ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Характеристика углеродистых сталей из "Термист " Стали — сплавы железа с углеродом. Углерод — второй основ-, ной компонент громадного большинства сталей. Только в некоторых сталях содержание углерода должно быть возможно меньшим как это ни странно, для некоторых сталей углерод является вредным элементом. Таковы трансформаторные стали, некоторые окалиностойкие стали, из которых изготовляют проволоку или ленту для нагревательных элементов. Но таких сталей мало. Во все остальные стали углерод входит как необходимая и очень важная составная часть, так как от содержания углерода зависят очень многие свойства стали. [c.84] Чем больше в стали углерода, тем сталь прочнее и тверже. Но с увеличением содержания углерода сталь становится менее пластичной и менее вязкой, ее становится труднее штамповать и волочить (фиг. 62). От содержания углерода зависит и способность стали к термической обработке. Если в стали мало углерода (меньше 0,2%), то такая сталь практически не закаливается, т. е. почти не изменяет своей твердости и прочности при закалке. Если же в стали много углерода, то такая сталь значительно меняет свои свойства при закалке. [c.84] Иногда в сталь при выплавке вводят специальные элементьи хром, никель, вольфрам, молибден, марганец, кремний и др. Если, например, ввести в сталь хром или никель или оба элемента вместе, то такая сталь делается более прочной, чем та же сталь без этих добавок. Вводя в сталь при ее выплавке большое количество хрома, сталь можно сделать нержавеющей. [c.89] Вводя в сталь в большом количестве никель, ее можно сделать немагнитной, как медь или алюминий. [c.89] В отличие от легированных сталей обычные стали, не содержащие специальных элементов, называются углеродистыми сталями,, так как они, помимо железа, содержат только один основной элемент— углерод. [c.89] Кроме углерода и легирующих элементов, в каждой стали-как углеродистой, так и легированной, неизменно присутствуют также примеси — кремний, марганец, сера, фосфор, кислород и др. [c.89] Фосфор и сера, попадающие в сталь при ее выплавке, для громадного большинства сталей — вредные примеси. Поэтому фосфора и серы в стали допускается не более 0,05% каждого. Только в автоматные стали для облегчения обработки резанием на станках фосфор и сера вводятся намеренно, и в этих сталях они содержатся в количествах фосфор — до 0,15%, сера—до 0,20%. [c.90] Стали выплавляются либо в бессемеровских конвертерах, либо в мартеновских печах, либо в электрических печах. По способу выплавки стали и называются бессемеровскими, мартеновскими или электросталями. Наивысшее качество имеет сталь, выплавленная в электропечах. Электростали содержат очень небольшое количество фосфора и серы и различных неметаллических загрязнений. Электростали — самые дорогие. Почти не уступают электросталям мартеновские стали. И несколько хуже по своим свойствам бессемеровские стали они содержат примерно вдвое больше фосфора и серы, чем мартеновские стали и электростали. [c.90] В электрических печах выплавляются наиболее дорогие ответственные легированные стали инструментальные, шарикоподшипниковые, трансформаторные, кислотостойкие и др. Наиболее простые по составу стали могут выплавляться в бессемеровских конвертерах. Основной же способ вьшлавки стали — мартеновский. Этим способом в нашей стране выплавляется около 90% всей стали. [c.90] Жидкая сталь, в какой бы печи она ни была выплавлена, должна быть раскислена — освобождена от содержащихся в ней окислов. Для раскисления стали применяют либо марганец (в виде ферромарганца), либо кремний (в виде ферросилиция), либо алюминий. Сталь, раскисленная марганцем, называется кипящей она затвердевает неспокойно — бурлит, и кажется, как будто она кипит. Сталь, раскисленная кремнием или алюминием, называется спокойной затвердевание ее не сопровождается бурлением и протекает спокойно. Слитки кипящей стали менее плотны, чем слитки спокойной стали, и в этом их недостаток, но зато кипящая сталь обладает большей пластичностью, или, вернее, менее наклепывается, чем спокойная сталь. Поэтому