Сталь - Пример профиля" src="http://www.ibud.com.ua/userfiles/image/Kovka/Metalloprokat_kupit/Metalloprokat_1.jpg" / Структура сталей в равновесном состоянии От процентного содержания углерод. Металл. Сталь

Сталь представляет собой ковкий (деформируемый) сплав железа с углеродом (в пределах 2%) и некоторыми другими элементами. Железо - основа стали.

Сталь - Пример профиля" src="http://www.ibud.com.ua/userfiles/image/Kovka/Metalloprokat_kupit/Metalloprokat_1.jpg" / Структура сталей в равновесном состоянии От процентного содержания углерода зависит окончательный вид сформировавшейся микроструктуры сталей и сплавов. Определить его можно по структурной диаграмме Fe – Fe3C в соответствии с процессами, которые происходят в составе сплава.     На свойства сталей и сплавов влияют углерод и постоянные примеси (технологические). Они являются обязательными компонентами, поэтому их трудно удалить при выплавке (S, P), из шихты – металлического легированного лома (Cr, Ni, др.), в процессе раскисления (Mn, Si).    Постоянные примеси (марганец, кремний, углерод, сера, фосфор, азот, кислород, водород) присутствуют в твердом или газообразном виде. В тоже время, они не влияют существенно на положение критических точек диаграммы Fe – Fe3C.

Зависимость заключается в возможности образовывать самостоятельные фазы с железом (основным компонентом) и местом возникновения этих фаз. Углерод Если увеличить содержание углерода (до 1,2%), то возрастут твердость, прочность, предел текучести, величина электрического сопротивления, порог хладноломкости (0,1%    способствует повышению температуры порога хладноломкости на 20?С), коэрцитивная сила. В тоже время, пластичность, вязкость, плотность, теплопроводность, величина остаточной индукции, величины относительных удлинения и сужения снижаются.     Так как физические свойства изменяются, то это ведет к целому ряду негативных технологических процессов, а, именно, свариваемость, деформирование при штамповке и т.д. Стали низкоуглеродистые, отличаются хорошей свариваемостью. А вот высокоуглеродистые и среднеуглеродистые стали, требуют при сварке применения подогрева, что предупреждает образование трещин, так как замедляется охлаждение, другие технологические операции.

Сталь - Арматура" src="http://www.ibud.com.ua/userfiles/image/Kovka/Metalloprokat_kupit/Metalloprokat_2.jpg" /      Марганец служит технологической добавкой стали, чтобы повысить степень их раскисления, устранить вредное влияние серы. Содержание марганца в качестве примеси не должно превышать 0,8%. Он пребывает в сплавах и сталях в виде твердого раствора а- Fe, а так же, как примесь технологическая, что не оказывает существенного влияния на свойства стали. Вводят для раскисления в сталь также и кремний.

Его содержание не выше 0,37%, в сталях для сварных конструкций – в пределах: 0,12 – 0,25%. Кремний присутствует в твердом состоянии а- Fe, не оказывает существенного влияния на свойства стали и сплавов.     Сера, как технологическая примесь, составляет содержание 0,035 … 0,045%, нерастворима в аустените. Она присутствует в виде хрупких сульфидов Fe S, Mn S, которые входят в эвтектику при температуре плавления 985?С. Эвтектика, чаще всего, кристаллизуется по границам зерен. Если содержание серы повышается, то снижаются свойства сталей (механические, физико-химические).

А, именно, пластичность, ударная вязкость, коррозийная стойкость, сопротивление к истиранию, снижает свариваемость изделий. К красноломкости приводит большое содержание серы при горячем деформировании, т.е. мы видим надрывы по включениям Fe S.    В твердом растворе а- Fe в сталях и сплавах присутствует фосфор. Его доля, как технологической смеси, находится в пределах 0,025 – 0,045%. Фосфор является вредной примесью в сталях и сплавах, как и сера. Если увеличивается его содержание на немного, доли процента, то прочность повышается, но и снижается пластичность, вязкость, повышается хрупкость, текучесть, порог хладноломкости. Обоснованно это тем, что фосфор вызывает внутрикристаллическую ликвацию, довольно сильную, способствует росту зерен в металле. При повышенном содержании углерода, сильно вредное влияние оказывает фосфор на металл.

     Отрицательно воздействуют на свойства металла кислород и азот. Они присутствуют в малом количестве, в результате чего, сталь загрязняется неметаллическими включениями (оксидами, нитридами, газовой фазой). Поэтому вызывается анизотропия механических свойств, при этом, хрупкость повышается, порог хладноломкости, а вязкость и выносливость снижается.

Старение стали бывает при содержании кислорода более 0,03%, а красноломкость – более 0,1%. Азот снижает пластичность стали, но увеличивает твердость и прочность. В тоже время, если содержание азота повышено, то происходит деформационное старение. Оно медленнее развивается при комнатной температуре и быстрее при нагреве до 250? С.      В твердом состоянии а- Fe находится в металлах водород. Он можетскапливаться в порах и на дислокациях. Если его содержание увеличивается в металле, то повышается хрупкость. Возникают в прокатных изделиях флокены, которые развивают водород, что выделяется в поры.

Флокены ведут к разрушению металла, поэтому металл, содержащий их, не допускают в промышленность.      Существует сталь легированная . Она содержит наряду с обычными примесями - специальные, которые вводятся в определенных сочетаниях. К легирующим элементам относятся: Cr, Ni, Mn, Si, Mo, Wo, V, Al, B, Ti и др. их содержание составляет больше 1%. Именно комплексное легирование обеспечивает лучшие технологические свойства. Т.е. повышается ударная вязкость, предел текучести, относительное сужение и прокаливаемость, снижается порог хладноломкости, скорость закалки, деформирование изделий, образование трещин. Повышенные механические свойства легированных сталей в изделиях, которые имеют крупное сечение (диаметр более 15 –20 мм), по сравнению с углеродистыми сталями. Сталь - Легированная сталь" src="http://www.ibud.com.ua/userfiles/image/Kovka/Metalloprokat_kupit/Metalloprokat_4.JPG" / 3 группы элементов, что применяются для легирования сталей: 1.Mn, Si, Cr, B; 2.Ni, Mo; 3.V, Ti, Nb, W, Zr… Различные элементы применяют для легирования не только из-за физических свойств, но и по экономическим соображениям.

Классификация легирующих элементов по механизму их воздействия на металлы: 1.воздействие на полиморфные превращения(а- Fe - >g-Fe); 2. образование карбидов с углеродом (Cr, Fe)7 C3; (Cr, Pe)23 C6; Mo2 C и др. 3. образование интерметаллидов с железом (Fe7 Mo6; Fe3 Nb) и др.