§ 5. Вуглецеві сталі

У вуглецевих сталях вуглець є найважливішим елементом, що вивчає як структуру, так і властивості сталі. З підвищен­ням вмісту вуглецю зростають міцність і твердість сталі, але знижується пластичність. Вуглець сприятливо впливає на рідко- текучість сталі.

Марганець підвищує твердість і міцність сталі, збільшує її в'язкість після термічної обробки. Кремній підвищує твердість, міцність і пружність сталі і незначно знижує її пластичність. Фосфор знижує пластичність і спричиняє холодноламкість (крих­кість) сталі, а сірка знижує ливарні властивості, перешкоджає виходові газів з рідкої сталі, що призводить до утворення газо­вих пузирів (раковин) у виливку, викликає ламкість і підвищує твердість сталі.

Вуглецева сталь звичайної якості призначається для виробництва прокату. За ГОСТ 380 — 60 ця сталь поділя­ється на три групи: А, Б і В.

Сталь групи А поставляється з гарантованими механічними властивостями (границя міцності, границя текучості і відносне подовження) і маркується літерами Ст., за якими йде цифра: 0; 1; 2 і т. д. до 7. Чим більша цифра в марці, тим більший вміст вуглецю, тим вища границя міцності і тим менше відносне подовження.

Сталь групи А надходить з металургійних заводів у вигляді прокату (балок, прутиків, стрічок, дроту тощо) і використову­ється для невідповідальних деталей машин, металевих конструк­цій, арматури, топкових пристроїв та інших виробів, що не зазнають термічної обробки.

Сталь групи Б поставляється з гарантією щодо хімічного складу. В марці літерами зазначається спосіб виплавлення: літе­рою М — мартенівська сталь, літерою Б — бесемерівська, літе­рою К — конверторна, одержана продуванням металу киснем згори; цифра в марці показує число, що характеризує хіміч­ний склад сталі, а літери кп— сталь кипляча, пс — сталь напів- спокійна, сп — сталь спокійна.

Сталь групи Б виготовляється таких марок: мартенівська — МСт. 0, МСт. 1, МСт. 2, МСт. З, МСт, 4, МСт. 5, МСт. 6, МСт. 7; конверторна — КСт. 0, КСт. 1, КСт. 2, КСт. З, КСт. 4, КСт. 5, КСт. 6, КСт. 7; бесемерівська — БСт. 0, БСт. З, БСт. 4, БСт. 5 і БСт. 6.*

З сталі групи Б виготовляють зварні конструкції, різні резер-

вуари, бандажі та осі вагонних коліс, залізничні рейки, пружи­ни, ресори загального призначення; виготовляючи ці вироби, И. застосовують кування, поверхневе загартування та інші види обробки.

Сталь групи В поставляється з гарантованою границею міц­ності, границею текучості, відносним подовженням і хімічним складом; марки сталі цієї групи починаються з літери В, потім ідуть елементи позначення ті самі, що,й для груп А та Б.

Сталь групи В виготовляється таких марок: мартенівська — _м ВМСт. 2, ВМСт. З, ВМСт. 4 і ВМСт. 5; конверторна — ВКСт. 2,

ВКСт. З, ВКСт. 4 і ВКСт. 5.

З сталі групи В виготовляють зварні конструкції, невідпо- відальні деталі машин, вали, осі тощо.

Сталь марок Ст. 1, Ст. 2, Ст. З і Ст. 4 всіх трьох груп виготов­ляється кипляча, напівспокійна і спокійна. Сталь марок Ст. 5, І Ст. 6 і Ст. 7 виготовляється тільки напівспокійна і спокійна. То­

марки сталі після цифри можуть мати індекси «кп» або «пс», або «сн», які вказують відповідно, що сталь кипляча або напів­спокійна, або спокійна.

Вуглецеву якісну сталь застосовують для виготов­лення відповідальних деталей, різних машин і механізмів (ша­тунів, шпинделів, зубчастих коліс, валів, осей тощо). Якісна кон­струкційна вуглецева сталь поставляється за ГОСТ 1050—60 з гарантованими механічними властивостями і хімічним складом у вигляді обтиснутих болванок, зливків, листів, прутків, штаб, стрічок та ін.

Якісна вуглецева сталь поділяється на дві групи: І — з нор­мальним вмістом і II—з підвищеним вмістом марганцю (0,7— 1,2%)- Сталь групи І маркується цифрами 0,5 кп, 10 кп, 15 кп, 20 і далі до 85. Цифри в марці показують середній вміст вуг­лецю в сотих частках процента. В сталі групи II після чисел, що показують вміст вуглецю, ставлять літеру Г (наприклад, Іі ' 15Г, 20Г, 25Г і далі до 70Г).

Вуглецеві інструментальні сталі поділяються

на якісні і високоякісні. Вміст вуглецю, від величини якого великою мірою залежать властивості сталі, становить 0,65—1,35%. З цих сталей виготовляють різальний, вимірювальний і штам­пувальний інструмент. Н Інструмент з вуглецевої інструментальної сталі після відпо­відної термічної обробки витримує температуру нагріву лише до 200—250°С; при більшій температурі нагріву твердість інстру­менту різко знижується. щ Вуглецеві якісні інструментальні сталі за ГОСТ 1435—54 виготовляють таких марок: У7, У8, У9 і т. д. до У13. Літера У пока­зує, що сталь вуглецева, а цифра — вміст вуглецю в десятих частках процента. У марці високоякісної вуглецевої інструмен­тальної сталі ставлять літеру А, наприклад У7А, У8А і т. д.