•Стали классифицируют по структуре в зависимости от содержания углерода:

•- сталь с С = 0,8 % - _ эвтектоидная сталь,

•- сталь с С < 0,8 % - _ доэвтектоидная сталь

•- сталь с С > 0,8 % - _ заэвтектоидная сталь

•Белые чугуны по содержанию углерода делят на:

•- доэвтектические (С < 4,3 %)

• - эвтектические (С = 4,3 %)

•- заэвтектические (С > 4,3 %)

•Первичная кристаллизация белых чугунов происходит при 1147°С. Перекристаллизация

– при 727 0С.

Влияние содержания углерода на механические свойства стали

•Постоянными примесями сталей считают марганец, кремний, фосфор, серу, а также газы (водород, азот, кислород), в разных концентрациях присутствующие в технических сортах стали.

•Обычно содержание этих элементов ограничивается следующими верхними пределами: 0,8% Mn; 0,4% Si; 0,07% Р; 0,07% S.

•Марганец Mn. Его вводят в сталь для раскисления для устранения вредных окисей железа: FeO + Mn → MnO + Fe.

Марганец также устраняет вредные сернистые соединения железа (сульфид железа) в стали: FeS + Mn → MnS + Fe.

•Кремний Si. Влияние начальных присадок кремния аналогично влиянию марганца. Кремний раскисляет сталь по реакции: 2FeO + Si → 2Fe + SiO2 .

Кремний структурно не обнаруживается, т.к. полностью растворим в феррите, кроме той части, которая в виде окиси не успела всплыть в шлак и осталась в металле в виде силикатных включений.

•Фосфор. Растворимость фосфора в α– железе достигает 1,2% (диаграмма с ограниченной растворимостью). Растворяясь в феррите, фосфор резко повышает температуру перехода в хрупкое состояние – порог хладноломкости. При содержании фосфора 0,005% порог хладноломкости составляет (-80 0С), а при 0,21% Р – (+100 0С).

•Сера S. Она попадает в металл из руд, а также из печных газов – продуктов горения топлива (SO2).

Содержание серы в высококачественных сталях не должно превышать 0,01%, для стали обычного качества допускается повышенное содержание – 0,06-0,07%.

Сера нерастворима в железе (диаграмма с эвтектикой) и любое ее количество образует с железом сернистое соединение – сульфид железа FeS, который входит в состав эвтектики, образующейся при 9880С. Наличие легкоплавкой и хрупкой эвтектики, расположенной по границам зерен, делает сталь хрупкой при 800 0С и выше при температурах красного каления, т.е. порог красноломкости.

Сернистые соединения: а – в виде оторочек по границам зерен, х100; б – в виде обособленных включений, х100; в – в виде сульфида марганца, х500

Газы. Водород, азот и кислород содержатся в стали в небольших количествах, зависящих от способа производства. Содержание этих веществ определяют, расплавляя пробу металла в вакууме и измеряя количество газов, выделившихся из жидкого металла.

Повышенное содержание водорода приводит к опасным внутренним микротрещинам (флокенам). Оксиды и нитриды являются хрупкими соединениями и соответственно ухудшают свойства стали.

Оптимальным средством уменьшения газов служит выплавка или разливка стали в вакууме.