4. Науглероживание чугуна

В доменной печи постоянно имеется избыток углерода, и поэтому получение чистого железа невозможно. Попытки снизить содержание углерода в металле до сих пор практических результатов не дали.

Науглероживание железа происходит главным образом окисью углерода. Образующийся карбид железа хорошо растворяется в чугуне:

Возможна и другая реакция:

Однако возможность протекания этой реакции меньше, так как необходим контакт кусочков топлива с железом. Процесс науглероживания начинается до расплавления руды и сопровождается образованием легкоплавкого соединения железа с углеродом.

Содержание углерода в чугуне зависит от его состава. Так с увеличением содержания марганца растет и содержание углерода. Объясняется это тем, что марганец (так же как и железо) образует карбиды Мп3С. Присутствие кремния в чугуне способствует разложению карбидов, что вызывает снижение содержания углерода в нем.

Передельный чугун обычно содержит около 4% углерода. Излом чугуна при быстром охлаждении будет иметь белый цвет, а при медленном - серый (при одинаковом составе), так как в первом случае углерод карбидов не успевает выделиться.