чественных сталях ограничивается
верхними пределами, вес. %: 0,8 Мп, 0,5 51, 0,035 Р, 0,04 Б. Специально
добавляемые для обеспечения нужных свойств примеси называют
легирующими элементами, а стали — легированными".
Марганец вводят в сталь для
раскисления и связывания серы. Он растворяется в феррите и цементите.
Введение в сталь этого элемента повышает ее прочность, устраняет
склонность к красноломкости.
Кремний также вводится в сталь
для раскисления. Он растворяется в феррите и повышает его предел
текучести.
Фосфор попадает в сталь из руды.
Это вредная примесь. Растворяясь в феррите, он вызывает повышение
температуры перехода из вязкого состояния в хрупкое, т. е. способствует
хладноломкости стали. В то же время фосфор облегчает обработку стали
резанием, а в присутствии меди повышает коррозионную стойкость,
увеличивает пределы текучести и прочности, снижает пластичность и
вязкость.
Сера, как и фосфор, является
вредной примесью и попадает в сталь из руды, а также из печных газов. Она
нерастворима в железе и образует с ним сернистое соединение — сульфид
железа Рев, который способствует красноломкости стали. Сера, как и фосфор,
облегчает обработку сталей резанием.
Водород, азот и кислород
содержатся в стали в очень небольших количествах (около 0,004—0,02 %). Эти
элементы находятся в металле в газообразном состоянии либо образуют (кроме
водорода) различные соединения — неметаллические включения. Растворимость
газов в стали при низких температурах
невелика. В основном их атомы являются в а — Ре примесями внедрения.
Они уменьшают ударную вязкость, повышают порог хладноломкости и
способствуют деформационному старению стали. Водород, не образующий с
железом соединений, вызывает в стали внутренние разрывы — флокены
(водородное охрупчивание). С течением времени он удаляется из стали,
что приводит к повышению пластичности.
§ 4. Особенности структуры литых сталей
Для литой стали характерна
крупнозернистая структура, что вызывает понижение как прочностных,
так и пластических свойств, и особенно ударной вязкости. Такую структуру
можно исправить (измельчить зерна) путем термической обработки, если
сталь в зависимости от содержания углерода нагреть до температуры
аустенитной области (800... 1000 °С) и охладить на воздухе.
Литая сталь часто имеет видманштеттовую структуру, особенностью которой является
направленность структурных составляющих, образующих в пространстве
треугольные фигуры (рис. 3.9). В доэвтектоидной стали так располагается
избыточной феррит, в заэвтектоидной — вторичный цементит. Характер
расположения феррита и цементита свидетельствует об их выделении
вдоль определенных кристаллографических направлений в аустените. Сталь с
видманштеттовой структурой имеет пониженную ударную вязкость, поэтому ее
необходимо подвергнуть термической обработке
