27 Черные металлы. Основные свойства.Область прим-я.

Сталью называют сплав железа с углеродом (до 2 %) и другими элементами. Широ­кое использование сталей обусловлено комплексом механических, физико-химических и технологических свойств. Стали сочетают высокую жёсткость с достаточной статической и циклической прочностью. Изменяя химический состав, можно получать стали с различными свойствами и использовать их во многих отраслях техники и народного хозяйства. Широкое применение стали в промышленности предусматривает разнообразные требования, что обусловливает большое количество видов стали, отличающихся по химическому составу, структуре, свойствам.

Основным компонентом стали является железо. Также сталь содержит углерод и другие компоненты и примеси. При нормальных условиях сталь состоит из частиц феррита и цементита. Для феррита характерны относительно низкие прочность и твёрдость, но вы­сокие пластичность и ударная вязкость. Цементит хрупок, но весьма твёрд и прочен. Соотношение между этими фазами в структуре стали определяется в основном содержанием в ней угле­рода; различные свойства этих фаз и обусловливают многообразие свойств стали.

В зависимости от содержания С различают низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистую сталь.

Диапазон свойств стали расширяется с помощью легирования, а также различных способов термической обработки. Так, при закалке образуется мартенсит — пересыщенный твёрдый раствор углерода в железе, характеризующийся высокой твёрдостью, но и большой хрупкостью; сочетая закалку с отпуском, можно придать стали требуемое сочетание твёр­дости и пластичности.

В современной металлургии сталь вы­плавляют в основном из чугуна и стального лома. В состав легированных сталей входят легирующие элементы (Сг, N1, Мо, М, V, Л, №, 2г, Со и др.), которые вводят в сталь для улучшения её технологических и эксплуатационных характеристик или для придания ей особых свойств. По степени легирования различают низколегированные ,среднелегированные и вы­соколегированные стали. По назначению стали делятся на конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами. К сталям с особыми физическими и химическими свойствами относятся электротех­нические стали, нержавеющие стали, кислотостойкие, окалиностойкие, жаропрочные, стали для постоянных магнитов и другие. Для многих сталей этой группы характерны низкое со­держание углерода и высокая степень легирования.

Виды сталей. Область применения.

Сталью называют сплав железа с углеродом (до 2 %) и другими элементами. Классификация сталей проводится в зависимости от способа её производства, хими­ческого состава, назначения и области применения. В современной металлургии сталь вы­плавляют в основном из чугуна и стального лома. По типу сталеплавильного агрегата сталь имеет названия ки­слородно-конвертерная, мартеновская или электросталь. По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные. В зависимости от содержания С различают низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистую сталь. По степени легирования различают низколегированные, среднелегированные и вы­соколегированные стали. По назначению стали делятся на конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами.

Конструкционные стали применяют для изготовления строительных конструкций, деталей машин и механизмов, судовых и вагонных корпусов, паровых котлов и т.п. Инструментальные стали служат для изготовления резцов, фрез, штампов, калибров и другого режущего, ударно-штампового и мерительного инструмента.

По качеству стали обычно подразделяют на обыкновенные (рядовые), качественные, высококачественные и особо высококачественные. По степени раскисления и характеру затвердевания стали классифицируют на спо­койные, полуспокойные и кипящие.Стали с содержанием углерода более 0,7 % в основном используются в штампово- инструментальном производстве холодного и горячего деформирования. Кроме того, из этих сталей изготавливают режущий и мерительный инструмент, применяемый в различ­ных областях народного хозяйства.Стали обыкновенного качества выпускают в виде проката (прутки, балки, листы, уголки, трубы, швеллеры и т.п.) в нормализованном состоянии и в зависимости от назначе­ния и комплекса свойств подразделяют на группы: А, Б, В.

Стали группы «А» применяют в строительстве для из­готовления металлоконструкций.

Стали группы «Б» применяют для изделий, изготавли­ваемых с применением горячей обработки. Стали группы «В» применя­ют для ответственных деталей (для производства сварных конструкций). Углеродистые стали обыкновенного качества (всех трёх групп) предназначены для изготовления различных металлоконструкций, а также слабонагруженных деталей машин и приборов. Углеродистые стали обыкновенного качества широко используют­ся в строительстве при изготовлении железобетонных конструкций. Среднеуглеродистые стали пред­назначаются для рельсов, железнодорожных колёс, а также валов, шкивов, шестерён и дру­гих деталей грузоподъемных и сельскохозяйственных машин. Качественные стали широко применяются в машиностроении и приборостроении. Низкоуглеродистые стали можно использовать в автомобилестроении для изготовления деталей сложной формы. Высокоуглеродистые стали используются для изготовления пружин, рессор, высокопрочной проволоки и других изделий с высокой упругостью и износостойкостью.

.