Issuu on Google+

WWW.07MET.TK

METALLOGRAPHY OF PLAIN CARBON STEELS Overview: Plain carbon steels are alloys of iron and carbon in which carbon varies from traces to about 2 %  by weight. Carbon in the steel forms cementite (Fe3C), a hard brittle phase, it both strengthens it  and renders it amenable to heat treatment. Commercial steels, in addition to carbon, contain  elements such as manganese, silicon, sulphur and phosphorus. These elements are always present  in   all   steels.   Sulphur   and   phosphorus   are   highly   detrimental   and   are   treated   as   undesirable  elements   and   these   are   usually   kept   below       0.04   %.   The   goal   of   this   exercise   is   to   study  microstructure of various plain carbon steel classes and provide enough exposure to students so  that they may learn to differentiate between these classes in future.

Procedure: The students shall be provided with prepared metallographic samples of steel for micro­structural  study.   The   three   basic   types   of   steel   would   be   differentiated   on   the   basis   of   the   phase  morphology. The phase present in the microstructure shall also be identified. There are three main classes of plain carbon steels according to the percentage of carbon:  1. Low Carbon Steels (0.05 – 0.25 % Carbon) 2. Medium Carbon Steels (0.25 – 0.65 % Carbon) 3. High Carbon Steels (0.65 – 1.7 % Carbon) 1.  Low Carbon Steels:  Steels with carbon varying from 0.05 to 0.25 percent are referred to as low carbon steels. The  microstructure of low carbon steel consists of two phases, black and white. The black phase is  pearlite and white phase is ferrite. The quantity of ferrite is more in low carbon steels than  pearlite. 2.  Medium Carbon Steels:  Steels with carbon varying from 0.25 to 0.65 percent are referred to as medium carbon steels.  The microstructure of medium carbon steels consist of two phases, black and white. The black  phase is pearlite and white phase is ferrite. The quantity of pearlite is more than in low carbon  steels. The quantity of pearlite is either nearly equal to ferrite or more than ferrite depending  upon carbon contents of steel.


WWW.07MET.TK

3.  High Carbon Steels:  Steels with carbon varying from 0.65 to 1.7 percent are referred to as high carbon steels. The  microstructure of high carbon steels consists of two phases, black and white. The black phase is  pearlite and white phase present along the grain boundaries is cementite. Cementite forms a  network along the grain boundaries.

Eutectoid Steels: Eutectoid steels contain 0.8 % carbon. In the phase diagram of steel at 0.8 % carbon, eutectoid  reaction occurs and results into a eutectoid mixture of ferrite and cementite known as pearlite. So  the   microstructure   of   eutectoid   steel   consists   of   pearlite   only,   which   appears   black   under  microscope.

Very low carbon steel


WWW.07MET.TK

0.25% Carbon steel


WWW.07MET.TK

0.5% Carbon steel


METALLOGRAPHY OF PLAIN CARBON STEELS @ WWW.07MET.TK