Рис. 2.12. Образцы для испытания на растяжение

Глава третья

Железные сплавы

3.1. МАТЕРИАЛЫ Сплавы

Термин «железоуглеродистые сплавы» применяется для сплавов железа с углеродом и классифицируются по содержанию в них углерода, как показано в Табл. 3.1. Чистое железо1 — относительно мягкий материал, и его трудно использовать в каких-либо коммерческих целях.

Табл. 3.1. Сплавы железа с углеродом

Материал

Процентное содержание углерода

Сталь

0.05...2.14

Ковкий чугун

2.4...2.9

Литейный чугун

2.2...4.3

Термин «углеродистая сталь» употребляется для таких сталей, у которых, по существу, присутствуют только железо и углерод, а термин «легированная сталь» — для сплава, в который входят другие элементы. Нержавеющие стали относятся к сплавам, имеющим высокое процентное содержание хрома, а следовательно, высокое сопротивление коррозии. Термин «инструментальная сталь» определяет углеродистые стали или сплавы, которые были закалены и подвергнуты отпуску и обладают необходимыми свойствами для применения их в качестве инструментального материала.

Далее перечислены различные типы железоуглеродистых сплавов.

Легированные стали

Термин «низколегированная сталь» используется для сплавов сталей, имеющих легирующие добавки меньше 2%, «среднелегированная сталь» содержит добавки от 2% до 10%, а «высоколегированная сталь» имеет добавки выше 10%. Во всех случаях количество углерода в сплавах меньше 1 %. К сталям добавляются такие простые элементы, как алюминий, хром, кобальт, медь, свинец, марганец, молибден, никель, фосфор, кремний, сера, титан, вольфрам, ниобий, бор и ванадий.

Имеется целый ряд технологических способов, при использовании которых легирующие элементы могут влиять на свойства стали. Основные из них следующие: 1. Условие затвердевания стали. 2. Форма карбидов. 3. Форма графита. 4. Стабильность ау-стенита или железа. 5. Изменение критической скорости охлаждения. 6. Улучшение коррозионного сопротивления. 7. Изменение условий роста зерна. 8. Улучшение обрабатываемости на станках.

(См. Система кодирования сталей, Составы легированных сталей, Параметры ползучести, Обрабатываемость на станках, Сопротивление окислению, Механические свойства легированных сталей, Термические свойства, Применение легированных сталей.)

Углеродистые стали

Как уже отмечалось, в углеродистых сталях присутствуют только железо и углерод. Такие стали с содержанием углерода меньше 0.80% называются доэвтектоидными, с содержанием углерода между 0.80% и 2.14% — заэвтектоидными относительно эвтектоидного состава 0.8% С. Стали с содержанием углерода между 0.10% и 0.25% обозначают как мягкие, между 0.20% и

0.50% — как среднеуглеродистые, а при содержании углерода более чем 0.50% — как стали с повышенным содержанием углерода. Равновесная диаграмма состояния железо—-углерод показана на Рис. 3.1.

Рис. 3.1. Равновесная диаграмма состояния железо—углерод

(См. Система кодирования сталей, Составы углеродистых сталей, Параметры ползучести, Твердость, Ударные свойства, Обрабатываемость на станках, Механические свойства углеродистых сталей, Термические свойства, Применение углеродистых сталей.)

Литейные чугуны

Литейные чугуны могут быть разделены на 5 основных категорий:

1.    Серые чугуны.

Содержат углерод (графит) в пластинчатой форме. Большинство типов серого чугуна имеют графит в перлитовой структуре.

2.    Пластичные чугуны, или чугуны с шаровидным графитом.

Содержат графит в форме шаровидных включений, образовавшихся во время литья при добавлении к расплавам магния или церия. Материал имеет большую пластичность, чем серые чугуны.


⇐ назад к прежней странице | | перейти на следующую страницу ⇒