Влияние углерода свойства стали
Углерода в стали содержится до 1,4%; с его увеличением твердость НВ, прочность при растяжении араст, предел упругости ауп повышаются, одновременно относительное удлинение б уменьшается. Эти изменения связаны с количественным изменением основных структурных составляющих – феррита и цементита.
Кремний и марганец содержатся в количествах Si до 0,5% и Мп до 0,7%, в этих пределах они не оказывают существенного влияния на свойства. С дальнейшим повышением их содержания повышается твердость и прочность стали и она относится к легированным.
Сера является вредной примесью: растворяясь в железе, она образует серное железо FeS, которое, располагаясь между зернами, снижает их связь и делает сталь красноломкой. Кроме того, сера понижает пластичность, прочность и коррозионную устойчивость.
Фосфор придает хрупкость при обычной температуре (хладо-ломкость). Вредное влияние его особенно сильно при повышении содержания углерода. Однако для некоторых сталей (автоматных) при содержании углерода до 0,3% допускается повышенное содержание фосфора (до 0,15%) и серы (до 0,2%) для облегчения обработки резанием.
Конструкционные стали применяются для изготовления деталей машин, конструкций и сооружений. Ои могут быть угеродистые и легированные. Конструкционные стали должны обладать высокой прочностью, пластичностью и вязкостью в сочетании с хорошими технологическими свойствами.
Углеродистые конструкционные стали выпускаются двух классов: обыкновенного качества (ГОСТ 380-71) и качественные (ГОСТ 1050-60). В зависимости от условий раскисления в процессе плавки эти стали делятся на три группы:
спокойные (сп), получаемые полным раскислением металла Si, Mn, А1. Эти стали содержат минимальное количество закиси железа, что обеспечивает спокойное застывание металла. Слиток получается плотным и однородным по составу;
кипящие (кп) раскисляются только марганцем, содержат повышенное количество FeO, при реакции его с углеродом металла образуется СО, который, выделяясь, создает впечатление кипения. Кипящие стали имеют неоднородный химический состав, хуже свариваются, более дешевы;
полуспокойные (пс) раскисляются марганцем, алюминием и являются промежуточными между спокойными и кипящими.
Стали обыкновенного качества содержат углерода до 0,6%, они меньше очищаются от вредных примесей (содержат серы до 0,06% и фосфора до 0,06%). В зависимости от назначения и гарантируемых свойств стали обыкновенного качества делятся на группы А, Б и В.
Стали группы А поставляются по механическим свойствам и обозначаются буквами Ст (сталь) и цифрами 1, 2, 3, …,7.
Стали группы А используют в состоянии поставки без последующей горячей обработки, давлением или термической обработки, так как химический состав, определяющий режимы обработки, может сильно колебаться.
Стали группы Б поставляются по химическому составу. Они обозначаются буквами М – мартеновская, Б – бессемеровская и К -конверторная, а далее буквы Ст – сталь и цифры, указывающие содержание углерода.
Стали группы В поставляются по механическим свойствам и химическому составу. В обозначение марки этой группы входит буква В (BMCtI, ВМСт2 и т. д.). Состав стали соответствует аналогичной марке МСт1, Ст2 и т. д., а механические свойства той же марки.
Стали групп Б и В можно подвергать горячей деформации и термической обработке. Стали группы В могут иметь специализированное назначение (мосто- и судостроение). Для мостостроения (ГОСТ 6713-53) применяют марки М 16 С – (0,12-0,2 С) для сварных и СтЗ (0,14-0,22 С) -для клепаных конструкций.
Похожие статьи