KWALIFIKACJA MTL5 - STYCZEŃ 2021

PYTANIE NR 35.
Strukturę stali nadeutektoidalnej o zawartości 1,3% C przedstawiono na rysunku oznaczonym literą
Ilustracja przedstawia cztery obrazy mikroskopowe struktury stali, oznaczone literami A, B, C i D.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Stal nadeutektoidalna (1,3% C) po powolnym chłodzeniu ma strukturę złożoną z perlitu oraz cementytu proeutektoidalnego, zwykle jako siatka/obwódki na granicach dawnych ziaren austenitu. Poprawny wybór to rysunek przedstawiający właśnie taki układ: perlit w ziarnach i wydzielony cementyt na granicach.

Pełne wyjaśnienie:

Stal o zawartości 1,3% C należy do stali nadeutektoidalnych, czyli ma więcej węgla niż skład eutektoidalny w układzie żelazo–węgiel. To kluczowa informacja, bo przesądza o tym, jakie składniki pojawią się w temperaturze pokojowej przy przemianach bliskich równowagi (np. po powolnym chłodzeniu lub po wyżarzaniu).

Dla stali nadeutektoidalnych typowa mikrostruktura po zakończeniu przemian to:

  • perlit (produkt przemiany eutektoidalnej austenitu), widoczny zwykle jako obszary o lamelarnej budowie (po trawieniu wyglądają na "ciemniejsze" lub wyraźnie prążkowane),
  • cementyt proeutektoidalny (Fe3C), który wydziela się przed przemianą eutektoidalną, najczęściej na granicach dawnych ziaren austenitu, tworząc charakterystyczne obwódki/siatkę.

Dlatego poprawna odpowiedź to ta, która wskazuje rysunek pokazujący perlit w objętości ziaren oraz ciągłe lub częściowo ciągłe wydzielenia cementytu na granicach. Taki obraz jest najbardziej typowy dla stali nadeutektoidalnej o zawartości węgla powyżej eutektoidu.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne? Najczęstsze pomyłki wynikają z mylenia składu podeutektoidalnego z nadeutektoidalnym oraz z utożsamiania "stali wysokowęglowej" wyłącznie z perlitem. Rysunek przedstawiający ferryt + perlit odpowiada stalom podeutektoidalnym, a nie nadeutektoidalnym. Z kolei obraz z dominującym cementytem bez typowego perlitu albo z cechami kojarzonymi z żeliwami (np. wydzielenia grafitu) nie pasuje do klasycznej stali 1,3% C.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w treści jest "nadeutektoidalna", szukaj w odpowiedzi cementytu proeutektoidalnego; jeśli "podeutektoidalna", szukaj ferrytu proeutektoidalnego. To proste rozróżnienie często przesądza o wyborze właściwego rysunku.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Stal nadeutektoidalna to stal o zawartości węgla większej niż skład eutektoidalny w układzie Fe–C. Jej typowa mikrostruktura po powolnym chłodzeniu zawiera perlit oraz cementyt proeutektoidalny, często widoczny na granicach dawnych ziaren austenitu.
Dla 1,3% C (stal nadeutektoidalna) oczekuje się mieszaniny perlitu oraz cementytu proeutektoidalnego. Cementyt pojawia się przed przemianą eutektoidalną i może tworzyć siatkę/obwódki na granicach ziaren, a perlit wypełnia obszary wewnątrz ziaren.
Bo przy zawartości węgla większej niż eutektoidalna austenit nie może w całości przejść w sam perlit bez wcześniejszego "oddania" nadmiaru węgla. Ten nadmiar wydziela się jako cementyt jeszcze przed przemianą eutektoidalną, zwykle na granicach ziaren austenitu.
Najczęściej rozpoznaje się go jako jasne, ciągłe lub częściowo ciągłe obwódki na granicach dawnych ziaren austenitu (po typowym trawieniu). W odróżnieniu od perlitu nie ma lamelarnej "pasmowej" faktury w obrębie ziaren, tylko tworzy wyraźne wydzielenia graniczne.
Różnica dotyczy zawartości węgla względem składu eutektoidalnego. Podeutektoidalna ma mniej węgla i po powolnym chłodzeniu daje zwykle ferryt + perlit. Nadeutektoidalna ma więcej węgla i daje perlit + cementyt proeutektoidalny. To najczęstszy "hak" w zadaniach z mikrostruktur.
W typowej strukturze równowagowej stali nadeutektoidalnej dominuje perlit i cementyt. Ferryt występuje w perlicie jako jedna z faz lamelarnych, ale nie powinien dominować jako osobny składnik proeutektoidalny (ten jest charakterystyczny dla stali podeutektoidalnych).
Gdy historia cieplna odbiega od powolnego chłodzenia: np. po hartowaniu mogą pojawić się struktury nierównowagowe (martenzyt i ewentualne węgliki), a po odpuszczaniu — mieszaniny o innej morfologii. Dlatego w zadaniach warto zwracać uwagę na doprecyzowanie obróbki cieplnej.
Najczęściej myli się ją ze stalą podeutektoidalną i szuka ferrytu na granicach ziaren zamiast cementytu. Drugim błędem jest uznanie, że "wysoka zawartość węgla = sam perlit". W praktyce trzeba pamiętać o składniku proeutektoidalnym, który zależy od strony eutektoidu.
Najpierw ustal, czy stal jest poniżej czy powyżej eutektoidu. Potem dobierz składnik proeutektoidalny: ferryt (poniżej) lub cementyt (powyżej). Na końcu szukaj obecności perlitu jako produktu przemiany eutektoidalnej. Ten schemat zwykle wystarcza do poprawnego wyboru rysunku.
Cementyt (Fe3C) jest fazą twardą i kruchą, dlatego jego większy udział w mikrostrukturze podnosi twardość i odporność na ścieranie, ale obniża plastyczność i udarność. W stalach nadeutektoidalnych cementyt proeutektoidalny na granicach ziaren może dodatkowo sprzyjać kruchości międzykrystalicznej.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 58% zdających egzamin. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Stal nadeutektoidalna (1,3% C) po powolnym chłodzeniu ma strukturę złożoną z perlitu oraz cementytu proeutektoidalnego, zwykle jako siatka/obwódki na granicach dawnych ziaren austenitu."

Źródła:

  • Wikipedia: Iron–carbon phase diagram — https://en.wikipedia.org/wiki/Iron%E2%80%93carbon_phase_diagram (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia: Eutectoid steel — https://en.wikipedia.org/wiki/Eutectoid_steel (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia: Cementite — https://en.wikipedia.org/wiki/Cementite (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręcznik do metalurgii/fizykochemii metali – rozdział o układzie Fe–C i przemianach eutektoidalnych
  • Atlas mikrostruktur stali (obrazy perlitu, cementytu proeutektoidalnego, struktur po wyżarzaniu)
  • Materiały dydaktyczne z metalografii: interpretacja obrazów po trawieniu

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego