Углеродистые стали.

90% производства приходится на углеродистые стали. Они недорогие, обладают высокой свариваемостью, хорошо обрабатываются резанием, вобщем имеют высокие технологические свойства.

§ 1. Классификация углеродистых сталей.

1). По содержанию углерода:

– низкоуглеродистые

– среднеуглеродистые

– высокоуглеродистые

2). По назначению:

– конструкционные:

– строительные (низкоуглеродистые, высокая свариваемость)

– машиностроительные

– инструментальные:

– для измерительного инструмента

– для режущего инструмента

– штамповые

3). По способу раскисления (марганцем и кремнием):

– кипящие (стали с наиболее высоким содержанием кислорода, дешевые)

– полуспокойные

– спокойные (стали с наиболее низким содержанием кислорода, дорогие)

4). По качеству:

– обыкновенного качества

– качественные

– высококачественные инструментальные

§ 2. Состав углеродистых сталей и виды примесей.

Влияние примесей на свойства углеродистых сталей.

примеси

основание

Виды примесей:

– вредные

– технологические

Технологические примеси- примеси, без которых невозможно изготовить сталь. Они участвуют в металлургических реакциях раскисления стали.

Вредные примеси:

Сера практически нерастворима в железе, образует легкоплавкую эвтектику по границам зерен.

Сера вызывает явление красноломкости.

Способы борьбы с красноломностью:

– электрошлаковый переплав (переплавляемый материал нагревается до температуры плавления, затем стекает через слой шлака в ванночку)

– введение марганца

09.11.07.

Фосфор вызывает появление хладноломкости (охрупчивания сталей при снижении температуры). Фосфор почти полностью растворим в железе.

эвтектика по границам зерен

С ростом снижаетсяи снижается ударная вязкость, металл становится более хрупким.

Причины возникновения хладноломоксти:

1. Атомы растворены в, но из-за ликвации они образуют скопления на границах зерен (на дислокациях).

2. Атмосфера. Коттрелла- затрудняют движение дислокаций, снижают пластичность металла.

Металлургическим путем не удается понизить . Выбирают горную породу.

Влияние углерода на механические свойства углеродистых сталей.

С ростом повышается твердость, повышается, повышается прочность (при росте процента содержания углерода до 0.8%)

Маркировка углеродистых сталей.

Маркировка углеродистых сталей производится в соответствии процентного содержания в сталях вредных примесей: .

1. Стали обыкновенного качества.

Пример маркировки:

где по ГОСТу

с ростом номера углеродистой стали увеличивается уровень прочности .

способ раскисления, в данном случае углеродистая сталь является кипящей.

По старому ГОСТу маркировали так:

2. Качественные стали.

Если в конце обозначения углеродистой стали не указан способ раскисления, то подразумевается что сталь спокойная .

3. Инструментальные углеродистые стали.

Качественные Высококачественные

ПРЕВРАЩЕНИЯ В СТАЛЯХ ПРИ НАГРЕВАНИИ И ОХЛАЖДЕНИИ.

§ 1. Превращения при нагревании.

При нагревании происходит образование аустенита из перлита.

Рассмотрим левый нижний угол диаграммы железо-цементит:

ОЦК ГЦК

Зерна аустенита появляются на границах пластин и зерен ферритаи цементита. В конечном итоге, из одного зерна перлита получается множество зерен аустенита. Этот процесс называетсяфазовой перекристаллизацией.

Превращение перлита в аустенитпротекает диффузионным путем:

1-я стадия: диффузионным путем происходит перестройка ОЦК в ГЦК.

2-я стадия: углерод из цементита растворяется в ГЦК решетке аустенита.