1. Углеродистые стали и чугуны.

Сплавы железа с углеродом, содержащие менее 2,14 % углерода при малом содержании других элементов, называются углеродистыми сталями. Они обладают высокой пластичностью, особенно при нагреве, и хорошо деформируются. Постоянными примесями в углеродистых сталях являются: марганец, кремний, сера, фосфор, а также скрытые примеси — газы: кислород, азот, водород. Полезными примесями являются марганец и кремний. Их вводят в сталь в процессе выплавки для раскисления. Вредными примесями в стали являются сера и фосфор. По структуре различают: 1) доэвтектоидную сталь, содержащую до 0,8 % С, структура которой состоит из феррита и перлита; 2) эвтектоидную, содержащую около 0,8 % С, структура которой состоит из перлита; 3) заэвтектоидную, содержащую 0,8–2,14 % С; ее структура состоит из перлита, цементита. По способу производства различают стали, выплавленные в электропечах, мартеновских печах и кислородно-конвертерным способом. По способу раскисления различают кипящие, полуспокойные и спокойные стали. По содержанию углерода: низкоуглеродистые( С≤0,3%), среднеуглеродистые (0,3≤ с≤0,6), высокоуглеродистые(с>0,6), по качеству: обыкновенного качества, качественные конструкц., высококачественные, особо высококачественные. 1- Ст, цифрой 0- 6, означающий условный номер марки и буквами СП, ПС, КП(степень окисления). Б-с гарант.хим.св., В- мех. и хим. св.; 2- Сталь, двухзначная цифра(среднее содержание углерода в сотых долях %) ПС или КП. Буква А в конце марки обозначает высококачественную сталь.

Чугуны — это железоуглеродистые сплавы, содержащие более 2 % углерода и затвердевающие с образованием эвтектики. В отличие от стали чугуны обладают низкой пластичностью. Однако, благодаря высоким литейным свойствам, достаточной прочности и относительной дешевизне, чугуны нашли широкое применение в машиностроении. Для оценки литейных и механических свойств чугуна используют 2 показателя: Степень эвтектичности S_Э — отношение концентрации углерода С в чугуне к его концентрации в эвтектике с учетом влияния кремния и фосфора. Углеродный эквивалент определяется как: С_эк = С + 0,3(Si + P). Чугуны подразделяются на: доэвтектические (Sэ < 1, Cэв < 4,2–4,3), эвтектические (Sэ= 1, Сэк 4,2–4,3) и заэвтектические (Sэ > 1, Cэв > 4,2–4,3). В зависимости от степени графитизации различают чугуны белые, серые и половинчатые. Белые чугуны — получаются при ускоренном охлаждении и при переохлаждении жидкого чугуна ниже 1147 °С, когда будет образовываться цементит Fe₃C, а не графит. Серые чугуны — образуются только при малых скоростях охлаждения в узком интервале температур, когда мала степень переохлаждения жидкой фазы. Серый чугун маркируют буквами СЧ, за которыми следует число, обозначающее гарантируемое временное сопротивление при растяжении в МПа. Половинчатые чугуны — занимают промежуточное положение между белыми и серыми чугунами, и в них основное количество углерода (более 0,8 %) находится в виде Fe₃C. Чугун имеет структуру перлита, ледебурита и пластинчатого графита. Чугуны с шаровидным графитом, используемые в промышленности с 40-х годов, называют высокопрочными и, маркируются буквами ВЧ, за которыми следует число, указывающее значение временного сопротивления при растяжении в МПа