Стали и чугуны

Сталью называются сплавы железа с углеродом и другими элементами, которые при нагреве (до высоких температур) поддаются пластической деформации – прокатке, ковке, штамповке, прессованию.

Сталь содержит до 2% углерода, некоторое количество марганца (в углеродистых сталях от 0,3 до 0,8%), до 0,4% кремния и так называемые вредные примеси – фосфор и серу (в сотых долях процента), удалить которые полностью из металла затруднительно.

Сталь выплавляется в конвертах, мартеновских и электрических печах. Независимо от способов производства, передел чугуна в сталь по существу сводиться к удалению из чугуна излишнего количества углерода и других примесей до пределов допустимых для стали данной марки.

Чугун в основном представляет сплав железа с углеродом (не менее 2% С) и содержит примеси кремния, марганца, фосфора, серы и др.

В зависимости от состояния углерода различают два типа чугунов:

  • Белые чугуны, в которых весь углерод связан в химическое соединение, т.е. находиться в виде твердого цементита – поэтому белый чугун очень тверд и хрупок.
  • Серые чугуны, которые содержат углерод в виде графита или в виде углерода отжига и лишь отчасти в виде цементита.

 

 

Доэвтектический, эвтектический (ледебурит) и заэвтектический чугуны

Цементит размещается в качестве светлых дендритов с затемненными зонами перлита в форме разрозненных зерен. При значении углерода свыше 4,3% возникает первичный цементит. Далее...

Микроструктура углеродистой стали с различным содержанием углерода

Вследствие отжига с продолжительной экспозицией стали при высоких температурных значениях (до 720°) или закалки с дальнейшим высоким отпуском перлит переключается с пластинчатого в гораздо более стабильный глобулярный. При незначительном значении углерода в стали и излишке феррита структура являет собой зерна перлита, опоясанные ферритом. Далее...

Микроструктура перлита и цементита. Травление шлифов

Под увеличением перлит выглядит как складывающиеся перемежающиеся темные и светлые полосы. Светлые полосы соответственно цементитным полосам, а темные - ферритным. И цементит, и феррит в реальности белого цвета, но полосы феррита кажутся темными по причине того, что при боковой освещенности шлифа под увеличением на них ложится тень от торчащих гребешков цементита. Далее...

Точки аллотропических превращений железа

В научных источниках, в особенности в зарубежных трудах, время от времени отмечают, что точки аллотропических превращений железа определил французский металловед Флорис Осмонд (1849—1912 г.). В реальности, критические точки были установлены в твердой стали в первый раз в 1868 году Черновым Д.К. основываясь на скрупулезном мониторинге и практических экспериментах. Далее...

Линии ликвидуса и солидуса на диаграмме состояния железо-углерод

При последующем остывании по направлению вниз от зон линий ликвидуса и солидуса затвердевшие сплавы претерпевают дальнейшие превращения. Разница эвтектического превращения, совершающегося при затвердевании расплава, и метаморфозы, проистекающие при дезинтеграции твердого раствора, зовется эвтектоидным превращением, а производимая в это время постоянный механический раствор фаз - эвтектоидом. Далее...