ساختار فروآلیاژها

ساختار فروآلیاژها عمدتاً با ترکیب و ریزساختار آن تعیین می شود که عمدتاً شامل ساختارهای سازمانی اساسی مانند فریت، سمنتیت و پرلیت است. ‌

فروآلیاژها آلیاژهایی هستند که از همجوشی آهن و سایر عناصر (مانند کربن، منگنز، سیلیسیم، کروم و غیره) به وجود می آیند. ویژگی های ساختاری آن عبارتند از:

فریت (F یا -Fe): فریت محلول جامد کربن در -Fe با بدنه-شبکه مکعبی در مرکز است. فریت توانایی ذوب کربن ضعیفی دارد و فقط می تواند حدود 0.006٪ کربن را در دمای اتاق حل کند، اما حداکثر حلالیت کربن 0.2٪ در 723 درجه است. خواص مکانیکی فریت استحکام و سختی کم، اما انعطاف پذیری و چقرمگی خوب است. ‌

سمنتیت (Fe3C): سمنتیت ترکیبی از آهن و کربن با فرمول شیمیایی Fe3C است. دارای محتوای کربن 6.67٪ و نقطه ذوب 1600 درجه است. دارای ویژگی های سختی بالا، نقطه ذوب بالا و شکنندگی بالا است. خواص مکانیکی سمنتیت با شکنندگی بالا و انعطاف پذیری تقریباً صفر مشخص می شود.

پرلیت (P): پرلیت مخلوطی مکانیکی از فریت و سمنتیت است. در زیر میکروسکوپ، پرلیت با سمنتیت مشخص می شود که به صورت نوارهایی روی یک ماتریکس فریت یا به صورت ورقه ای توزیع شده است. خواص مکانیکی پرلیت بین آهن خالص و سمنتیت، با استحکام بالا و مقاومت در برابر تغییر شکل خوب است.

علاوه بر این، ترکیب فروآلیاژها بر خواص آنها تأثیر بسزایی دارد. به عنوان مثال:

محتوای کربن: افزایش محتوای کربن به تدریج باعث افزایش سختی می شود، اما انعطاف پذیری آن کاهش می یابد.
عناصر آلیاژی: عناصری مانند منگنز، سیلیکون و کروم تأثیر مهمی بر خواص فولاد دارند. منگنز می تواند استحکام و سختی فولاد را افزایش دهد، سیلیکون می تواند استحکام و سختی فولاد را افزایش دهد و کروم می تواند به طور قابل توجهی مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر اکسیداسیون فولاد را بهبود بخشد.