legeringsämnet stigit till en viss gräns, för att sedan åter aftaga. 2. Järnet blir mindre lättsmidt samt mindre tänjbart och segt. 3. Den elektriska ledningsförmågan minskas. 4. Smälttemperaturen sänkes. Från dessa allmänt gällande regler gälla dock vissa undantag.

Fig. 1. Perlitkorn i grundmassa af ferrit. (Linjär förstoring 200 ggr.)

Fig. 2. Perlit. (Linjär förstoring 1,600 ggr.)

Det ämne, som praktiskt spelar den ojämförligt viktigaste rollen för järnets egenskaper, är kolet. För nästan allt järn, som användes, betingas egenskaperna och användningen i första hand af kolhalten. Kolhalten är af så mycket större betydelse, som äfven värmebehandlingen af järnet till sin verkan är beroende af det ifrågavarande järnets kolhalt. Såväl glödgningen af järnet som härdningen, hvarmed menas metallens hastiga afkylning i en härdningsvätska (undantagsvis en luftström) från en temperatur, som öfverstiger rödvärme, och anlöpningen, d. v. s. återupphettningen efter härdningen till en temperatur, som understiger rödvärme, äro processer, som i första hand innebära en förändring af kolets förekomstsätt i järnet. Värmebehandlingens inflytande på järnet bör af denna anledning ses i samband med kolhalten. Järn i smält tillstånd förmår upplösa en viss del kol, och de olika slagen af järn, som användas, hålla varierande mängder däraf, upp till omkr. 4 proc. i vissa fall. Så länge järnet är smält, utgöres det af en homogen lösning af kol i järn. Vid stelnandet och under den fortsatta afkylningen förhåller sig däremot kolet på olika sätt, beroende såväl på den totala kolhalten i järnet som på mängden andra ingående ämnen samt afkylningshastigheten. Håller det smälta järnet i lösning mer än omkr. 2,5 proc. kol, utfaller i regel vid stelnandet en del af kolet som grafit. Grafiten, som afskiljes i form af små kristalliniska fjäll, erhålles sålunda mekaniskt innesluten i järnet. Särskildt gäller detta, om järnet samtidigt håller kisel. Om järnet däremot är manganhaltigt eller om afkylningen sker hastigt, kan allt kolet kvarhållas i lösning. Detta gäller äfven för allt järn med mindre än 2,5 proc. kol. Denna fasta lösning af kol i järn kallas austenit, och kolet kallas härdningskol. Om ett kolrikt järn, som sålunda håller kolet i lösning, underkastas en längre upphettning, afskiljes en del kol i järnet som ett fint amorft pulver, benämndt temperkol. Ehuru järnet sålunda är stelnadt, försiggå vid ytterligare afsvalning från stelningspunkten förändringar i fråga om kolets förekomstsätt. Af särskild betydelse äro dessa förändringar för järn af mindre än 2,5 proc. kolhalt. En rubbning af den hittills jämna fördelningen af härdningskolet i järnet inträder vid omkr. 800°, den s. k. öfre kritiska temperaturen, i det att kring vissa centra bildas mikroskopiska ansamlingar af 0,89 proc. kolhalt motsvarande den eutektiska lösningen (se Eutektisk) af kol i järn. Var järnets kolhalt mindre än 0,89 proc., komma dessa ansamlingar att omgifvas af järn, från hvilket nästan allt kolet aflägsnats, s. k. ferrit, hvilket utmärkes för stor mjukhet och tänjbarhet. Höll däremot järnet mer än 0,89 proc. kol, kommer den återstående massan att utgöras af en hård järnkarbid, cementit (se d. o.). Den sålunda bildade eutektiska lösningen består dock endast inom ett helt begränsadt temperaturområde; vid ytterligare afsvalning till omkr. 700° C., den undre kritiska temperaturen, upplöser den sig till en ytterst fin lamellartad blandning af ferrit och cementit, s. k. perlit. Dessa perlitkorn ha dock samma begränsning som de förutvarande ansamlingarna af eutektisk legering. Vid återupphettning af järnet ske förändringarna i motsatt riktning, d. v. s. vid undre kritiska temperaturen omvandlas perlitkornen till homogena korn med 0,89 proc. kol, och vid upphettning till öfre kritiska temperaturen utjämnas kolet genom hela massan, så att en likformig lösning af kol i järnet erhålles. Fig. 1 återger en mikroskopisk förstoring af järn hållande 0,20 proc. kol, hvarvid genom lämplig etsning perlitkornen framträda mörka mot den ljusa ferritiska grundmassan. Fig. 2 visar i ännu starkare förstoring ett perlitkorn med den lamellartade anordningen af ferriten och cementiten. Förutsättningen för att dessa förändringar skola fullföljas är, att afsvalningen sker långsamt. Sker denna hastigt, fixeras de