Состав и свойства стали

Основой стали является железо. Сталь – это ковкий сплав, состоящий из железа и углерода, количество которого составляет в среднем 2 %. Окончательная структура стали и сплава зависит от количества в его составе углерода, а также постоянных технологических примесей, которые сложно удалить в процессе выплавки. Такими постоянными примесями являются кремний, марганец, углерод, фосфор, сера, кислород, азот, водород, присутствующие в газообразном или твердом виде.

При увеличении количества углерода возрастают такие свойства стали, как прочность, твердость, размер электрического сопротивления, предел текучести, порог хладноломкости и коэрцитивная сила. Однако при этом происходит снижение вязкости, пластичности, теплопроводности, плотности, а также величин относительного удлинения, сужения и остаточной индукции. Вследствие изменения физических свойств, происходит ухудшение технологических процессов, в частности деформирования при штамповке, свариваемости. Низкоуглеродистые стали обладают хорошей свариваемостью, а среднеуглеродистые и высокоуглеродистые нуждаются в подогреве при сварке для предотвращения трещин.

Марганец применяется для повышения степени раскисления стали и снижения вредного воздействия серы. При этом количество марганца не должно превышать 0,8 %. В сплавах он находится в виде твердого раствора и как технологическая примесь, не влияя на свойства стали. Марганец добавляется для раскисления.

Кремний содержится в сплаве в твердом состоянии и не влияет на свойства сплава. Количество кремния колеблется от 0,12-0,25 до 0,37 %.

Содержание серы равняется 0,035-0,045 %, она нерастворима в аустените. Сера представлена в виде сульфидов MnS, FeS, входящих в эвтектику при температуре плавления равной 985 градусам. При повышении количества серы в сплаве понижаются пластичность, коррозийная стойкость, ударная вязкость, сопротивление к истиранию и свариваемость сплава.

Кроме того, в стали содержится фосфор, количество которого составляет 0,025-0,045%. При повышении количества фосфора происходит повышение прочности, сопровождаемое одновременным понижением вязкости, пластичности, текучести и повышением хрупкости стали. В сочетании с повышенным количеством углерода фосфор оказывает вредное воздействие на металл.

Столь же нежелательное воздействие на металл оказывает азот и кислород, которые приводят к повышению порога хладноломкости и хрупкости и одновременному понижению выносливости и вязкости.

Помимо этого, в металлах содержится и водород, повышенное содержание которого может также привести к хрупкости и разрушению металла.

В состав легированной стали помимо обычных примесей входят специальные, к которым относятся Ni, Cr, Mn, Mo, Si, Wo, Al, V, Ti, B и другие, содержание которых составляет свыше 1%. Благодаря комплексному легированию улучшаются такие свойства стали как предел текучести, вязкость, прокаливаемость, относительное сужение, также понижается порог хладноломкости, образование трещин.

Наиболее часто для легирования сталей используются следующие группы элементов:

  • Ni,Mo;
  • Mn, Si, Cr,B;
  • V, Ti, Nb, W, Zr;

По способу воздействия легирующих элементов на металлы принята следующая классификация:

  • образование карбидов с углеродом (Cr, Fe)7 C3; (Cr, Pe)23 C6; Mo2 C;
  • воздействие на полиморфные превращения (а- Fe - >g-Fe);
  • образование интерметаллидов с железом (Fe7 Mo6; Fe3 Nb).

Страниц: 1
Опубликовано: 24.01.10 | Просмотров: 4285 | [ + ]   [ - ]   | Печать
Прямая ссылка
HTML код
BB код
Сохранить этот материал в закладки
Похожие материалы:
  Главная Новости База недвижимости Недвижимость Строительство и ремонт Полезные советы Рассылка Пресс-Релизы Контакты  
© 2017 «EstateGuru.ru»
При полном или частичном использовании материалов активная гиперссылка на EstateGuru.ru обязательна.
О проекте Статистика Партнёры Реклама на портале
Закрыть[x]