Малоуглеродистые стали обычной прочности

В процессе выплавки сталь претерпевает несколько превращений (модификаций). При остывании образует­ся твердый раствор углерода в железе, называемый аустенитом. С дальнейшим понижением температуры про­исходит распад аустенита и выделение углерода из рас­твора. Высвободившийся углерод образует с железом химическое соединение Fe3C, называемое карбидом же­леза, или цементитом. При этом образуется также смесь чистого железа с цементитом, так называемый перлит.

Таким образом, углеродистая сталь при нормальной температуре состоит из двух основных компонентов: фер­рита и цементита. Феррит (основа стали) очень пласти­чен и малопрочен. Цементит, представляющий собой смесь карбида железа с прослойками феррита, отлича­ется высокой твердостью и хрупкостью.

 

Химический состав углеродистых сталей

В состав углеродистых сталей кроме железа и угле­рода входят кремний, марганец, фосфор, сера и другие элементы.

Углерод (условное обозначение У) увеличивает прочность стали, но снижает ее пластические свойства и свариваемость. Содержание углерода в малоуглероди­стых сталях класса С38/23 не должно превышать 0,22%.

Кремний (С) повышает прочность стали, но сни­жает свариваемость и устойчивость к коррозии. В строи­тельных сталях кремний используют как раскислитель при получении спокойной и полуспокойной сталей (см. ниже). Процентное содержание кремния в малоуг­леродистых сталях доходит до 0,3%.

Марганец (Г) несколько увеличивает прочность и вязкость стали. Он также является раскислителем. Со­держание его в малоуглеродистых сталях не превышает 0,64%.

Фосфор и сера — вредные примеси. Фосфор сни­жает пластичность стали и делает ее хладноломкой (хрупкой при низких температурах); сера делает сталь красноломкой (склонной при температуре 800—1000° С к образованию трещин). Содержание фосфора и серы в сталях строго лимитируется. В малоуглеродистых сталях содержание фосфора не должно превышать 0,04%, а се­ры 0,05%.

В расплавленный металл из атмосферы может по­пасть кислород, который резко повышает хрупкость стали.

По способу производства различают стали мартенов­ские и конверторные. Первые выплавляют в мартенов­ских печах, вторые — в бессемеровских конверторах.