В сплавах с содержанием углерода более 2,14% при кристаллизации происходит эвтектическое превращение. Такие сплавы называют белыми чугунами. Сплав II (рис.6.4) — эвтектический белый чугун (4,3 % С) кристаллизуется при эвтектической температуре изотермически с одновременным выделением двух фаз: аустенита состава точки Еи цементита. Образующаяся смесь этих фаз, как известно, названа ледебуритом. Фазовый состав ледебурита, как и любой эвтектики, постоянен и определяется отношением отрезков Ц/АE = EC/CF.
При дальнейшем охлаждении концентрация углерода в аустените изменяется по линии ESвследствие выделения вторичного цементита и к температуре эвтектоидного превращения принимает значение 0,8%С. При температуре линии PSKаустенит в ледебурите претерпевает эвтектоидное превращение в перлит.
Рис.6.4. Часть диаграммы состояния Fe – Fe3C для высокоуглеродистых сплавов (чугунов).
В доэвтектических белых чугунах (< 4,3%С) кристаллизация сплава начинается с выделения аустенита из жидкого раствора. В сплаве I (см. рис.6.4) этот процесс идет в интервале температур точек 1 - 2. При температуре точки 2образуется эвтектика (ледебурит):
ЖC + АЕ Þ [АE + Ц] + АЕ.
При последующем охлаждении из аустенита, структурно свободного и входящего в ледебурит, выделяется вторичный цементит. Обедненный вследствие этого аустенит при 727°С превращается в перлит.
Структура доэвтектического белого чугуна состоит из крупных темных полей перлита, образовавшегося из структурно свободного аустенита, на фоне ледебурита (см. рис на фотографии).
Сплав III(см. рис.6.4) - заэвтектический белый чугун (> 4,3 % С). В заэвтектических чугунах кристаллизация начинается с выделения из жидкого раствора кристаллов первичного цементита в интервале температур точек 5 - 6;при этом состав жидкой фазы изменяется согласно линии DC. Первичная кристаллизация заканчивается эвтектическим превращением, с образованием ледебурита. При дальнейшим охлаждении происходят превращения в твердом состоянии, такие же, как в сплаве II.
Конечная структура заэвтектического чугуна при 20 - 25°С состоит из ледебурита, на фоне которого видны темные участки перлита. Резко выделяются крупные пластинки первичного цементита (см. рис. на фотографии).