листы, предназначенные для глубокого выдавливан 1Я, наиример автомобильных кузовов, изготовляются из кипящей стали. [c.90] Существует несколько тысяч различных марок стали. Химический состав основных сталей, наиболее часто применяемых в промышленности, узаконен стандартами, которые сокращенно называются ГОСТ — Государственный Общесоюзный Стандарт. [c.90] Так как к углеродистым сталям обыкновенного качества не предъявляется высоких требований, то и условия, приемки их значительно легче, чем условия приемки остальных сталей. Стали обыкновенного качества принимаются либо только по механическим свойствам, либо только по химическому составу. Все конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества ГОСТ 380—60 разделяет на две основные группы группу А и группу Б. Стали группы А классифицируются по механическим свойствам, а стали группы Б — по химическому составу. Для сталей группы А установлено семь основных марок Ст. 1, Ст. 2, Ст. 3, Ст. 4, Ст. 5, Ст. 6 и Ст. 7. Чем больше цифра в марке стали, тем сталь прочнее и тверже и тем больше ее предел текучести, но зато она менее пластична и менее вязка. Предел прочности стали марки Ст. 1 равен 32—40 кг1мм , а предел прочности стали марки Ст. 7 более 70 кг1мм . Относительное удлинение стали Ст. 1 должно быть не меньше 33%, а относительное удлинение стали Ст. 7 всего только 10%- Эта разница в механических свойствах объясняется, конечно, различным содержанием углерода в стали Ст. 1 углерода содержится около 0,1%, а в стали Ст. 7 — около 0,6 /о. [c.91] Заметим, кстати, что цифры 1, 2, 3 и т. д в обозначении марки стали— условные и никакого физического смысла не имеют. Неправильно иногда думают, что эти цифры указывают на содержание углерода в стали Ст. 3, например, содержится только около 0,2% углерода. [c.91] Буква М в обозначениях марок сталей группы Б означает, что сталь мартеновская. Стали, выплавленные в бессемеровских конвертерах, обозначаются буквой Б БСт. Зит. д. Буквы ко означают, что сталь кипящая. [c.92] В первых четырех сталях группы Б пределы содержания углерода в стали одной марки перекрывают пределы содержания его в стали соседней марки. Это не случайно. Это сделано намеренно. Сталь, содержащая, например, 0,2% углерода, может быть отнесена и к марке МСт. 3, и к марке МСт. 4. Можно считать, что марки стали группы А имеют тот же химический состав, что и соответствующие марки стали группы Б, но возможны и отклонения. [c.92] Стали группы А применяются в основном в тех случаях, когда детали не должны подвергаться термической обработке и, значит, их механические свойства будут такими же, какими были свойства проката. [c.92] Стали группы Б применяются обычно для тех деталей, которые подвертаются термической обработке или свариваются знание точного химического состава очень важно для правильного ведения этих технологических процессов, а механические свойства проката не так уж существенны , так как в какой-то мере (при сварке) или весьма значительно (при термической обработке) они изменятся. [c.92] По пределу прочности и относительному удлинению качественные стали почти не отличаются от сталей обыкновенного качества. Что же касается предела текучести, то его значения для качественных сталей установлены несколько выше, чем для сталей обыкновенного качества. Эти несколько более высокие механические свойства качественны Х сталей объясняются меньщим содержанием в них фосфора и серы в этих сталях допускается не более 0,04% каждого из них. [c.92] О применении сталей с различным содержанием углерода можно сказать следующее. Из низкоуглеродистых конструкционных сталей (обыкновенного качества и качественных) марок Ст. 1, Ст. 2, Ст. 3, 10, 15, 20 и др. делают различные клепаные или сварные конструкции мосты, фермы, баки котлы (фиг. 63), а также болты, гайки, гвозди, заклепки и другие крепежные детали фиг. 64). Эти стали отлично свариваются, превосходно загибаются, щтампуются и вообще прекрасно пластически деформируются в холодном состоянии. Из сталей этих марок делают также различные детали, которые подвергаются цементации щестерени, валики и т. д. [c.93] Вернуться к основной статье