Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Глава II ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫЕ СПЛАВЫ

§ 4. ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ПОДГОТОВКА РУД К ПЛАВКЕ

Важнейшие промышленные сплавы - сталь и чугун представляют собой сплавы железа и углерода. Свойства и применение этих сплавов зависят прежде всего от количества в них углерода.

Сталью называется сплав железа с углеродом (углеродистый сплав), содержащий до 2% углерода. В стали, кроме углерода, имеются различные примеси: марганец, кремний, фосфор, сера и др.

В обычных углеродистых сталях содержание кремния колеблется от 0,17 до 0,37%; марганца от 0,35 до 0,8%; хрома до 0,3%; никеля до 0,3%; фосфора до 0,04%; серы до 0,05%. Стали с содержанием кремния более 0,5% и марганца более 0,8% относятся к специальным сталям (кремнистые, марганцовистые).

Чугуном называется сплав железа с углеродом с содержанием углерода более 2%. Практически в обычных серых чугунах содержится: углерода не более 4%; обыкновенных примесей-кремния 0,5-1,75%, марганца 0,1-2,5%, фосфора 0,1 - 2,2%. Содержание серы не должно превышать 0,02-0,08%.

Углерод является важнейшим элементом, определяющим как структуру, так и все свойства стали: ее прочность и поведение при эксплуатации в производстве. С повышением содержания углерода увеличивается прочность и твердость стали. Углерод благоприятно влияет на жидкотекучесть стали, что имеет большое значение для производства тонкостенного и сложного по конфигурации литья.

В обычных углеродистых сталях содержание марганца определяется необходимостью перевода серы, оставшейся в стали, в шлаки. Марганец повышает твердость и прочность стали. Сталь, содержащая около 12-14% марганца (сталь Г12 или Гадфильда), характеризуется наиболее высоким сопротивлением износу. Присутствие марганца увеличивает вязкость стали после ее термической обработки и прокаливаемость и способствует самозакаливанию ее.

Кремний повышает твердость, прочность, упругость и незначительно снижает пластичность. Присадка кремния до 2% увеличивает магнитную проницаемость.

Фосфор снижает пластичность, вызывает ломкость в холодном состоянии (хладноломкость).

Сера является наиболее вредной примесью. Она снижает литейные свойства, способствует удержанию газов в жидком состоянии, что ведет к образованию газовых пузырей (раковины в отливке), вызывает ломкость и повышает твердость. Повышение содержания серы в металлах, предназначенных для литья, тем опаснее, чем сложнее по форме отливка.

Качество железоуглеродистых сплавов зависит в значительной степени от исходных материалов, а также способа производства.