ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние содержания углерода и примесей на свойства углеродистых сталей из "Металловедение " Углерод — элемент, в основном определяющий свойства углеродистых сталей. Влияние углерода на прочность и пластич ность углеродистой стали после прокатки показано на рис. 63 С увеличением содержания углерода возрастают предел прочно сти и твердость стали, снижаются показатели пластичности (от носительное удлинение и относительное сужение), а также удар пая вязкость. При 0,8% углерода прочность стали достигает мак симального значения, после чего она начинает снижаться. [c.100] Изменение прочности стали в зависимости от содержания углерода легко объяснить характером шменения микроструктуры. Незакаленная углеродистая сталь при содержании углерода менее 0,8% состоит из кристаллитов свободного феррита и перлита, при 0,8% — только из перлита и при содержании углерода более 0,8% — из перлита и свободного цементита. [c.100] Кремний, подобно марганцу, является раскислителем, но действует более эффективно. В кипящей стали содержание кремния не должно превышать 0,07%. Если кремния будет больше, то раскисление кремнием произойдет настолько полно, что не получится кипения жидкого металла за счет раскисления углеродом. В спокойной углеродистой стали содержится от 0,12 до 0,37% кремния. Весь кремний растворяется в феррите. Он сильно повышает прочность и твердость стали. [c.101] Сера — вредная примесь. В процессе вьшлавки стали содержание серы снижают, но полностью ее удалить не удается. [c.101] Присутствие серы в большом количестве приводит к образованию трещин лри ковке, штамповке и прокатке в горячем состоянии. Это явление называется красноломкостью. В углеродистой стали сера взаимодействует с железом, в результате чего образуется сернистое железо FeS. Сернистое железо образует с железом относительно легкоплавкую эвтектику, которая располагается ло границам зерен. При температурах ковки, штамповки, прокатки в горячем состоянии эвтектика FeS — Fe находится в жидком состоянии. В процессе горячей пластической деформации по границам зерен, где располагается жидкая эвтектика, образуются горячие трещины. [c.102] Если в сталь ввести достаточное количество марганца, то вредное влияние серы будет устранено, так как она будет связана в тугоплавкий сульфид марганца MnS. Включения MnS располагаются в середине зерен, а не по их границам. При горячей обработке давлением йключения MnS легко деформируются без образования трещин. [c.102] Фосфор, подобно сере, является вредной лримесью. Растворяясь в феррите, фосфор резко снижает его пластичность, повышает температуру перехода в хрупкое состояние, или иначе — вызывает хладноломкость стали. Это явление наблюдается при содержании фосфора свыше 0,1%- Однако допустить содержание даже 0,05% Р для стали ответственного назначения уже рискованно, так как фосфор очень склонен к ликвации. Области слитка с лоБышенным содержанием фосфора становятся хладноломкими. В мартеновской стали обыкновенного качества допускается не более 0,045% Р. [c.102] Сера и фосфор, вызывая ломкость стали и одновременно понижая механические свойства, улучшают обрабатываемость резанием повышается чистота обрабатываемой поверхности, увеличивается время между переточками резцов, фрез и т. д. Поэтому для ряда неответственных деталей, подвергаемых механической обработке, применяют так называемые автоматные стали с повышенным содержанием серы (до 0,30%) и фосфора (до 0Д5%). [c.102] Кислород — вредная примесь. Закись железа, подобно сере, вызывает красноломкость стали. Очень твердые окислы алюминия, кремния и марганца резко ухудшают обрабатываемость стали резанием, быстро затупляя режущий инструмент. [c.102] В процессе выплавки углеродистой стали из металлического лома в нее могут попасть никель, хром, медь и другие элементы. Эти примеси ухудшают технологические свойства углеродистой стали (в частности, свариваемость), поэтому их содержание стараются свести к минимуму. [c.102] Вернуться к основной статье