Зерна феррита обладают низкой твердостью и высокой пластичностью. Зерна цементита (карбида железа) очень тверды и хрупки. Зерна перлита, как комбинированные, обладают промежуточными свойствами между ферритными и цементитными.
В зависимости от содержания углерода структурные составляющие углеродистых сталей состоят из зерен: феррита и перлита — доэвтектоидные стали, содержащие до 0,8% углерода; только из перлита — эвтектоидная сталь, содержащая 0,8% углерода; из перлита и цементита — заэвтектоидные стали, содержащие более 0,8% углерода. Это значит, что сталь У8 с содержанием около 0,8% углерода в отожженном состоянии при нормальной комнатной температуре состоит только из зерен перлита, т. е. является эвтектоидной. Микроструктура этой стали представлена на рис. 3, в.
Все углеродистые стали, содержащие меньше 0,83% углерода, от. Ст. 0 до Ст. 7 включительно, и инструментальные стали У7, У7А в отожженном виде (об отжиге сказано ниже) при температурах до 723° С состоят из зерен феррита и зерен перлита, т. е. относятся к доэвтектоидным. Чем больше углерода в стали, тем больше в ней зерен перлита и меньше зерен феррита, т, е. прочность стали возрастает, а температура начала ковки снижается.
Стали, содержащие более 0,83% углерода (например, У9, У10, У10А, У12, У12А, У13 и У13А), в отожженном виде при температурах до 723° С состоят из зерен цементита и перлита. Эти стали называют заэвтектоидными.
По мере нагревания углеродистых сталей выше 723° С (критические точки ЛС], лежащие на линии PSK) происходит процесс (превращения) изменения структуры. Зерна перлита, а затем феррита и. цементита превращаются в зерна аустенита. И, наоборот, при охлаждении часть аустенита на линии PSK. превращается в перлит.
«Свободная ковка», Я.С. Вишневецкий