Распределение легирующих элементов в стали

В промышленных легированных сталях легирующие элементы могут находится:

1) в свободном состоянии (Pb, Cu, Ag);

2) в форме интерметаллических соединений с железом или между собой;

3) в виде оксидов, сульфидов и других неметаллических включений (Al₂O₃, TiO₂, V₂O₅, MnS, и т.д.)

4) в виде легированного цемента или самостоятельных специальных карбидов;

5) в форме твердого раствора в железе.

Рассмотрим некоторые из них:

свинец (Pb), медь (Cu), серебро (Ag) – практически нерастворимы в железе, находятся в свободном состоянии.

Возможные оксиды:

Al₂O₃, TiO₂, V₂O₅ – зависят от метода ведения плавки.

Все легирующие элементы (Ni, Cr, W, V, Mn, Co и т.д.), за исключением C, N, H и частично В, образуют твердые растворы замещения.

C, N, H, B – образуют твердые растворы внедрения.

2. Конструкционные стали

Стали, из которых изготовляют детали, узлы машин, механизмы, строительные конструкции, газо- и нефтепроводы, оружие и военную технику, обрабатывающие станки, экскаваторы, морские суда, бытовую технику и многое другое, называются конструкционными.

2.1. Классификация конструкционных сталей

Эти стали, в свою очередь подразделяют на несколько больших групп:

· улучшаемые конструкционные стали;

· цементуемые конструкционные стали;

· пружинно-рессорные стали;

· стали для подшипников качения;

· автоматные стали;

· строительные стали.

К конструкционным сталям, применяемым для изготовления разнообразных деталей машин, предъявляют следующие требования:

· высокая конструкционная прочность, определяемая оптимальным сочетанием прочности, вязкости и пластичности;

· необходимые технологические свойства – хорошая обрабатываемость давлением, резанием и свариваемость;

· малая склонность к образованию трещин, короблению, обезуглероживанию при термической обработке;

· а также иногда и специальные свойства: износостойкость, теплоустойчивость, определенные физические свойства и т.д.;

· экономичность;

· недефицитность.

Высокая конструкционная прочность стали, достигается путем рационального выбора химического состава, режимов термической обработки, методов поверхностного упрочнения, улучшением металлургического качества.

Решающая роль в составе конструкционных сталей отводится углероду. Он увеличивает прочность стали, но снижает пластичность и вязкость, повышает порог хладоломкости. Поэтому его содержание регламентировано и редко превышает 0,6 %.

Существует несколько признаков классификации конструкционных сталей:

· по химическому составу (углеродистые и легированные);

· по обработке (улучшаемые, нормализуемые, цементуемые, азотируемые, мартенсивно-стареющие);

· по назначению (пружинные, шарикоподшипниковые криогенные и т.п).

---

Дата добавления: 2015-07-07