geležies‑anglies lydinių fazinės diagramos: raudona linija rodo cementitinę, pilka punktyrinė – grafitinę diagramą
geležiẽs‑angliẽs lydinia, Fe-C lydinia, geležies lydiniai, turintys iki 6,67 % anglies ir šiek tiek priemaišų. Grynieji geležies‑anglies lydiniai (beveik be priemaišų) naudojami moksliniams tyrimams, techniniai geležies‑anglies lydiniai (turi šiek tiek fosforo, sieros, mangano, silicio, vandenilio, azoto, deguonies) – plienas (iki 2,14 % C) ir ketus (daugiau kaip 2,14 % C) – yra pagrindinė konstrukcinė medžiaga mašinoms, įrenginiams, statybinėms ir kitoms konstrukcijoms gaminti. Tam tikroms mechaninėms ir fizikinėms savybėms gauti techniniai geležies‑anglies lydiniai dar legiruojami (chromu, nikeliu, molibdenu, volframu), modifikuojami (magniu, ceriu, kalciu). Susidaro kristalizuojantis geležies‑anglies lydalui. Geležies‑anglies lydinių sandarą ir savybes galima keisti keičiant lydinių cheminę sudėtį, aušinimo sąlygas, apdirbant juos terminiu ar termocheminiu būdu. Geležies‑anglies lydinių sandara ir savybės nustatomos iš fazinės ar struktūrinės geležies‑anglies lydinių būsenų diagramų.
Sudaromos cementitinė metastabiliosios (santykinai pastovios sandaros) ir grafitinė stabiliosios (pastovios sandaros) geležies‑anglies lydinių fazių diagramos; jos dažniausiai braižomos vienoje koordinačių sistemoje. Kietosios būsenos nelegiruotųjų geležies‑anglies lydinių kristalizacija ir sandaros pokyčiai dažniausiai vyksta pagal cementitinę diagramą, bet tam tikromis sąlygomis faziniai virsmai gali vykti pagal grafitinę diagramą. Diagramos linija ABCD (likvidas) atitinka aušinamų lydinių kietėjimo pradžios arba kaitinamų lydinių lydymosi pabaigos temperatūrą; linija AHIECF (solidas) – aušinamų lydinių kietėjimo pabaigos arba kaitinamų lydinių lydymosi pradžios temperatūrą. Geležies‑anglies tirpalui (virš solido) kristalizuojantis iš pradžių išsiskiria kietieji tirpalai – austenitas ar feritas, cheminis junginys cementitas, vėliau austenitas su cementitu sudaro eutektinį mišinį ledeburitą (4,30 % C), o feritas su cementitu – eutektoidinį mišinį perlitą (0,80 % C). Keičiant austenito aušinimo greitį ir temperatūrą galima gauti kitus cementito ir ferito mišinius – sorbitą, trostitą, beinitą, martensitą. Mažėjant anglies tirpumui aušinamuose lydiniuose 1147–727 °C temperatūrų intervale iš austenito išsiskiria antrinis cementitas, 727 °C ir žemesnėje temperatūroje iš ferito – tretinis cementitas. Praktiškai svarbios kritinės geležies‑anglies lydinių aušinimo temperatūros: A1 – austenito virsmo į perlitą (linija PSK), A3 – ferito išsiskyrimo iš austenito pradžios (linija GS), Acm – antrinio cementito išsiskyrimo iš austenito pradžios (linija SE).
Moksliškai geležies‑anglies lydinius pradėjo tirti R. A. de Réaumuras. Naudodamiesi 19 a. antros pusės D. Černovo plieno kritinių taškų tyrimais F. Osmond’as, Williamas Chandleris Robertsas‑Austenas (Didžioji Britanija), Hendrikas Willemas Bakhuisas Roozeboomas (Olandija) ir Paulis Goerensas (Vokietija) sudarė diagramą.
2203
-feritas