 | Pobierz cały dokument stale.weglowe.1.stopy.zelazo.wegiel.doc Rozmiar 59 KB |
Stale węglowe
Stal jest to stop żelaza z węglem o zawartości do 2% węgla. Domieszki zawsze występujące w stalach węglowych: Mn-0,8%, Si-0,4%, P-0,05%, S-0,05%. Dodatkowo stal węglowa może zawierać Cu, Cr, Ni oraz rozpuszczone gazy, jak wodór, tlen, azot.
Wpływ składników chemicznych na własności stali węglowych:
Węgiel: główny składnik stopowy stali węglowych, silnie wpływający na jej własności,
Mangan: podwyższa wytrzymałość stali, wpływa korzystnie na zgrzewalność, wiąże siarkę w siarczek manganu MnS zapobiegając w ten sposób powstawaniu szkodliwego siarczku żelaza FeS,
Krzem: powoduje korzystne obniżenie stężenia gazów, podnosi wytrzymałość stali, zwłaszcza granicę sprężystości, pogarszając jej zgrzewalność,
Fosfor: stanowi niekorzystną domieszkę, podwyższa wytrzymałość na rozciąganie i twardość, ale gwałtownie obniża własności plastyczne. Powoduje podwyższenie temperatury, przy której stal staje się krucha (kruchość na zimno). Maksymalna zawartość nie powinna przekraczać 0,05%.
Siarka: stanowi również niekorzystną domieszkę, występuje w postaci siarczków FeS topliwych już w temperaturach 1000 oC co powoduje do powstawania pęknięć i naderwań (kruchość na gorąco),
Tlen: powoduje kruchość stali na gorąco, zmniejszenie własności wytrzymałościowych,
Wodór: powoduje kruchość stali, powoduje powstawanie pęknięć wewnętrznych zwanych płatkami śniegowymi,
Azot: tworzy kruche i twarde azotki,
Miedź: korzystna z uwagi na zwiększenie odporności stali na korozję atmosferyczną
Występują też fazy o charakterze niemetalicznym, stanowiące przerwy w ciągłości osnowy metalicznej mające niekorzystny wpływ na własności mechaniczne (siarczki, tlenki, krzemiany).
Klasyfikacja stali węglowych
Opiera się na ich składzie chemicznym, stopniu czystości, przeznaczeniu i podstawowym zastosowaniu
Stal nieprzerabialna plastycznie w postaci odlewów nosi nazwę staliwa.
Ze względu na zawartość węgla można podzielić stale na:
niskowęglowe o zawartości węgla do 0,25%
średniowęglowe 0,25-0,6%
wysokowęglowe, powyżej 0,6%
Podział stali ze względu na ich jakość opiera się na maksymalnych dopuszczalnych zawartościach fosforu i siarki:
zwykła P 0,050% S 0,050%
wyższa P 0,040% S 0,040%
najwyższa P 0,030% S 0,030%
Ponadto na jakość stali wpływa jej: zwartość budowy, zawartość wtrąceń niemetalicznych, obecność wad wewnętrznych, nasycenie gazami, wielkość ziarna, staranność procesu wytapiania, sposób czyszczenia powierzchni wlewków, przeróbka plastyczna, obróbka cieplna oraz kontrola poszczególnych etapów procesu.
Przy doborze stali węglowej do określonego celu uwzględnia się nie tylko jakość stali ale również zawartość węgla decydującą o własnościach mechanicznych.
Stale węglowe konstrukcyjne zwykłej jakości:
Są najczęściej stosowanym materiałem do budowy maszyn i urządzeń, metalowych konstrukcji budowlanych, wyrobów powszechnego użytku. Dostarczane w postaci kęsów, prętów, kształtowników, odkuwek, blach grubych kutych lub walcowanych na gorąco, taśm, rur itp.
Stale węglowe konstrukcyjne zwykłej jakości ogólnego przeznaczenia obejmują 7 podstawowych gatunków stali: St0S, St2S, St3S, St4S, St5, St6 St7 (rys 5-10D). Stale grupy St0S do St4S mogą zawierać 0,25-0,40% Cu w celu polepszenia ich odporności na korozję atmosferyczną. Stale węglowe konstrukcyjne zwykłej jakości te nie podlegają obróbce cieplnej.
Oznaczenia:
X - stal nieuspokojona
 | Pobierz cały dokument stale.weglowe.1.stopy.zelazo.wegiel.doc rozmiar 59 KB |