ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние углерода и постоянных примесей на свойства стали из "Металловедение и термическая обработка металлов " Сталь является многокомпонентным сплавом, содержащим углерод и ряд постоянных или неизбежных иримесей Мп, Si, S, Р, О, N, Н и др., которые оказывают влияние на ее свойства. Присутствие этих примесей объясняется трудностью удаления части из них при выплавке (Р, S), переходом их в сталь в процессе ее раскисления (Мп, Si) или из шихты — легированного металлического лома (Сг, Ni и др.). Этп же примеси, но в больших количествах, присутствуют и в чугунах. [c.128] Например, ири содержании в стали 0,37 % С количество цементита составляет 5 %, при 0,7 % С — 10 % (рис. 80, б) и при 2,0 % С, ,ос 1И1 ает. iO Как указывалось выше, твердость цементита 1IV 00 - 8Г)0 ( ООО 8500 Ml 1а) иа порядок больше твердости феррита HV О 9(1 ( 00 900 MI 1а). [c.129] С увеличением содержания углерода в стали снижается плотность, растут электросопротивление и коэрцитивная сила и иоии-жаются теплопроводность, остаточная индукция и магнитная проницаемость. [c.129] Кремний, остающийся после раскисления в твердом растворе (в феррите), сильно повышает предел текучести а ,2- Это снижает способность стали к вытяжке и особенно холодной высадке. В связи с этим в сталях, предназначенных для холодной н1тамновки н холодной высадки, содержание кремния следует брать пониженным. [c.130] Влияние серы. Сера является вредной примесью в стали. С железом она образует химическое соединение FeS, которое практически нераствори.мо в нем в твердом состоянии, но растворимо в жидком металле. Соединение FeS образует с железом легкоплавкую эвтектику с температурой плавления 988 °С. Эта эвтектика образуется даже при очень малых содержаниях серы. Кристаллизуясь из жидкости по окончапии затвердевания, эвтектика преимущественно располагается по границам зерна. При нагревании стали до температуры прокатки или ковки (1000—1200 С) эвтектика расплавляется, нарушается связь между зернами металла, вследствие чего при деформации стали в местах расположения эвтектики возникают надрывы и трещины. Это явление носит название красноломкости. [c.130] Присутствие в стали марганца, обладающего большим сродством к сере, чем железо, и образующего с серой тугоплавкое соединение MnS, практически исключает красноломкость. В затвердевшей стали частицы MnS располагаются в виде отдельных включений. В деформированной стали они вытянуты в наиравлении прокатки. [c.130] Сернистые включения сильно снижают механические свойства, особенно ударную вязкость (а,,) и пластичность (й, я )) в поперечном наиравлении вытяжки при прокатке и ковке, а также предел выносливости. Работа зарождения трещины не зависит от содержания серы, а работа развития треш,ины Яр с увеличением содержания серы резко падает. Свариваемость и коррозионную стойкость сернистые включения ухудшают. Содержание серы в стали строго ограничивается, оно не должно превышать 0,035—0,06 %. [c.130] Влияние фосфора. Фосфор является вредной примесью, и содержание его в стали допускается не более 0,025—0,045 %. [c.130] Растворяясь в феррите, фосфор сильно искажает кристаллическую решетку, при этом увеличиваются временное сопротивление и предел текучести, а пластичность и вязкость уменьшаются. Снижение вязкости тем значительнее, чем больше в стали углерода. Фосфор повышает порог хладноломкости стали и уменьшает работу развития трещины. Сталь, содержащая фосфор на верхнем пределе, для промышленных плавок (0,045 %), имеет работу распространения трещины в 2 раза меньшую, чем сталь, содержащая менее 0,005 % Р, Каждая 0,01 % Р повышает порог хладноломкости стали на 20— 25 °С. [c.130] Очень вредным является растворенный в стали водород, который сильно охруичивает сталь. Поглощенный при выплавке стали водород пе только охруичивает сталь, но приводит к образованию в катаных заготовках и крупных поковках флокенов. Флокены представляют собой очень тонкие трещины овальной или округлой формы, имеющие в изломе вид пятен — хлопьев серебристого цвета Флокены резко ухудшают свойства стали. Металл, имеющий флокены, нельзя использовать в промышленности. [c.131] Влияние водорода при сварке проявляется в образовании холодных трещин в наплавленном и основном металле. [c.131] Вернуться к основной статье