Лекция 6 - Железо и сплавы на его основе. Стали и чугуны
.pdf
Диаграмма
состояния железо-цементит
Феррит (Ф) – раствор С в Feα
Аустенит (А) – раствор С в Feγ
Стали Чугуны Цементит (Ц) – Fe3C, 6.67% C
Ледебурит (Л) Перлит (П)
3 изотермических превращения:
Перитектическое (1 499 С) Эвтектическое (1 147 С)
Эвтектоидное (727 С)
11
12
Сталь
Многокомпонентный сплав, в котором наряду с углеродом, определяющим её механические и технологические свойства, содержатся остаточные раскисляющие элементы (Mn, Si, Al), а также переходящие из шихты элементы (Cr, Ni, S, P и др.), допустимые массовые доли которых регламентируются стандартом.
13
Шихта
Смесь исходных материалов, а в некоторых случаях (при выплавке чугуна в доменной печи) и топлива в определённой пропорции, подлежащая переработке в металлургических, химических и других агрегатах.
14
ПРименение углеродистых сталей
15
По содержанию углерода
По назначению 
Стали |
По качеству |
|
|
|
По степени |
|
раскисления |
По структуре
Низкоуглеродистые
< 0.3% С
Среднеуглеродистые
0.3-0.6% С
Высокоуглеродистые
> 0.6% С
Конструкционные
Инструментальные
Обыкновенные
< 0.06% S и < 0.07% P
Качественные
< 0.04% S и < 0.035% P
Высококачественные
< 0.025% S и < 0.025% P
Спокойные
0.15-0.3% Si и 0.002% O2
Полуспокойные
0.05-0.15% Si и 0.01% O2
Кипящие
0.05% Si и 0.02% O2
Доэвтектоидные феррит + перлит
Эвтектоидные
перлит
Заэвтектоидные перлит + вторичный цементит
Строительные
< 0.25% С
Машиностроительные
< 0.8% С
Цементуемые
< 0.25% С
Улучшаемые
0.3-0.5% С
Пружинно-рессорные
0.5-0.8 % С
16
Раскисление
Процесс удаления из жидкого металла кремния и кислорода, проводимый с целью предотвращения хрупкого разрушения стали при горячей деформации
Раскисление и легирование стали в ковше
17
Влияние посторонних примесей на углеродистые стали
Углеродистая сталь – инструментальная или конструкционная сталь, не содержащая легирующих добавок – 85%
Легированная сталь – сталь, которая, кроме обычных примесей, содержит легирующие элементы, специально вводимые в
определённых количествах для обеспечения требуемых физических или механических свойств – 15%
18
Влияние посторонних примесей на углеродистые стали
+Марганец – MnO2 – пиролюзит
+Кремний – SiO – кремнезем
–Фосфор – P – хладноломкость!
–Сера – S, FeS, MnS – охрупчивание!
–Кислород – FeO, Fe2O3 – прочность и пластичность!
–Азот – охрупчивание!
–Водород – охрупчивание!
19
Марганец и кремний
Марганец: 0.3 – 0.8 %
Уменьшает воздействие серы и кислорода Кремний: 0.4 %
Упрочнение
Активный раскислитель
Полезные примеси!
20