4.2.2 Легирующие примеси (Специальные)

Основным легирующим элементом для стали является хром. Его содержание 0,8…1,2 %. Он повышает прокаливаемость, способствует получению высокой и равномерной твердости стали. Снижает порог хладоломкости хромистых сталей -100…0 ^оС.

Бор, содержание в стали 0,003 %. Увеличивает прокаливаемость, но повышает порог хладоломкости до -60…+20 ^оС.

Титан, содержание в стали до 0,1 %. Вводят для измельчения зерна в хромомарганцевой стали.

Молибден, содержание в стали 0,15…0,45 %. Увеличивает прокаливаемость, снижает порог хладоломкости, до -20…-120 ^оС. Молибден увеличивает статическую, динамическую, усталостную прочность стали, устраняет склонность к внутреннему окислению. Помимо этого, молибден снижает склонность к отпускной хрупкости сталей, содержащих никель.

Никель значительно повышает прочность и прокаливаемость, понижает порог хладоломкости, но при этом повышает склонность к отпускной хрупкости. Хромоникелевые стали обладают наилучшим комплексом свойств. Однако дефицитность никеля ограничивает применение таких сталей.

Значительное количество никеля можно заменить кремнием. Это не приводит к снижению свойств стали.

4.3 Классификация железоуглеродистых сталей

По содержанию углерода стали, подразделяются на:

- низкоуглеродистые (содержание углерода менее 0,3 %);

- среднеуглеродистые (содержание углерода от 0,3 до 0,7 %);

- высокоуглеродистые (содержание углерода более 0,7 %).

По назначению стали классифицируют на конструкционные и инструментальные. Конструкционные стали, представляют наиболее обширную группу, предназначенную для изготовления строительных сооружений, деталей машин и приборов.

Инструментальные стали, подразделяют на стали для режущего, измерительного инструмента, штампов холодного и горячего (до 200 ^оС) деформирования.

По качеству стали (под качеством подразумевается содержание в стали серы и фосфора), классифицируют на:

- стали обыкновенного качества (0,04<S<0,06, 0,04<P<0,08);

- качественные (0,03<S<0,04, 0,03<P<0,04);

- высококачественные (S<0,03, P<0,03).

По степени раскисления стали классифицируют на спокойные, полуспокойные и кипящие. Раскисление - процесс удаления из жидкого металла кислорода, проводимый с целью предотвращения хрупкого разрушения стали при горячей деформации.

4.3.1. Кипящая сталь

Кипящая сталь в печи или ковше раскисляется не пол­ностью и только марганцем. Далее она поступает в изложницу (ЕМКОСТЬ) бурлящей от вы­деления оксида углерода. Чтобы закрыть выход газам, в излож­ницу в определенный момент вставляют чугунную крышку. В результате быстрого охлаждения под крышкой образуется твердая корка стали. Выделяющийся оксид углерода частично остается внутри слитка в виде рассеянных газовых раковин.

Газовые раковины (пузыри) завариваются при прокатке. Содержание углерода в кипящей стали не более 0,3 %. Кипение способствует более полному удалению из слитка неметаллических включений, поэтому плас­тичность кипящей стали выше, чем спокой­ной.

Кипящая сталь хорошо штампуется, поэто­му ее применяют для деталей глубокой вытяж­ки, а также других изделий. Она дешевле спокойной стали,- но слитки полу­чаются неоднородными по составу.