Обработка древесины

Рукоделие

Кузнечное мастерство

Влияние углерода, постоянных примесей и легирующих элементов на свойства сталей

Углерод (С) оказывает сильное влияние на механические, физические и технологические свойства сталей. Сталь с небольшим содержанием углерода более пластичная, имеет большую теплопроводность и температуру плавления, меньшую прочность и твердость, хорошо куется. С увеличением в стали содержания углерода увеличивается прочность, закаливаемость, но ухудшаются ковкость, пластичность, свариваемость, теплопроводность, уменьшается температура плавления. Чем больше в стали углерода, тем медленнее ее надо нагревать.

Сплав железа с углеродом (больше 2,14%) становится твердым и хрупким. Он не поддается ковке даже в горячем состоянии и его называют чугуном.

Кремний (Si) — постоянная примесь и при содержании до 0,4% не оказывает существенного влияния на свойства стали, а при добавлении его, сверх указанного, в виде легирующего элемента, увеличивает прочность и упругость, ухудшает пластичность, теплопроводность и, незначительно, свариваемость стали. Кремний добавляют при получении пружинно-рессорных сталей (до 2,8%), жаростойких (до З,5%) и трансформаторных (до 4%).

Марганец (Мп) — постоянная примесь и при содержании до 0,8% не оказывает существенного влияния на свойства, а при большем содержании, как легирующий элемент, увеличивает прочность и упругость, улучшает свариваемость стали. Стали с большим количеством марганца имеют хорошую сопротивляемость изнашиванию при трении. Добавление марганца ухудшает пластичность и теплопроводность. Марганец добавляют при получении пружинно-рессорных сталей.

Сера (S) и фосфор (Р), хотя и не желательны, но являются постоянными примесями в сталях. Сера представляет большую опасность при кузнечной обработке сталей, так как может вызвать красноломкость, т. е. излом стали при температуре красного цвета каления. Фосфор в количестве, превышающем нормы, приводит к хладноломкости, т. е. к излому металла при пониженной или отрицательной температурах.

Никель (Ni) увеличивает вязкость и прочность сталей, улучшает теплопроводность и способствует сохранению пластичности сталей при отрицательных температурах. Стали, содержащие никель, хорошо куются. Отрицательным свойством является то, что с никелевых сталей трудно удалять окалину.

Хром (Сг) увеличивает прочность, но ухудшает вязкость сталей. Сильно уменьшает теплопроводность сталей. Чем больше хрома в стали, тем медленнее ее надо нагревать, тщательнее следить за температурой нагрева и за выдержкой при высоких температурах во избежание перегрева. Ковка хромистых сталей при высоких температурах протекает удовлетворительно, при подстывании твердость быстро возрастает, что может вызвать появление трещин.

© 2009-2011