Презентация по материаловедению Углеродистые стали

Классификация конструкционных сталей По химическому составу По качеству содержания P,S По прочности По степени раскисления По структуре По химическому составу Углеродистые Легированные Низкоуглеродистые (менее 0,3 % С) Среднеуглеродистые (от 0,3 до 0,7 % С) Высокоуглеродистые (более 0,7 % С) Низколегированные (менее 5 % ЛЭ) Среднелегированные (от 5 до 10 % ЛЭ) Высоколегированные (более 10 % ЛЭ) По качеству содержания P, S Обыкновенного качества от 0,055 % S, 0,45 % PКачественные 0,04 % S, 0,35 % PВысококачественные 0,025 % S, 0,025 % PОсобо высококачественные 0,015 % S, 0,025 % P По степени раскисления Спокойные (Mn – Si – Al) Кипящие ( Mn - Si) Полуспокойные (Mn – (Si или Al) вотожженном состоянии внормализованном состоянии Эвтектоидные Доэвтектоидные Заэвтектоидные Фирритные Ледебуритные Аустенитные Перлитные Мартенситные Ледебуритные Фирритные Нормальной прочности δв до 1000 мПаПовышенной прочности δв до 1500 мПаВысокопрочные δв более 1500 мПа Сталью называют сплав железа с углеродом и другими элементами с содержанием углерода до 2% (точнее до 2,14% —точка Е на диаграмме Fe — Fe3C Если сталь имеет в своем составе железо и углерод и некоторое количество так называемых постоянных примесей — таких элементов, как марганец (до 0,7%), кремний (до 0,4%), сера (до 0,06%), фосфор (до 0,07%), и газов, то такую сталь называют углеродистой Влияние на сталь углерода, марганца, серы, фосфора, газов Углерод: с увеличением % содержания повышает прочность, твердость,уменьшает пластичность и вязкость; наибольший предел прочности при С=0,9% Марганец и кремний добавляют для раскисления стали; марганецустраняет вредные сернистые соединения; марганец и кремний растворяютв феррите, повышают его твердость и прочность, пластичность снижается. Газы (кислород, азот, водород): кислород повышает хрупкость, водород даетвнутренние надрывы в металле - флокены. Сера - вредная примесь, при нагреве стали до t= 1000-1200 ослабляет связь между зернами, при деформации сталь может разрушиться, это явлениеназываемся красноломкостью. При затвердевании слитка сера скапливается (ликвирует) в отдельных участках. Сульфит марганца = 1620°,сульфит железа = 985 . Фосфор - вредная примесь, растворяется в феррите, повышает его твердостьи прочность, но сильно снижает пластичность, поэтому сталь становиться хрупкой при обычных температурах; это явление называется хладноломкостью. Обыкновенного качества Качественные стали Низкоуглеродистые Среднеуглеродистые Высокоуглеродистые А (по механическимсвойствам)Б (по химическомусоставу)В (по механическими химическим) Если в процессе выплавки углеродистой стали к ней добавляют так называемые легирующие элементы — хром, никель, вольфрам, ванадий и др., а также марганец и кремний в повышенном коли­честве, то такую сталь называют легированной. Влияние легирующих элементов на механические свойства Марганец - вводят до 1,5%, используют как заменитель никеля. Повышает δт стали, однако делает чувствительной к перегреву. Кремний - до 2%, повышает предел текучести, затрудняет разупрочнение стали при отпуске снижает вязкость, повышает порог хладноломкости при содержании выше 1%. Бор - вводят в микродозах (0,002-0,005%) для увеличения прокаливаемости. Легирования бором эквивалентно введению 1% Ni, 0,5% Сг, 0,2% Мо. Молибден и вольфрам - карбидообразующие элементы, которые большей частью растворяются в цементите. Мо - 0,2: 0,4%; W – 0,8:1,2%; уменьшают отпускную хрупкость; увеличивают прокаливаемость. Ванадий и титан - карбидообразующие V-0,3%; Тi-0,1%применяют для измельчения зерна, избыточные карбиды снижаютпрокаливаемость, способствуют хрупкому разрушению.