Структура стали и химический состав

Структура стали связанна с ее температурой

Температура плавления чистого железа 1535°C. При охлаждении в процессе кристаллизации образуется так называемое d - железо, имеющее кристаллическую решётку объёмно-ентрированного куба (ОЦК-решётка).

При температуре 1490°C сталь переходит в тверды р-р углерода в железе (аустенит g - железа) где атомы углерода распологаются в вцентре атомной кристаллической решетки железа, а атомы железа по углам в центрах грани (ГЦК-решётка).

. .При температурах ниже 910°С из аустенита начинают выделяться кристаллы твёрдого раствора углерода в a - железе, называющиеся ферритом. По мере выделения феррита из аустенита, последний всё более обогащается углеродом и при температуре 720°С превращается в перлит, то есть смесь, состоящую из перемежающихся пластинок феррита и карбида железа Fe₃C, называемого цементитом. Таким образом, структура охлаждённой до комнатной температуры стали, состоит из двух фаз: феррита и цементита, который образует самостоятельные зёрна и входит в феррит в виде пластинок. Величина зёрен оказывает значительное влияние на механические свойства стали. Чем меньше зёрна, тем выше качество стали.

 По химическому составу стали, подразделяются на углеродистые и легированные.

  Углеродистые стали:

1).малоуглеродистые – содержание углерода до 0,25% (используются в строительстве);

2).среднеуглеродистые – содержание углерода 0,25 – 0,6% (исп. в машиностроении);

3).высокоуглеродистые – содержание углерода 0,6 – 1,2% (исп. для изготовления инструментов);

  По содержанию легирующих компонентов:

1).низколегированные – легирующих компонентов до 2,5%;

2).среднелегированные – легирующих компонентов 2,5 - 10%;

3).высоколегированные – легирующих компонентов свыше 10%;

Углеродистые стали состоят из железа и углерода с добавкой кремния (или алюминия) и марганца.

Углерод (У) повышая прочность стали, снижает ее пластичность и ухудшает свариваемость.

Кремний (С) увеличивает прочность стали, но ухудшает её свариваемость.

Алюминий (Ю) повышает ударную вязкость, хорошо раскисляет сталь, и нейтрализует вредное влияние фосфора.

Марганец (Г) увеличивает прочность и вязкость стали, соединяясь с серой, снижает ее вредное влияние.

По степени раскисления стали могут быть кипящими, полуспокойными и спокойными.

Спокойные стали используют при изготовлении ответственных конструкций, подвергающихся динамическим воздействиям.

7. Способы изготовления выплавки сталей . Раскисление

Способы изготовления:

1) в мартеновских печах (качество и св-ва)

2) в конверторах с продувкой (качество и св-ва)

3) электротермический (дешевый)

После плавки сталь разливают в изложницы, где происходит их затвердевание и кристаллизация, при этом если в состав не добавлен раскислитель то сталь в следствии выделения газов – кипит (кипящая сталь), она не однородна по длине слитка.

Головная часть слитка, наиболее рыхлая (из-за насыщения газом => усадка), ее отризают от слитка (5% от массы)

Кипящие стали имеют хорошие показатели по пределу текучести и по временном сопротивлению однако хуже сопротивляются хрупкому разрушению или старению.

Повысит качество стали можно раскислением т.е. добавками кремния (0,12-0,3%) и алюминия (0,1%)

Раскислители соединяются с растворенным в составе стали кислородом и уменьшают его вредное влияние, при этом улучшаются механические св-ва и повышается качество стали.

Раскисленные стали не кипят – их называют спокойными, ( с головки срезают 15%)

Спокойные стали хорошо сопротивляются хрупкому разрушению применяются для ответсвенных конструкций, и дороже кипящих.

Промежуточное положение по качеству и стоимости (кп и сп) принимают – полуспокойные стали которые раскисляют меньшим количеством кремния (0.05-0.15%)

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: