КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Кремній застосовують для дезоксидації. Він утворює з феритом твердий розчин, спотворена ґратка якого збільшує міцність і знижує пластичність сталі
Вплив постійних домішок на властивості сталі Вплив вуглецю ВУГЛЕЦЕВІ СТАЛІ
Вуглецеві сталі промислового виробництва — це багатокомпонентні сплави, які крім заліза й вуглецю мають домішки марганцю, кремнію, фосфору, сірки та деякі інші. Кожен з перелічених компонентів впливає відповідним чином на структуру та властивості сталей. З-поміж них найбільший вплив має вуглець. Вуглець у сталях перебуває в складі фериту й цементиту. Ферит має невисоку міцність, малу твердість і добру пластичність, але зі збільшенням кількості вуглецю частка фериту у сталі поступово зменшується, а частка високотвердого і мало-пластичного цементиту зростає. Така зміна у співвідношенні фаз фериту й цементиту збільшує міцність σв та твердість НВ сталі (рисунок 1) і зменшує її пластичність δ та ударну в'язкість КСU. Міцність зростає доти, поки частка вуглецю не досягне 0,8...0,9 %. Подальше збільшення вуглецю спричинює зменшення міцності, що призводить до руйнування під час навантаження крихкої сітки вторинного цементиту навколо перлітних зерен. Поруч з механічними властивостями змінюються також і властивості технологічні. Зокрема з ростом кількості вуглецю в сталі її зварюваність і оброблюваність різанням погіршуються. Сталі добре зварюються, якщо кількість вуглецю в них не перевищує 0,25 %.
Постійними домішками сталей є марганець, кремній, фосфор, сірка, а також гази — водень, азот і кисень. Домішки переходять у метал із шихтових матеріалів і пічних газів.
Рисунок 1 - Вплив вуглецю на механічні властивості (НВ, σв, σ02, δ, КСU) вуглецевої сталі: НВ — твердість за Брінеллем; σв — границя міцності при розтязі; σ0 2 — умовна границя текучості; δ — відносне видовження; КСU — ударна в'язкість
Марганець, як відомо, використовують в металургії з метою дезоксидації та десульфурації рідкого металу. При цьому частина марганцю у вигляді МnО і МnS потрапляє в шлак, який згодом зливають, а інша — залишається в металі у складі фериту й цементиту. Розчинений у фериті марганець спотворює кристалічну ґратку, внаслідок чого помітно підвищується міцність сталі, хоч пластичність змінюється мало. Фосфор розчиняється у фериті і хоч підвищує міцність, проте зменшує пластичність та ударну в'язкість сталі. Спад ударної в'язкості стає причиною холодноламкості, тобто схильності сталі до крихкого руйнування при низьких температурах. Холодноламкість помітно посилюється з ростом кількості вуглецю, а також із виникненням поблизу границь зерен ділянок, збагачених фосфором внаслідок ліквації. Отже, фосфор є шкідливою домішкою, хоч і підвищує оброблюваність сталі різанням. Цей вплив враховують, коли створюють легкооброблювані сплави, призначені для виготовлення маловідповідальних виробів (автоматні сталі). Сірка не розчиняється в залізі, входить до складу хімічної сполуки FеS, яка разом зі залізом утворює евтектику Fе — FеS з температурою плавлення 988 °С. Зазначена евтектика кристалізується насамкінець й розташовується по границях зерен. Низька температура плавлення евтектики спричинює червоноламкість — схильність сталі до крихкого руйнування під час гарячої обробки тиском. Тому сталь з підвищеною концентрацією сірки не рекомендують для гарячої обробки тиском. Сірка, як і фосфор, є шкідливою домішкою. Негативний вплив сірки істотно пом'якшує марганець, оскільки він утворює хімічну сполуку МnS з температурою плавлення 1620 °С. В межах температур гарячої обробки тиском (800... 1200 °С) МnS пластичний і не сприяє крихкому руйнуванню. Водночас слід пам'ятати, що сульфіди марганцю при нормальній температурі можуть стати центрами зародження тріщин під повторнозмінними навантаженнями.
Кисень, азот і водень у сталях можуть перебувати: — у складі неметалевих вкраплень — оксидів і нітридів, —у твердому розчині α-заліза, —у газоподібному стані в мікропорожнинах. Розчинність кисню, азоту й водню в α-залізі незначна й істотно зменшується зі зниженням температури. Це призводить до виділення в пограничних зонах оксидів чи нітридів. Що стосується водню, то він не утворює зі залізом хімічних сполук і може протягом тривалого часу поступово виділятись зі сталі. Як наслідок — окремі властивості сталі поліпшуються. Якщо водню багато, то він утворює в мікропорожнинах високий тиск, що призводить до виникнення внутрішніх тріщин — флокенів. Флокени трапляються в усіх сталях, однак їх найбільше в сталях, що містять хром. Що більша міцність сталі, то флокени небезпечніші. Шкідливий вплив газів можна зменшити, дегазуючи рідкий метал перед розливанням.
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 396; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |