Vasszén

Vasszén, vagy vas–szén rendszer, a vas (Fe) és a szén közötti bináris ötvözetek viselkedését és fázisátalakulásait leíró fogalom. Ez az alapja az acél és az öntöttvas kialakulásának, és a vas–szén fázisdiagram kulcsfontosságú eszköze a hőkezelés és a mikrostruktúra megértéséhez.

Az ötvözetek szén-tartalma alapján két fő csoportba sorolhatók: acélok, amelyek körülbelül 0,008–2,1% C-t tartalmaznak, és öntöttvasok, amelyek több mint 2,1% C-ot tartalmaznak. Szobahőmérsékleten dominál a ferrit (α-Fe, BCC) oldhatósága rendkívül kicsi (~0,02% C). Magasabb hőmérsékleten stabil az austenit (γ-Fe, FCC) és a cementit Fe3C, amely 6,67% C-ot tartalmaz. Grafit pedig grafitos ötvözeteknél jelenhet meg.

A vas–szén rendszer legismertebb jelenségei közé tartozik a 0,76% C-es eutektikus összetételnél keletkező perlites szerkezet, valamint a 4,3% C-es eutectikum (ledeburit) magas hőmérsékleten. A hűtés és a hőkezelés során különböző mikrostruktúrák alakulhatnak ki, például ferrit–perlit, bainit vagy martenzit, és ezek határozzák meg a szilárdságot és a ductilitást.

Jelentőség: a vas–szén rendszer nélkülözhetetlen az iparban, mivel szinte minden acél- és öntöttvasalapú termék ezt a teret követi. A szén-tartalom szabályozása és a megfelelő hőkezelés széles spektrumú mechanikai tulajdonságokat tesz elérhetővé, a középtávú építőipartól a precíziós alkatrészekig.