ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние примесей на свойства железоуглеродистых сплавов из "Технология конструкционных материалов " На свойства железоуглеродистых сплавов влияет наличие в них постоянных примесей (вредных — серы, фосфора, кислорода, азота, водорода полезных — кремния, марганца и др.). Эти примеси могут попадать в сплав из природных соединений (руд), например, сера и фосфор из металлического лома — хром, никель и др. в процессе раскисления — кремний и марганец. [c.14] Влияние углерода. Углерод в железоуглеродисто сплаве находится главным образом в связанном состоянии в виде цементита. В свободном состоянии в виде графита он содержится в чугунах. С увеличением содержания углерода возрастает твердость, прочность и уменьшается пластичность. [c.14] Влияние серы. Сера является вредной примесью. Она образует легкоплавкую эвтектику FeS -f Fe. При кристаллизации сплава легкоплавкая эвтектика располагается по границам зерен и при повторном нагреве расплавляется, в результате чего нарушается связь между зернами, что приводит к образованию трещин и надрывов. Это явление носит название красноломкости. Допускается содержание серы до 0,06 %. [c.14] Влияние фосфора. Фосфор растворяется в у- и а-железе, иска-жае- pи тaлличe кyю решетку и ухудшает пластические свойства сплава Фосфор вызывает явление хладноломкости. Фосфор — вредная ирнмесь, и его содержание в сталях не должно превышать 0,08%. В чугуне допускается до 0,3 % Р. [c.14] Влияние азота, кислорода и водорода. Эти элементы присутствуют в сплавах или в составе хрупких неметаллических включений, например оксидов РеО, SiOj, Al. O ,, нитридов Fe4N, или в свободном состоянии, при этом они располагаются в дефектных местах в виде молекулярного и атомарного газов. Неметаллические включения служат концентраторами напряжений и могут понизить механические свойства (прочность, пластичность). [c.14] Водород поглощается сталью н атомарном состоянии. При охлаждении сплава растворимость водорода уменьшается, и в молекулярной форме он накапливается с микропорах под высоким давлением, Таким образом, водород может стать причиной образования внутренних надрывов в металле (флокенов). [c.14] Влияние кремния и марганца, Кремний и марганец попадают в железоуглеродистый сплав при его выплавке в процессе раскисления. Оксиды кремния (SiOj) связывают закись железа (FeO) в силикаты (FeO SiOa) и удаляются вместе со шлаками. [c.14] Кремний, растворяясь в феррите, повышает предел текучести и уменьшает склонность к хладноломкости. Кремний способствует графитизации чугуна. [c.15] Марганец образует твердый раствор с железом и немного повышает твердость и прочность феррита. В присутствии серы он частично связывается с серой в сернистый марганец и переходит в шлак. При содержании марганца более 1,5 % снижаются пластические свойства стали. В сталях содержится обычно пе более 0,4 % Si и 0,8 % Мп. [c.15] Классификация сталей. Стали классифицируют по химическому составу, качеству и назначению. По химическому составу классифицируют главным образом конструкционные стали. Конструкционными называют стали, предназначенные для изготовления деталей машин и металлических конструкций. Конструкционные стали делят на углеродистые и легированные. [c.15] Другие стали, например инструментальные, с особыми физикохимическими свойствами по химическому составу обычно не классифицируют. [c.15] Качество сталей определяется условиями металлургического производства и содержанием в них вредных примесей. Стали классифицируют на группы А, Б, В. [c.15] К группе А относят стали обыкновенного качества. Они могут иметь повышенное содержание серы (до 0,06 %) и фосфора (до 0,07 %). [c.15] Механические свойства сталей обыкновен юго качества ниже механических свойств сталей других групп. Основны.м элементом, определяющим механические свойства этих сталей, является углерод. Их выплавляют в кислородных конвертерах и мартеновских печах. Стали обыкновенного качества подразделяют на спокойные (полностью раскисленные), кипящие (не полностью раскисленные) и полу-спокойные (занимающие промежуточное положение между спокойными и кипящими). Спокойные, полуспокойные и кипящие стали обозначают в конце марки буквами соответственно сп пс и кп . [c.15] К группе Б относят качественные стали — углеродистые или легированные. В этих сталях содержание серы и фосфора не должно превышать 0,035 % каждого. Выплавляют их в основных мартеновских печах. [c.15] По 1азначению стали подразделяют на строительные, машиностроительные (конструкционные, общего назначения), инструментальные, машиностроительные специализированного назначения, с особыми физическими свойствами, с особыми химическими свойствами (устойчивые к коррозии). [c.16] Для машиностроительных сталей (конструкционных) общего назначения главной характеристикой являются их механические свойства, которые зависят от содержания углерода, изменяющегося в пределах 0,05—0,75 %. [c.16] Инструментальные стали имеют высокие твердость, прочность и ианососгойкость. Их используют для изготовления режущего и измерительного инструментов, штампов и т. д. Твердость и вязкость зависсп от содержания с инструментальных сталях углерода. [c.16] Вернуться к основной статье