В литературе, особенно в иностранной, иногда указывают, что точки аллотропических превращений железа установил французский ученый Осмонд Ф. в 1887 г. В действительности, критические точки были определены в твердой стали впервые в 1868 г. Д.К. Черновым на основании очень тщательных наблюдений и практического опыта. Д.К. Чернов указал, что как раз при вишнево-красном калении существует такая особая температура, выше которой необходимо нагревать сталь для получения закалки. Эту температуру он обозначил точкой α, и она с тех пор называется "точкой α Чернова" и соответствует современному обозначению точки А1.

В точке А1 наблюдается особое явление, заключающееся в том, что при постепенном охлаждении нагретого куска стали в момент превращения поверхность его становится вдруг более светлой. Кусок стали как бы самопроизвольно раскаляется. Такое "самонакаливание" обусловлено быстрым выделением тепла в процессе превращения в точке А1.

Диаграмма состояния сплавов железа и углерода (цементита)

Рис. Диаграмма состояния сплавов железа и углерода (цементита)

Согласно диаграмме состояния системы Fe - С при нормальной температуре сталь может состоять из:

  1. феррита, если в ней содержится ничтожное количество (менее 0,006%) углерода;
  2. феррита и перлита при содержании менее 0,83% С (такая сталь называется доэвтектоидной);
  3. перлита при содержании 0,83% С (такая сталь называется эвтектоидной);
  4. перлита и цементита при содержании 0,9-2% С (такая сталь называется заэвтектоидной.
Микроструктура железа с ясными границами зерен

Рис. 1 Микроструктура железа с ясными границами зерен

Микроструктура железа с ясными границами зерен изображена на рис. 1.
Эвтектоидная смесь феррита и цементита - перлит с содержанием 0,83% С не так мягок и пластичен, как феррит, и не так тверд и хрупок, как цементит, хотя и обладает значительной твердостью и некоторой пластичностью.