Характеристика вуглецевих сплавів

У вуглецевих сталях постійними домішками ємарганець, кремній, фосфор і сірка. У сталях, широко застосовуваних в промисловості, вміст вуглецю становить від 0,05 до 1,75%. Максимальна кількість марганцю у вуглецевих сталях становить 0,8%, кремнію — 0,3%, фосфору — 0,04 %, сірки — 0,05 %.

33На рис. 33 показано вплив вуглецю на механічні властивості сталі. Залежність механічних властивостей сталі від вмісту вуглецю зумовлена _кристалічними структурами, що утворюються при твердненні. До- евтектоїдна сталі складається з фериту і перліту. При цьому кількість перліту в ній зростає в міру збільшення вмісту вуглецю. При вмісті вуглецю, близькому до 0,8%, в сталі є тільки перліт.

Евтектоїдна сталь складається з перліту, а заевтектоїдна — з цементиту і перліту. З рис. 33 видно, що тимчасовий опір о в сталі збільшується і сягає максимального значення при вмісті вуглецю 0,9%, а показники звуження Д", видовження б і ударної в'язкості Он при збільшенні вмісту вуглецю значно знижу

ються. Твердість НВ в міру збільшення вмісту вуглецю в сталі збільшуЄться

Застосовуючу термообробку сталі можна дістати кристалічну буд0Ву і різні структурні форми, які забезпечують підвшцення її механічних властивостей.

34Марганець і кремній вводять у сталь з метою розкислення при виробництві її в мартенівських та інших печах. Ці елементи помітно підвищують механічні властивості сталі. Осдільк11 вміст марганцю і кремнію у всіх сталях приблизно однаковий, то й вплив їх на властивості різних стаЛей майже однаковий.

Фосфор розчинюється у фериті і різко знижує його пластичність, зумовлюючи холодноламкість сталі. В окремих випадкам фосфор є корисним компонентом, що сприяє поліпшенню оброблюваності сталей різальним інструментом, а сукупно з міддю підвищує протикорозійну стійкість стаЛей.

Сірка утворює в сталях сульфіди заліза ЕеБ, які входять до складу евтектики, що має температуру плавлення 988° С. Евтектика розташовується по границях зерен і при температурі понад 800° С надає сталі крихкості, тобто сталь стає червоноламкою і не піддається гарячій обробці тиском. Таким чином, сірку треба вважати шкідливою домішкою в сталях. Сталь у невеликих кількостях містить гази — водень, азот і кисень, що також погіршує її якості.

При виплавленні сталей неминуче їх забруднення різними шлаковими вкрапленнями, а також нітридами і оксидами, які утворюються в зв'язку з наявністю в сталях азоту і кисню. За киіькістю неметалевих вкраплень (рис. 34) сталь залежно рщ призначення в процесі досліджень оцінюють за п яти^альною шкалою, чим вищий бал оцінки, тим більше неметалевих вкраплень міститься у сталі.

Маркірування вуглецевих сталей. Вуглецеві сталі звичайної якості поділяють на конструкційні та інструментальні. Конструкційні сталі широко застосовують у будівництві, машинобудуванні та інших галузях народного господарства. Вони поділяються на три групи: А, Б і В.

Сталь групи А поставляють споживачам за її механічними властивостями. Сталь групи Б — за хімічними властивостями. Сталь групи В поставляється за механічними властивостями і хімічним складом.

До групи А входять сталі марок СтО, Сті, Ст2, СтЗ, Ст4, Ст5, Стб; до групи Б — БСтО, БСтІ, БСт2, БСтЗ, БСт4, БСтб, БСтб; до групи В — ВСт2, ВСтЗ, ВСт4, ВСтб.

Букви Ст означають сталь, а цифри від 0 до 6 — умовний номер марки сталі залежно від хімічного складу і механічних властивостей, наприклад СтО, Сті, Ст2, СтЗ тощо. Букви Б і В перед позначкою марки означають групи сталі, наприклад: БСтЗ, ВСтЗ, СтЗ. Група А в позначці сталі не зазначається.

Для позначки ступеня розкислення сталі після номера ставлять індекси: кп — кипляча; пс —■ напівспокій- на; сп — спокійна, наприклад: СтЗкп, СтЗпс, ВСтЗсп тощо.

У табл. 6 наведено механічні властивості сталей групи А (ГОСТ 380—71). У табл. 7 — хімічний склад сталей групи Б (ГОСТ 380—71).

Хімічний склад сталі групи В повинен відповідати нормам, які вказані для сталі групи Б.

Механічні властивості сталей групи В при розтяганні повинні відповідати нормам, прийнятим для сталі групи А.

Ударна в'язкість сталей марок ВСтЗпс, ВСтЗсп, ВСтЗГпс, ВСт4сп повинна відповідати нормам, наведеним у табл. 8.

Якісну конструкційну вуглецеву сталь виділено в окрему групу, яку маркірують з урахуванням вмісту в ній вуглецю (табл. 9). Цю сталь піддають різним видам термообробки.

Примітка. Буква У означає, що сталь вуглецева, а цифра при ній вказує на середній вміст вуглецю в сталі в десятих долях процента.

До вуглецевих сталей відносять також автоматні сталі, з яких виготовляють другорядні деталі. Автоматні сталі містять значну кількість сірки і фосфору, що забезпечує високу якість поверхні стальної деталі і підвищує стійкість інструменту.

26.12.2015
671

Комментарии

Нет комментариев. Ваш будет первым!