Домішки в сталі та вплив їх на властивості сталі
Домішки в сталі та вплив їх на властивості сталі - розділ Освіта, Поняття про метали. Природа металевого зв'язку. Основні властивості металів. Роль українських учених у розвитку науки про метали У Сталях Завжди присутні Домішки, які поділяються на чотири групи. .
У сталях завжди є домішки, які поділяються на чотири групи.
1.Постійні домішки : кремній, марганець, сірка, фосфор.Марганець і кремній вводяться в процесі виплавки сталі для розкислення, вони є технологічними домішками.Вміст марганцю не перевищує 3, 5…0,8 %. Марганець підвищує міцність, не знижуючи пластичності, і різко знижує червоноламкість сталі, спричинену впливом сірки. Він сприяє зменшенню вмісту сульфіду залізаFeS, так як утворює з сіркою сполуку сульфід марганцюMnS. Частки сульфіду марганцю розташовуються у вигляді окремих включень, які деформуються і виявляються витягнутими вздовж напрямку прокатки. Вміст кремнію не перевищує 0,35 ... 0,4%. Кремній, дегазуючи метал, підвищує щільність зливка. Кремній розчиняється у ферриті і підвищує міцність сталі, особливо підвищується межа плинності. Але спостерігається деяке зниження пластичності, що знижує здатність сталі до витяжки Фосфор, розчиняючись у ферриті, спотворює кристалічну решітку і збільшує межу міцності і межу плинність, але знижує пластичність і в'яз. Розташовуючись поблизу зерен, збільшує температуру переходу в тендітний стан, викликає холодостійкість, зменшує роботу розповсюдження тріщин, Підвищення вмісту фосфору на кожну0,01 %підвищує поріг холодоємності на20…25 o С.Фосфор має схильність до ліквації, тому в центрі зливка окремі ділянки маютьрізко знижену в'язкість. Для деяких сталей можливе збільшення вмісту фосфору до0,10…0,15 %,для поліпшення оброблюваності різанням.S– зменшується пластичність, зварюваність та корозійна стійкість. Р-спотворює кристалічну решітку. Вміст сірки в сталях становить0,025...0,06%.Сірка - шкідлива домішка, потрапляє в сталь із чавуну. При взаємодії із залізом утворює хімічну сполуку – сульфід сіркиFeS, яка, у свою чергу, утворює із залізом легкоплавку евтектику з температурою плавлення988 o С.При нагріванні під прокатку або кування евтектика плавиться , порушуються зв'язки між зернами При деформації у місцях розташування евтектики виникають надриви та тріщини, заготівля руйнується – явищечервоноламкості.
Червоноламкість–підвищення крихкості при високих температурахСірка знижує механічні властивості, особливо ударну в'язкість і пластичність, а також межу витривалості. Вона погіршує зварюваність і корозійну стійкість.
2.Приховані домішки - гази (азот, кисень, водень) – потрапляють у сталь при виплавці. , SiO2, Al2O3 ) нітридів (Fe 2N), у вигляді твердого розчину або у вільному стані, розташовуючись у дефектах (раковинах, тріщинах).Домішки впровадження (азотN, кисеньО) підвищують поріг охолодження і знижують опір крихкому руйнуванню. Неметалічні включення (окисли, нітриди), будучи концентраторами напруг, можуть значно знизити межу витривалості і в'язкість. Він призводить до утворення в катанних заготовках і поковкахфлокенів.тонкі тріщини овальної або округлої форми, що мають у зламі вид плям - пластівців сріблястого кольору. Метал з флокенами не можна використовувати в промисловості, при зварюванні утворюються холодні тріщини в наплавленому і основному металі.150…180, краще у вакуумі мм рт. ст.Для видалення прихованих домішок використовують вакуумування.
3.Спеціальні домішки - спеціально вводяться в сталь для отримання заданих властивостей. Домішки називаються легуючими елементами, а стали – леговані сталями.