Karbon, nikel, magnezyum gibi birçok alaşım elementleri vardır. Bu alaşım elementlerinin her birinin karakteristik özellikleri vardır ve alaşım oluşturdukları metalin mekanik özelliklerinin geliştirilmesine katkısı vardır. Bu alaşım elementlerinden en çok kullanılanlardan bir tanesi karbon (C) dur. Karbonun metal bileşiklerine katılmasının amacı dayanımı ve sertliği arttırmaktır. Ayrıca karbon kullanıldığı faz itibarı ile farklı özeliklerde sağlayabilmektedir.
Demir karbon bileşikleri farklı sıcaklık ve bileşenlerde farklı fazlarda bulunmaktadır. Faz, homojen özellikler gösteren bir parçadır. Bir sistemde farklı fazlar bir arada bulunabilmektedir. Demir karbon diyagramları bu fazların gösterilmesi için kullanılır. Bu fazlar yazımızın konusu olan ferrit, östenit, sementit ve delta ferrit fazlarıdır. Bu yazımızda bu fazlar hakkında bilgi verip kısaca anlatmaya çalışacağız.
Ferrit
Ferrit oda sıcaklığında içerdiği karbon miktarı nedeniyle neredeyse saf olarak nitelendirilmektedir. İçerdiği maksimum karbon miktarı oda sıcaklığında yaklaşık % 0,009 değerindedir. Çözülebilen maksimum karbon miktarı ise optimum sıcaklıkta % 0,025 değerindedir. Bu sıcaklık ötektoid nokta sıcaklığı olan yaklaşık 727 derecedir. Karbon oranının az olmasından dolayı sertliği düşüktür. Fakat sünek bir malzeme olarak kullanılabilmekte ve işlenebilmektedir. Ferrit hacim merkezli kübik (HMK) yapıdadır.
Ferrit manyetik özellik göstermektedir. Doğada farklı bileşenler şeklinde bulunabilmektedir. Doğal mıknatıs olarak bilinir. Manyetik direnci iyidir. Diğer manyetik malzemelere göre ucuzdur ve herhangi bir zararlı etkisi yoktur. Ekonomik olmasından dolayı bir çok alanda kullanılmaktadır.
Östenit
Östenit yüzey merkezli kübik (YMK) yapıda bulunmaktadır. Manyetik özellik göstermez. Karbon oranı ferrite göre daha yüksektir. Maksimum karbon miktarı 1140 derecede yaklaşık %2 dir. Demir karbon alaşımlarında 900 ile 1400 derece arasındaki sıcaklıklarda östenit yapıya rastlanmaktadır. Sıcaklığın düşmesiyle beraber östenit perlite dönüşmektedir.
Östenit bileşikler paslanmaz çelik olarak kullanılmaktadır. Paslanmaz çelik içeriğinde krom ve nikel alaşım malzemeleri bulunmaktadır. Isıl işleme uygun değildir. Soğuk işlemler ile dayanımında bir miktar artış sağlanabilir. Korozyon dayanımının önemli olduğu otomotiv, mutfak ekipmanları ve pişirme ekipmanları gibi birçok alanda kullanılmaktadır.
Sementit
Sementit intermetalik (metal-metal) bir bileşiktir. Sementit bileşiklerinde % 6,67 ' ye kadar karbon çözünebilir. Yüksek karbon miktarından dolayı sert ve gevrek bir yapıdadır. Demir karbon diyagramının en sağında yer almaktadır. Ortorombik kristal yapıya sahiptir. Diğer fazlar ile karşılaştırıldığında en sert fazdır. Düşük sıcaklıklarda manyetik özellik gösterir. Çok sert ve gevrek bir malzeme olduğu için çeşitli kesim ekipmanlarında kullanılabilir.
