Резкое изменение свойств стали у предела текучести, когда она из тела, почти упругого, становится телом, почти совершенно пластическим, зависит от структуры стали. Как известно, сталь не является однородным телом. Как система железо — углерод сталь при нормальной температуре состоит из двух компонентов: чистого железа—феррита — и химического соединения железа с углеродом — карбида железа Fe3C, называемого цементитом. Феррит — основная часть стали, составляющая до 99% ее веса и образует в стали сплошные включения в виде зерен (кристаллитов) различной формы и размеров, представляющих собой группы наросших в процессе кристаллизации кристаллов феррита. Чем зерна мельче, тем сталь прочнее. Именно поэтому, когда изготовляются полотенцесушители водяные, применяется специальная сталь, в которой зерна феррита имеют максимально мелкий размер.
Феррит почти не растворяет углерода; поэтому почти весь углерод в виде цементита размещается на границах зерен феррита и составляет там с отдельными молекулами феррита смесь — перлит, который заполняет пространство между зернами, образуя между ними прослойки.
Прочие компоненты входят в твердый раствор с ферритом или осаждаются между зернами феррита.
Подобные осаждения представляют собой кристаллическое тело; прослойки между зернами упруги, достаточно прочны и представляют собой в основном аморфную смесь феррита с цементитом (перлит) и с другими компонентами стали. Феррит кристаллизуется по центрированной кубической решетке и, как всякое кристаллическое тело, имеет по плоскости пониженные сопротивления; поэтому он резко анизотропен. Однако анизотропия феррита не сказывается на свойствах стали, так как зерна феррита весьма мелки и ориентированы плоскостями спайности по равным направлениям. В результате статистически в среднем мы имеем по различным направлениям одинаковое число ориентированных зерен и потому одинаковое сопротивление. Таким образом, сталь представляет собой типично квазинзотропное тело.
17 февраля 2013
