Структурні складові в сталях

Фази в сталях можуть бути також структурними складовими. При кімнатній температурі в сталі ферит та цементит виступають, як самостійні структурні складові, а аустеніт, як структурна складова, розглядається при температурах вище 727°С.

Перліт. (П) - це механічна суміш (евтектоїд) фериту і цементиту (Ф + Ц), що утворюється при повному розпаді аустеніту з вмістом 0,83% С.

Отже перліт також містить в собі 0,83% вуглецю. Цей факт лежить в основі визначення кількості вуглецю в сталі за кількістю в її структурі перліту. Якщо рахувати, що весь вуглець в сталі знаходиться в перлітній структурі (бо у фериті вміст вуглецю при кімнатній температурі всього 0,006-0,008%), то стопроцентна перлітна структура містить в собі 0,83%С.

100% П - 0,83% С

А%П - Х%С.

де А- % площа шліфа, зайнятого перлітом, тоді:

%

Деякі дефекти мікроструктури сталі

1 Грубозернистість і "відманштеттова" структура. Ці дефекти виникають в литій сталі, або в сталі, що піддавалась дуже високій температурі нагрівання. Відманштеттова структура відрізняється не тільки грубозернистою структурою, але й характерним розташуванням фериту в доевтектоїдній сталі і вторинного цементиту в заевтиктоїдній сталі. В обох випадках і ферит і цементит мають вигляд голчатих або пластинчатих включень. Сталь з такою структурою має понижену пластичність, а також ударну в'язкість.

2 Смугаста або рядкова структура. Утворюється така структура в результаті обробки сталі тиском в гарячому стані. В такій структурі перліт, ферит та цементит в сталях розташовуються рядками. Така структура обумовлює неоднакові властивості в різних напрямках, тобто проявляється анізотропія властивостей. Сталь гірше піддається штампуванню та різанню.

3 Зневуглецювання сталі з поверхні. При нагріванні сталь­них виробів для гарячої обробки тиском або термічної обробки може відбутись зневуглецювання і на поверхні сформується феритний шар. Це різко понижує втомну міцність, твердість і опір до стирання вже виготовленого виробу. Щоб запобігти цьому дефекту структури, необхідно нагрівати стальні вироби в нейтральних або захисних середовищах.

4 Перепалювання. При нагріванні сталі до високих темпера­тур оплавляються границі зерен, що приводить до їх інтенсивного окислення. В результаті втрачається міжзерен­ний зв'язок і метал втрачає міцність. Перепалювання - брак, який неможливо виправити жодною термообробкою.

4 Завдання і порядок виконання роботи та оформлення звіту

4.1 Вивчити стальну дільницю діаграми стану залізо-вуглець.

4.2 Засвоїти класифікацію і маркування сталей.

4.3 Під мікроскопом вивчити структури мікрошліфів, корис­туючись альбомом мікроструктур.

4.4 Зарисувати мікроструктури у звіт.

4.5 За кількістю перліту в структурі визначити вміст вуглецю в сталі і вказати за його вмістом марку сталі.

4.6 Виміряти твердість зразків сталей з різним вмістом вуглецю і дані, занести в таблицю 8.1.

Таблиця 8.1

Номер зразка	Вміст вуглецю,%	Структура сталі	Твердість
			HRC	HB

4.7 Побудувати графік залежності твердості сталі від вмісту в ній вуглецю.