К
химическому составу стали относят основные элементы, содержание которых
заранее установлено маркой стали. Шихтовые примеси «е принадлежат к
заранее заданному составу; в большинстве случаев это примеси-спутники,
имеющиеся в незначительном количестве и, чаще всего, нежелательные.
Шихтовые примеси никеля и молибдена обеспечивают улучшение
прокаливаемости.
Выбирая
цементуемую сталь, нужно учитывать влияние всех составляющих ее
элементов.
Во
вводной части отмечалось значение углерода для цементации. Здесь
необходимо напомнить о влиянии углерода на качество сердцевины. С
возрастанием содержания углерода увеличиваются прочность и твердость
сердцевины. Ударная вязкость в то же время равномерно понижается. При
одинаковом содержании в составе легированных и углеродистых сталей
углерод больше влияет на качество легированной стали, чем углеродистой.
Это связывают со смещением положения отдельных точек диаграммы
равновесия железо — углерод под влиянием легирующих
элементов.
Чтобы
сохранить хорошее соотношение между ударной вязкостью и прочностью
сердцевины у легированных сталей, содержание углерода не должно
превышать 0,18%, в то
время как углеродистые стали можно успешно подвергать цементации и при
содержании до 0,22% углерода. При этом абсолютная прочность и ударная
вязкость легированных сталей увеличиваются.
Вопрос о
содержании углерода в цементуемой стали является вопросом качества
сердцевины. Если не нужна высокая ударная вязкость, приведенный
процент содержания углерода можно превысить. Это часто встречается в
практике машиностроительных заводов (ссср,
США), где цементуют сталь с содержанием углерода и около 0,30%,
особенно при изготовлении некоторых видов зубчатых
колес.
Марганец в стали не влияет на процесс
науглероживания при цементации, но при содержании свыше 1 % и при высокой температуре цементации
увеличивает опасность роста зерна стали.
Углеродистые стали,
предназначенные для цементации, обычно содержат не более 0,7% марганца.
Такое количество способствует устранению анормальной структуры и
склонности к образованию мягких пятен. У легированных сталей
неблагоприятное влияние марганца компенсируется действием хрома;
поэтому содержание марганца в этих сталях увеличивают. Такие стали
имеют большую прочность сердцевины при сохранении хороших качеств
цементованного слоя.
Кремний затрудняет диффузию углерода и при его
большом содержании в цементованном слое возникает
опасность
