Характеристики углеродистых сталей

Сплав железа с углеродом в котором содержится меньше 2,14 % С (точка Е), при условии низкого содержания других элементов, называют углеродистыми сталями. В углеродистых сталях кристаллизация завершается образованием аустенита. У углеродистых сталей в структуре нет эвтектики, и благодаря этому они получают высокую пластичность, особенно при нагреве. Углеродистые стали хорошо деформируются.

Есть много способов выплавки углеродистых сталей. Их выплавляют в мартеновских печах, в электропечах, в кислородных конвертерах. Лучшие свойства у электростали. Она более чистая, в ней меньше вредных примесей, в ней ниже содержание серы и фосфора, ниже содержание газов и различных неметаллических включений. Она подходит для изготовления более ответственных деталей.

По способу раскисления можно различить:

  • кипящие стали;
  • полуспокойные стали;
  • спокойные стали.

При условии одинакового содержания углерода эти (спокойная, полуспокойная, кипящая) типы сталей имеют практически схожие величины прочностных свойств. Они в основном различаются значениями пластичности. У них разное содержание кремния. Спокойная сталь содержится 0,15—0,35 кремния, полуспокойная содержит 0,05-0,15, а кипящая до 0,05 % .

Чтобы раскислить кипящую сталь кремний и алюминий не применяют. Она раскисляется марганцем. Как правило, кипящая сталь имеет выраженную химическую неоднородность в слитке. Из-за низкого содержания кремния и углерода кипящие стали отлично штампуются в холодном состоянии. Из-за высокой концентрации кислорода, кипящие стали обладают сравнительно высоким порогом хладноломкости. Кипящие стали не рекомендуют применять при изготовлении изделий для работы в северных широтах. Для полуспокойной стали с раскислением марганцем и в ковше алюминием, выход годного составляет 90-95 %.

Спокойную сталь раскисляеют марганцем, кремнием или алюминием. Как правило, выход годного слитков спокойной стали составляет примерно 85 %, но металл получается более плотным и имеет более однородный химический состав.

Свойства углеродистых сталей зависят от содержания основного элемента - углерода. Также они зависят от содержания постоянных и скрытых примесей.