Экзаменационный билет № 6

1. Качество стали.

Сталью называется сплав железа с углеродом содержащий не более 2% углерода.

Единого понятия опрелеляющего качественности или дефектности стали нет, один вид стали будет работать значительно лучше в одних условиях чем другой, при изменении среды и условий использования, потребуется сталь уже с совершенно с другими свойствами, поэтому качество стали не является однозначным понятием.

Под качеством стали понимается совокупность свойств, определяемых металлургическим процессом ее производства. Основными показателями для их разделения служат нормы содержания вредных примесей – серы S и фосфора P.

В зависимости от их содержания стали разделяют по качеству на:

- стали обыкновенного качества (рядовые): до 0,06% S, до 0,07% P;

- качественные стали: до 0,04% S, до 0,035% P;

- высококачественные стали: до 0,025% S, до 0,025% P;

- особо высококачественные стали: до 0,015% S, до 0,025% P.

Вредными для стали в первую очередь являются примеси серы, фосфора, газов:

Фосфор - проникает в расплав стали  вместе с рудой. Присутствие фосфора повышает порог хладноломкости стали, т.е. повышает температуру перехода стали в хрупкое состояние. Его удаляют в процессе выплавки стали путем наведения шлаков и флюсов.

Сера - в расплаве стали появляется вместе с рудой. Взаимодействуя с железом образует сульфид (FeS), входящий в состав эвтектики плавящейся при Т=988 ^о Это явление называют красноломкость. Устраняется введением в сталь марганца.

Газы. Основные газы, которые попадают в сталь - кислород, азот, водород, содержащиеся в воздухе. Кислород и азот образуют оксиды и нитриты, которые делают сталь хрупкой. Особенно опасно присутствие в стали водорода, который приводит к внутренним надрывам в металле (флокены). Устранение газов возможно при выплавке стали в электропечах или вакууме.

Стали обыкновенного качества.

Углеродистые конструкционные стали являются самыми дешевыми сталями. Не обладают особыми свойствами, широко применяются для изготовления не ответственных деталей, конструкций, механизмов работающих в обычных условиях.

Стали качественные.

Углеродистые конструкционные стали изготовленные также как и обыкновенного качество, но с более строгим контролем технологического процесса, для достижения более высоких показателей чистоты химического состава и механических свойств металла. Применяют для изготовления ответственных деталей и механизмов, но не требующих особых свойств.

Стали высококачественные.

Углеродистые и легированные, конструкционные и инструментальные стали, полученные в дуговых электропечах, также с применением процесса электрошлакового переплава. Стали повышенной чистоты химического состава, с особыми свойствами. Применяются для изготовления ответственных деталей машин и механизмов, работающих в особых условиях и средах. Применяются для изготовления инструмента и оснастки.

Стали особовысококачественные.

Легированные инструментальные стали повергаются электрошлаковому переплаву, позволяющему получить максимальную степень очистки от сульфидов и оксидов. Стали производятся в электропечах методами специальной металлургии. Полученные стали обладают специальными свойствами, в зависимости от сферы применения. Из них изготавливают особо ответственные узлы и детали машин, авиационной косметической отрасли, особо нагруженные механизмы, детали, работающие в экстремальных температурных, химических, физических условиях и средах.