται και υποευτηκτικά
κράματα για π(C) = 4,3 % ευτηκτικό κράμα και για π(C) > 4,3 % υπερευτηκτικά κράματα.
Τα κράματα
Fe- C ανήκουν στην κατηγορία συνθέτου τύπου, δηλαδή τα συστατικά του ενώ σε
υγρή κατάσταση είναι πλήρως αναμίξιμα σε στερεά κατάσταση είναι εν μέρει
αναμίξιμα. Τα κυριότερα εξ αυτών είναι τα εξής:
Ωστενίτης
είναι ένα στερεό διάλυμα παρεμβολής και
σχηματίζεται όταν στο κρυσταλλικό πλέγμα του γ - Fe, έχει διαλυθεί άνθρακας (με
παρεμβολή) σε αναλογία περίπου μέχρι 2 % στη θερμοκρασία των 1130 οC. Στην
αναλογία αυτή άνθρακα έχουμε κορεσμένο ωστενίτη. O ωστενίτης είναι αμαγνητικός.
Φερρίτης
είναι ένα στερεό διάλυμα παρεμβολής και
σχηματίζεται όταν στο κρυσταλλικό πλέγμα του α- Fe διαλυθεί άνθρακας σε
αναλογία μέχρι 0,03 % στη θερμοκρασία των 723 °C. Στην αναλογία αυτή έχουμε
κορεσμένο φερρίτη. O φερρίτης είναι μαγνητικός μέχρι τους 769°C. Οι μηχανικές
του ιδιότητες είναι ίδιες με του καθαρού σιδήρου.
Σεμεντίτης
(Fe3C) είναι μια χημική ένωση (καρβίδιο) που
σχηματίζεται από το σίδηρο και τον άνθρακα (π(C)= 6,67 %), όταν η περιεκτικότητα του
κράματος σε C είναι μεγαλύτερη από 0,03 % (κορεσμός του φερρίτη). O σεμεντίτης
είναι πολύ σκληρός και πολύ εύθραυστος.
Λεδεμβουρίτης
είναι το ευτηκτικό κράμα Fe – C, το οποίο
αντιστοιχεί σε π(C)= 4,3 % (ευτηκτική αναλογία) και θερμοκρασία 1130 oC
(ευτηκτική θερμοκρασία), (σημείο C του διαγράμματος), του οποίου η έναρξη και
το πέρας της στερεοποίησης συμπίπτουν. Ο λεδεμβουρίτης αποτελείται από
πλακοειδείς κρυσταλλίτες εναλλάξ κορεσμένου ωστενίτη (π (C) = 2 %) και
σεμεντίτη.
Περλίτης
είναι το ευτηκτοειδές κράμα Fe – C, το
οποίο αντιστοιχεί σε π(C)= 0,80 % (ευτηκτοειδής αναλογία) και θερμοκρασία 723 oC
(ευτηκτοειδής θερμοκρασία), (σημείο S του διαγράμματος), του οποίου η έναρξη
και το πέρας του μετασχηματισμού από ωστενίτη σε φερρίτη συμπίπτουν. Ο περλίτης
σχηματίζεται από πλακοειδείς κρυσταλλίτες εναλλάξ φερρίτη και σεμεντίτη.