29. Вплив сірки на структуру і властивості вуглецевих сталей.
Вплив сірки. Сірка – це негативна домішка, верхня границя вмісту сірки 0,05%. Сірка з залізом утворює сполуку FeS, яка практично не розчиняється у твердому залізі, а з рідким залізом утворює легкоплавку евтектику з tпл=988°С. При кристалізації евтектика розташовується по межах зерен і при наступному нагріванні сталі до 1000 – 1200 °С під час кування чи прокатки вона розплавляється. При деформації сталі в місцях розташування евтектики виникають тріщини і надриви. Це явище називається червоноламкістю.
Сполуки сірки знижують ударну в'язкість і характеристики пластичності у поперечному напрямку витяжки, знижується і межа витривалості. При збільшенні вмісту сірки знижується робота розвитку тріщини і в'язкість руйнування, сірка погіршує зварюваність і корозійну стійкість сталей. Вміст сірки в сталі суворо обмежується і залежить від якості сталі.
Автоматні сталі S=0,08 – 0,3 % P ≤ 0,05 %
Сталі звичайної якості S ≤ 0,05 % P ≤ 0,04 %
Якісні S ≤ 0,04 % P ≤ 0,035 – 0,04 %
Високоякісні S ≤ 0,025 % P ≤ 0,025 %
30. Вплив неметалевих включень на структуру та властивості вуглецевих сталей
Водень, азот, кисень в сталях містяться в невеликих кількостях, і кількість їх залежить від способу виробництва сталі. Гази присутні у різних несуцільностях, у твердому розчині, у формі різних сполук – неметалевих включень – нітриди, оксиди. Неметалеві включення знижують межу витривалості та в'язкість руйнування.
Дуже негативною домішкою є водень, оскільки він сильно окричує сталь. Водень у катаних заготовках утворює флокени – тонкі тріщини овальної чи округлої форми, які у зломі мають вигляд п'ятна чи пластівців сріблястого кольору. Флокени різко погіршують властивості сталі. Водень при заварюванні сприяє утворенню холодних тріщин.
Домішки кольорових металів присутні в сталях в кількості сотих долей % , і попадають в сталь з металевого лому, це Cu, Ni, Cr, Zn, Sn, Sb та ін. Ці домішки практично не впливають на механічні властивості сталей, хоча по деяким даним домішки кольорових металів підвищують поріг холодноламкості.
31. Схематично зобразити структуру доевтектоїдної сталі з вказанням структурних складових.
Структура доевтектоїдних сталей складається з фериту та перліту
Ферит (залізо) — твердий розчин проникнення вуглецю в α-залізі (α—ферит) з ОЦК (об'ємно-центрованою кубічною решіткою) чи у γ—залізі (γ—ферит) з ГЦК (гране-центрованою кубічною решіткою), близька за складом до заліза (Fe) структурна складова вуглецевих сталей і чавунів.
Перлі́т (металургія) (нім. Perlmutter — перламутр[1]) — один із структурних складників залізовуглецевих сплавів — сталей і чавунів: представляє собою евтектоїдну суміш двох фаз — фериту і цементиту (у легованих сталях — карбідів). Перліт — продукт евтектоїдного розпаду аустеніту при порівняно повільному охолодженні залізовуглецевих сплавів нижче за 727 °C. При цьому γ-залізо переходить в α-залізо, розчинність вуглецю в якому становить від 0,006 до 0,025 %; надлишковий вуглець виділяється у формі цементиту та інших карбідів.