21.Сталь, ее состав и свойства. Классификационные признаки стали. Влияние углерода и посторонних примесей на качество углеродистых сталей.

Достоинства Стали (С.): 1.ей можно придавать любые св-ва, вводя легирующие эл-ты; 2.можно получать изделия любым способом формообразования; 3.сырьевые мат-лы позволяют получить С. требуемого кол-ва.

Влияние углерода. С – важнейший элемент, определяющий свойства и структуру углеродистой стали. Даже малейшее изменение содержания С значительно изменяет св-ва стали. До 0,8% сталь состоит из перлита и феррита, а более 0,8% С в структуре стали кроме перлита появляется структурно свободный вторичный цементит. Феррит имеет низкую прочность, но сравнительно пластичен. Цементит характеризуется твердостью, но хрупок. Поэтому с ростом содерж С увеличивается твердость и уменьшается пластичность и вязкость. Рост прочности происходит до увелич содерж С до 0,8% . При увелич содерж С более 0,8% уменьшает пластичность, но и прочность. С оказывает существенное влияние на технологические св-ва стали: свариваемость, обрабатываемость резанием и давлением. С увелич содерж С ухудшается свариваемость и способность деформироваться в горячем и холодном состоянии. Лучше всего обрабат резанием среднеуглеродистые стали (0,3-0,4% С ). Низкоуглеродистые стали при механической обработке дают плохую поверхность и трудно удаляемую стружку. Высокоуглеродистая сталь имеет повышенную тв-ть, что сниж стойкость режущего инструмента. Влияние Mn и Si. Mn повышает прочность практически не снижая пластичности, но резко уменьшает хрупкость стали при выс температурах. вызванную содержанием S. Si эффективно раскисляет сталь и полностью растворяется в феррите, способствует его упрочнению. Влияние фосфора. P – вредная примесь. растворяется в феррите, повышает его прочность, но снижает хладостойкость - снижение вязкости и прочности с понижением t. хрупкость стали вызываемая Р тем выше, чем больше в ней углерода. Влияние S - вредная примесь вызывает красноломкость стали, - повышение хрупкости при повышении t. От красноломкости предохраняет Mn, к-ый связывает S в сульфиды.S ухудшает свариваемость и красностойкость стали. Влияние азота N2 , кислорода О2 и водорода Н2. N2 и О2 присутствуют в стали в виде хрупких неметаллич. включений или в свобод виде располагаясь в трещинах и др. дефектных участках м-ла. Очень вреден Н2 , который охрупчает сталь. Повышенное содерж Н2 приводит к обр в крупных заготовках и поковках внутр трещин. Даже небольшое кол-во оказывает резко отриц влияние на св-ва стали, ухудшая ее пластические х-ки. Вакуумирование – важнейшая операция для улучшения кач-ва стали. Классификац. признаки С.: по хим. сост.: углеродистые, легированные, спец. назначения; по концентрации С: низкоуглеродистые(<0,3%C), среднеуглеродистые (0,3-0,7%C), высокоуглерод.(>0,7%). Легированные С. в зависимости от вводимых эл-тов: хромистые, марганцовистые, хромоникилиевые и т.д. По кол-ву вводимых эл-ов: низколегированные (легированных эл-тов<=5%),среднелегированные (5-10%),высоколегиров. (>10%). По степени раскисления и хар-ру затвердевания: спокойные(сп), полуспокойные(псп), кипящие (кп). По сп-бу пр-ва: конверторные, мартеновские, в электропечах. По стр-ре: эвтектоидные (0,8%С),доэвтектоидные (<0,8%C) ,заэвтектоидные (>0,8%C). По назначению: конструкционные, инструментальные. По кач-ву: обыкновенного кач-ва, качественные, высококач., особовысококач.