Çelik Mikroyapıları: Ferrit, Perlit, Beynit, Martenzit
Çeliklerin mekanik özellikleri doğrudan mikroyapılarıyla belirlenir. Östenitin soğuma hızına ve alaşım bileşimine bağlı olarak farklı fazlar oluşur. Bu fazların morfolojisi, dağılımı ve hacim fraksiyonu; sertlik, dayanım, tokluk ve sünekliği kontrol eder.
Şekil 1: Temel çelik mikroyapıları — şematik gösterim ve sertlik aralıkları
1. Ferrit (α)
Saf demirin oda sıcaklığındaki kararlı fazı. Düşük karbon çözünürlüğü (%0.022 maks). Yumuşak, sünek ve manyetik. Eş eksenli taneler halinde bulunur. Çekme dayanımı düşük (~280 MPa) ancak tokluk yüksektir.
2. Perlit (α + Fe₃C)
Ferrit ve sementit lamelllerinin ötektoid karışımı. 727°C'de östenitin eş zamanlı dönüşümüyle oluşur. Lameller arası mesafe soğuma hızına bağlıdır — hızlı soğuma ince perlit (daha sert), yavaş soğuma kaba perlit (daha yumuşak) verir.
3. Beynit
Östenitin orta sıcaklıklarda (250-550°C) difüzyonla kontrollü dönüşüm ürünü. Üst beynit (iğnemsi ferrit + karbürler) ve alt beynit (plaka ferrit + ince karbürler) olmak üzere ikiye ayrılır. Perlitten sert, martenzitten tok.
4. Martenzit
Östenitin hızlı soğumasıyla (su verme) oluşan difüzyonsuz dönüşüm ürünü. BCT (gövde merkezli tetragonal) yapıda. Çok sert ve gevrek. Karbon atomları kafes içinde hapsolur ve katı çözelti sertleşmesi yaratır. Menevişle tokluğu artırılır.