Analiza uzroka frakture ferit-perlitnog čelika

Feritno-perlitni čelik predstavlja najveći deo ukupne proizvodnje čelika. U pitanju su uglavnom gvožđeni ugoni koji sadrže između 0,05% i 0,20% ugljenika i legure drugih malih legirajućih elemenata koji su dodati radi poboljšanja jačine prinosa i žilavosti.

Mikrostruktura ferit-perlita se sastoji od BBC gvožđa (ferita), 0,01% C, rastvorljive legure i Fe3C. U ugljeničnim čelovima sa vrlo niskim sadržajem ugljenika, cementitne čestice (karbidi) ostaju u granicama zrna ferita i zrna. Međutim, kada je sadržaj ugljenika veći od 0,02%, većina Fe3C formira strukturu sličnu strukturom sa nekim feritom, koja se naziva perlit, i ima tendenciju da bude "žitarica" i loptarski čvor (talog granice zrna). Dispergovano u feritnoj matrici. U mikrostrukturi niskoogljičnog čelika sa sadržajem ugljenika od 0,10% do 0,20%, sadržaj pearlita čini 10% do 25%.

Iako su čestice pearlita veoma teške, one su vrlo široko raspršene na feritnoj matrici i lako se deformišu oko ferita. Generalno, zrna ferita se smanjuje s povećanjem sadržaja perlita. Zato što formiranje i transformacija kuglica perlita može ometati rast feritnih zrna. Prema tome, pearlit će indirektno povećati napon zateznog prinosa δy podizanjem d-1/2 (d je prosečan prečnik zrna).

Sa stanovišta analize loma postoje dve vrste čelika u rasponu sadržaja ugljenika u niskougljeničnom čeliku, a njegova performansa je zabrinjavajuća. Prvo, sadržaj ugljenika je manji od 0,03%, ugljenik postoji u obliku kugličnih zglobova od perlita i slabo utiče na čvrstoću čelika. Drugo, kada je sadržaj ugljenika visok, žilavost i Charpy krivina direktno utiču na sferoidnu formu.