Η δομή των σιδηροκραμάτων καθορίζεται κυρίως από τη σύνθεση και τη μικροδομή τους, περιλαμβάνοντας κυρίως βασικές οργανωτικές δομές όπως ο φερρίτης, ο τσιμεντίτης και ο περλίτης.
Τα σιδηροκράματα είναι κράματα που σχηματίζονται από τη σύντηξη σιδήρου και άλλων στοιχείων (όπως άνθρακας, μαγγάνιο, πυρίτιο, χρώμιο κ.λπ.). Τα δομικά χαρακτηριστικά του περιλαμβάνουν:
Φερρίτης (F ή -Fe): Ο φερρίτης είναι ένα στερεό διάλυμα άνθρακα σε -Fe με σώμα-κεντραρισμένο κυβικό πλέγμα. Ο φερρίτης έχει κακή ικανότητα τήξης άνθρακα και μπορεί να διαλύσει μόνο περίπου το 0,006% του άνθρακα σε θερμοκρασία δωματίου, αλλά η μέγιστη διαλυτότητα άνθρακα είναι 0,2% στους 723 βαθμούς. Οι μηχανικές ιδιότητες του φερρίτη είναι η χαμηλή αντοχή και σκληρότητα, αλλά η καλή πλαστικότητα και σκληρότητα.
Τσιμεντίτης (Fe₃C): Ο τσιμεντίτης είναι μια ένωση σιδήρου και άνθρακα με χημικό τύπο Fe3C. Έχει περιεκτικότητα σε άνθρακα 6,67% και σημείο τήξης 1600 μοίρες. Έχει τα χαρακτηριστικά της υψηλής σκληρότητας, του υψηλού σημείου τήξης και της υψηλής ευθραυστότητας. Οι μηχανικές ιδιότητες του τσιμενίτη χαρακτηρίζονται από υψηλή ευθραυστότητα και σχεδόν μηδενική πλαστικότητα.
Περλίτης (P): Ο περλίτης είναι ένα μηχανικό μείγμα φερρίτη και τσιμενίτη. Κάτω από ένα μικροσκόπιο, ο περλίτης χαρακτηρίζεται από τσιμεντίτη που κατανέμεται σε λωρίδες σε μια μήτρα φερρίτη ή σε νιφάδες. Οι μηχανικές ιδιότητες του περλίτη είναι μεταξύ καθαρού σιδήρου και τσιμεντίτου, με υψηλή αντοχή και καλή αντοχή στην παραμόρφωση.
Επιπλέον, η σύνθεση των σιδηροκραμάτων έχει σημαντική επίδραση στις ιδιότητές τους. Για παράδειγμα:
Περιεκτικότητα σε άνθρακα: Η αύξηση της περιεκτικότητας σε άνθρακα θα αυξήσει σταδιακά τη σκληρότητα, αλλά η ευελιξία θα μειωθεί ανάλογα.
Στοιχεία κράματος: Στοιχεία όπως το μαγγάνιο, το πυρίτιο και το χρώμιο έχουν σημαντική επίδραση στις ιδιότητες του χάλυβα. Το μαγγάνιο μπορεί να αυξήσει την αντοχή και τη σκληρότητα του χάλυβα, το πυρίτιο μπορεί να αυξήσει την αντοχή και τη σκληρότητα του χάλυβα και το χρώμιο μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αντίσταση στη διάβρωση και την αντίσταση στην οξείδωση του χάλυβα.
