Белые чугуны подчиняются общей закономерности: кристаллизуется аустенито-цементитная эвтектика, плотность возрастает до значения, соответствующего точке S. При дальнейшем охлаждении плотность белого чугуна увеличивается монотонно.
В серых чугунах кристаллизуется аустенито-графитная эвтектика, что сопровождается не уменьшением, а увеличением объема и уменьшением плотности до значения, соответствующего точке S. Кроме того, у серых чугунов и после точки S плотность уменьшается, и происходит расширение, которое заканчивается в точке М. Плотность серого чугуна в точке М минимальна. Интервал температуры TS...TM составляет 60 К. Это расширение профессор А.С.Басин и другие назвали «постэвтектическим». Из возможных причин постэвтектического расширения были отмечены следующие:
• продолжение кристаллизации эвтектической жидкости с выделением графита и вытеснением остатка расплава. Это следует из рассмотрения квазибинарных разрезов диаграмм состояния многокомпонентных чугунов: под влиянием Si, Р и других элементов процесс эвтектической кристаллизации многокомпонентного чугуна происходит в некотором интервале температур;
• выделение графита из первичного и эвтектического аустенита в твердом состоянии в результате резкого снижения растворимости углерода в аустените сопровождается увеличением объема (уменьшением плотности) чугуна.
При этом авторы считают, что фактор увеличения объема твердого чугуна вследствие выделения графита из аустенита имеет большее значение. Возможно также, что при эвтектической кристаллизации наряду с аустенито-графитной эвтектикой выделяется некоторое количество аустенито-цементитной эвтектики, цементит которой неустойчив и распадается с увеличением объема и уменьшением плотности.
Объемное изменение серого чугуна в процессах LE, ЕМ и LM можно определить по уравнениям, аналогичным приведенным ранее:
Особенность кристаллизации эвтектических двойных сплавов Fe—С и многокомпонентных чугунов заключается в отсутствии скачка плотности (объема) в процессе эвтектического превращения L, S, Е. При этом усадка не наблюдается, а расширение происходит в некотором интервале температур ниже температуры эвтектического превращения, т.е. расширение является постэвтектическим. Расширение чугунов околоэвтектического состава может достигать 1,7 %.