34. Влияние п остоянных п римесей

на свойства уг леродистых сталей

Содержание кремния в углеродистой стали в виде

примеси составляет обычно до 0,4%, а марганца —

0,5—0,8%. Кремний и марганец являются полезны-

ми примесями. Они переходят в сталь в процессе ее

раскисления при выплавке. Раскисление улучшает

свойства стали. Кремний сильно повышает предел

текучести стали 0,2, что снижает способность стали к

вытяжке.

Марганец повышает прочность стали, не снижая

пластичности, и резко уменьшает хрупкость при вы-

соких температурах (красноломкость). Марганец

уменьшает вредное влияние кислорода и серы.

Сера является вредной примесью в стали, содер-

жание ее в зависимости от качества стали не должно

превышать 0,06%. Сера нерастворима в железе.

С железом она образует химическое соединение —

сульфид железа (FeS). При введении серы происхо-

дит охрупчивание, вызываемое оплавлением приме-

сей по границам кристаллов.

При наличии в стали марганца образуется тугоплав-

кое соединение — сульфид MnS. В затвердевшей

стали частицы MnS располагаются в виде отдельных

включений, что исключает образование легкоплавкой

эвтектики и явление красноломкости.

Фосфор является вредной примесью в стали, и

содержание его в зависимости от качества стали не

должно превышать 0,08%. Растворяясь в феррите,

фосфор сильно искажает и уплотняет его кристалли-

ческую решетку.

Газы (азот, водород, кислород) частично растворе-

ны в стали и присутствуют в виде хрупких неметалли-

ческих включений — оксидов и нитридов. Примеси,

концентрируясь по границам зерен в виде нитридов и

оксидов, повышают порог хладноломкости, понижают

предел выносливости и сопротивление хрупкому раз-

рушению. Так, хрупкие оксиды при горячей обработке

стали давлением не деформируются, а крошатся и

разрыхляют металл.

35. Стали уг леродистые обыкновенного

качества

Углеродистые стали подразделяют на три основ-

ные группы: стали углеродистые обыкновенного ка-

чества, качественные углеродистые стали и углеро-

дистые стали специального назначения (автоматную,

котельную и др.).

Стали углеродистые обыкновенного качества

соответствуют ГОСТ 380-71. Их поставляют в виде

проката в нормализованном состоянии и применяют

в машиностроении, строительстве и в других отрас-

лях народного хозяйства.

Углеродистые стали обыкновенного качества обоз-

начают буквами Ст и цифрами от 0 до 6. Цифры — это

условный номер марки. Чем больше число, тем боль-

ше содержание углерода, выше прочность и ниже

пластичность.

В зависимости от назначения и гарантируемых

свойств углеродистые стали обыкновенного качества

поставляют трех групп: А, Б, В. Индексы справа от

номера марки означают: 1) кп — кипящая; 2) пс — по-

луспокойная; 3) сп — спокойная сталь.

Между индексом и номером марки может стоять

буква Г, это означает повышенное содержание мар-

ганца. В обозначениях марок слева от букв Ст указа-

ны группы (Б и В) стали. Стали обыкновенного качес-

тва подразделяют на категории. Категорию стали

обозначают соответствующей цифрой правее индек-

са степени раскисления. Например, Ст5Гпс3 означа-

ет: сталь группы А, марки Ст5, с повышенным содер-

жанием марганца, полуспокойная, третьей категории.

Сталь первой категории пишется без указания номе-

ра последней, например Ст4пс.

Химический состав сталей группы А не регламен-

тируют, а гарантируют их механические свойства,

определяемые соответствующим государственным

стандартом. Стали этой группы применяют обычно

для деталей, не подвергаемых в процессе изготовле-

ния горячей обработке (сварке, ковке и др.).

Сталь группы Б поставляют по химическому соста-

ву и применяют для деталей, которые проходят в про-

цессе изготовления термообработку и горячую обра-

ботку давлением (штамповку, ковку). Механические

свойства стали группы Б не гарантируют. Сталь груп-

пы Б поставляют по механическим свойствам, соот-

ветствующим нормам для стали группы А, и по хими-

ческому составу, соответствующему нормам для ста-

ли группы Б. Сталь группы Б используют в основном

для сварных конструкций.