Влияние углерода и примесей на свойства сталей

Влияние углерода.

С ростом С в структуре стали увел-ся кол-во Ц, при одновременном снижении доли Ф. Изменение соотн-ия между составл-ими приводит к умен-ию пластичности, а также к повышению прочности и твердости. Прочность повышается до С=около 1%, а затем она умен-ся, т.к образ-ся грубая сетка Ц2.

С влияет на вязкие св-ва. Увел-иеС повышает порог хладоломкости и снижает ударную вязкость.Повыш-ся электросопротивление и коэрцитивная сила, снижаются магнитная проницаемость и плотность магнитной индукции.

С оказывает влияние и на технолог-кие св-ва. ПовышениеС ухудшает литейные св-ва стали, обрабат-сть давлением и резанием, свариваемость. Следует учитывать, что стали с низким %Сплохо обрабат-ся резанием.

Влияние примесей.

В сталях всегда прис-ют примеси, кот-ые дел-ся на 4 группы.

1. Постоянные примеси: Si, Mn, S, P.Mn и Si вводятся в пр-ссе выплавки стали для раскисления, они яв-ся технолог-ими примесями. %Mn< 0,5…0,8 %. Mn повышает прочность, не снижая пластичности, и резко снижает красноломкость стали, вызванную влиянием S. Он способствует уменьшению содержания FeS, т.к образует с S MnS. %Si< 0,35…0,4 %. Si повышает плотность слитка, раств-ся в Ф и повышает прочность стали, повышается предел текучести, . Но снижает пласт-ть, что снижает способ-ть стали к вытяжке. %P= 0,025…0,045 %., растворяясь в Ф, искажает кр.реш и увел-ет предел прочности и предел текучести , но снижает пласт-ть и вязкость.Увел-ет t перехода в хрупкое состояние, вызывает хладоломкость/ Повышение %P на 0,01 % повышает порог хладоломкости на 20…25^oС. P обладает склонностью к ликвации, поэтому в центре слитка отдельные участки имеют пониженную вязкость. S – умен-ся пласт-ть, сварив-ть и корроз стойкость. Р–искажает кр.реш.%S= 0,025…0,06 %. S – вредная примесь, попадает в сталь из чугуна. При взаимодействии с Feобразует хим.соед – FeS, кот-е, образует с Fe легкоплавкую эвтектику с t плавления 988^oС.Красноломкость – повышение хрупкости при высокихt.S снижает мехе св-ва, особенно ударную вязкость и пласт-ть. ухудшет свариваемость и корроз стойкость.

2. Скрытые примеси - газы (N, O, H) – попадают при выплавке. N и O наход-ся в стали в виде хрупких неМе включений: (FeO, SiO₂, Al₂O₃)_,нитридов (Fe₂N), в виде тв.р-ра или в свободном сост-ии, располагаясь в дефектах.Примеси внедрения (N, О) повышают порог хладоломкости и снижают сопротивление хрупкому разрушению. неМе включения (окислы, нитриды), могут понизить предел выносливости и вязкость.Очень вредным яв-я растворенный в стали Н, кот-ый охрупчивает сталь. Он приводит к образ-ию в катанных заготовках и поковках флокенов, тонких трещи овальной или округлой формы, имеющие в изломе вид пятен – хлопьев серебристого цвета.Ме с флокенами нельзя исп-ть в пром-ти, при сварке образуются холодные трещины в наплавленном и основном Ме.Если водород находится в поверхностном слое, то он удаляется в результате нагрева при 150…180 , лучше в вакууме мм рт. ст.Для удаления скрытых примесей используют вакуумирование.