![](/user_photo/63394_EFmOl.jpg)
-
Сталь – сплав железа с углеродом при содержании углерода до 2,14%.
Незакаленные стали, т.е. медленно охлажденные.
Виды взаимодействия атомов углерода и железа:
-
Образование твердых растворов.
Феррит – твердый раствор внедрения углерода в Feα (железо с ОЦК-решеткой).
max%C (727°C) = 0,025%
max%C (600°C) ≈ 0,010%
max%C (20°C) = 0,006%
Аустенит – твердый раствор внедрения углерода в Feγ (железо с ГЦК-решеткой).
max%C (1147°C) = 2,14%
max%C (727°C) = 0,8%
-
Образование химического соединения (Fe3C – цементит).
3Fe + C => Fe3C (%C = 6,67%)
-
С ростом содержания С НВ-увеличивается, относительное удлинение и сужение( и )-уменьшаются, временное сопротивление(в) - растет до 0,8% С, после уменьшается. Критериальное значение (KCU) - резко уменьшается.
Примеси в сталях:
-
Случайные (Cr, Ni, Cu, Au, Zn) – содержатся в малых количествах и обычно не оказывают влияния на свойства сталей;
-
Технологические (Mn, Si, Al) – наличие этих примесей обусловлено технологическими особенностями производства стали;
-
Вредные (S, P, N, O, H) – оказывают отрицательное влияние на свойства стали, но добиться полного их удаления невозможно, поэтому их содержание регламентируется.
Сера S. Содержание серы: для сталей обыкновенного качества: ≤ 0,03…0,04%;
для высококачественных: ≤ 0,018…0,03%.
Сера нерастворима в железе => образуется FeS => эвтектика (Fe+FeS) => красноломкость стали.
Сера оказывает вредное влияние на пластичность, ударную вязкость, свариваемость и качество поверхности сталей. Присутствие в стали марганца уменьшает вредное влияние серы.
Фосфор P. Содержание: ≤ 0,025…0,045%.
- Увеличивает характеристики прочности (в,0,2), но при этом резко снижает пластичность и вязкость.
- Способствует проявлению хладноломкости стали – увеличению Т перехода металла из вязкого состояния в хрупкое и снижению работы разрушения.
Красноломкость – свойство стали давать трещины при горячей обработке давлением (ковка, штамповка, прокатка) в области температур красного или жёлтого каления (850—1150°С). Обусловливается главным образом распределением некоторых примесей (меди, серы) по границам зёрен металла.
-
Углеродистые стали общего назначения - это стали обыкновенного качества по ГОСТу.
Применение:
- горячекатаный прокат (балки, швеллеры, уголки и т.д.);
- строительные сварные, клепаные и болтовые конструкции (балки ферм, подъемные конструкции);
- малонапряженные детали машин (оси, шестерени, валы).
Маркировка:
- группа стали (А, Б, В);
- № стали в ГОСТе (0, 1, …, 6);
- способ раскисления (кп – кипящая, пс – полуспокойная, сп – спокойная) – связан со степенью удаления из стали кислорода (чем полнее удален из стали кислород, тем спокойнее проходит процесс кристаллизации).
Примеры: ВСт3кп, БСт5сп, Ст0, Ст1кп.
-
Качественные конструкционные углеродистые стали
Применение:
- низкоуглеродистые стали (0,05…0,25%) малонагруженные детали, сварные конструкции;
- среднеуглеродистые стали (0,30…0,55%) нагруженные детали машиностроения (валы, шпиндели и т.д.);
- высокоуглеродистые стали (0,60…0,90%) детали, работающие в условиях трения, высоких вибрационных и циклических нагрузок (пружины).
Маркировка:
Качественные конструкционные углеродистые стали маркируются цифрами, которые указывают на среднее содержание углерода в сотых долях процента;
05 05кп 08 10 20 – низкоуглеродистые;
30 40 45 50 60 – среднеуглеродистые;
65 70 75 80 85 – высокоуглеродистые.
Автоматные стали – содержат в составе повышенное количество серы (0,08…0,30)% и фосфора (0,05…0,15)%:
А12 А30 А40Г АС40.
-
Инструментальные углеродистые стали
Применение: инструмент различного назначения (фрезы, зенкеры, сверла, ручные ножовки, напильники, хирургический инструмент и т.д.).
Маркировка:
Углеродистые инструментальные стали маркируются буквой У, следующая за ней цифра указывает содержание углерода в десятых долях процента.
Примеры: У7 У13 У7А (высококачественная) У8ГА (высококачественная, с повышенным содержанием марганца).