Справочник сварщика

Главная » Статьи » Сварка разнородных металлов

Виды и структура сталей

Несомненно, сталь является одним из самых важных материалов в истории человечества, который сегодня применяется повсеместно, во многих, если не всех, отраслях промышленности. Тем, кому хоть раз было интересно, и кто «копнул глубже», знают, что сталь бывает различных видов.

Сама по себе сталь – это соединение из железа (Fe) и углерода (С), а также добавок в виде других элементов, которые растворяются в железе. Чистое железо имеет достаточно малую прочность, поэтому с помощью углерода, эта прочность повышается. Кроме того, углерод улучшает и некоторые другие свойства стали:

  • твёрдость и упругость;
  • устойчивость и выносливость к износам или химическому воздействию.


Содержание железа в составе стали должно быть не меньше 45%, а углерода – не выше 2,14%. Но, на практике, количество углерода несколько иное, и в зависимости от этого, сталь может быть:

  • низкоуглеродистой (содержание «С» 0,1-0,13%);
  • углеродистой (содержание углерода 0,14-0,5%);
  • высокоуглеродистой (от 0,6%).

Углерод же, считается неметаллическим элементом, плотность которого составляет 2,22 г/см3, а температура плавления 3550 °С. Однако, в природе, в чистом виде углерода не существует, и поэтому, его можно встретить в 2-х полиморфных видах, в виде графита и алмаза. В железе, углерод выражен в виде графита (например, в серых чугунах) или в виде цементита.

Каждый вид стали классифицируется определенной структурой. В свою очередь, за структуру отвечает количество содержащегося в стали углерода, а также структурные превращения, которые протекают в материале при нагревании до определенной температуры с последующим охлаждением. На рисунке ниже, вы можете пронаблюдать диаграмму зависимости структуры стали от количества углерода и температуры.

 

Итак, давайте рассмотрим каждый структурный вид стали в отдельности.

Начнем с феррита. Это достаточно твердый раствор углерода в железе. В условиях комнатной температуры, феррит растворяется максимум, на 0,006% углерода. Поэтому, если количество углерода в стали будет более 0,006%, то в стали будут присутствовать и другие структурные элементы. Стоит отметить, что феррит не очень прочен и твёрд, однако сталь с его содержанием становится пластичной, а также приобретает прекрасные магнитные свойства.


Еще одно структурное соединение стали – цементит. Это химическое соединение из железа и углерода, которое выражается формулой Fe3C. В цементите содержится до 6,67% углерода, и, что самое удивительное, его количество неизменно при изменении температуры, вплоть до точки температуры плавления. По своим свойствам, цементит считается наиболее твердой структурной составляющей стали, однако, несмотря на высокую прочность, цементит достаточно хрупкий.


Перлит – еще одна структурная составляющая стали. Перлит является механической смесью феррита и цементита, которая после травления приобретает перламутровый цвет. Перлит также может быть пластичным или зернистым, а его твердость гораздо выше ферритовой структуры, но меньше, чем у цементита.


Аустенит является твердым раствором углерода в железе типа γ (особенный тип железа, имеющий гранецентрированную кристаллическую решетку). При температуре в 1130°С углерод растворяется в железе, максимум, на 2%. По своим свойствам аустенит достаточно прочный, но имеет невысокую твердость. Вместо этого аустенит является пластичным, имеет прекрасную стойкость против коррозии и коррозийных процессов, а также обладает высоким электрическим сопротивлением. Более того, аустенит немагнитен, что придает ему особых свойств.


Сплав железа, в котором содержание углерода превышает 2,14% (и до 6,67% включительно), в процессе кристаллизации которого образуется эвтектика, называют чугуном. Для повышения литейных свойств чугуна, в его структуру включают легкоплавкий ледебурит. К чугунам относится цементит, который отличается высокой хрупкостью. Такой чугун также получил название белого чугуна, за серебристо-белый излом.

Категория: Сварка разнородных металлов | Добавил: xJusterx (26.01.2017)
- Влияние скорости охлаждения на структуру чугуна 
- Способы сварки 
- Типы и конструкции сварочных горелок 
- Как классифицируются плазмотроны по виду электрода? 
- Газ МАФ – эффективно и экономично 
- Defort DWI-180S – описание и отзывы 
- Сущность диффузионной сварки 
- Как устроены автоматы для постоянной подачи электрода? 
- Limex IZ-MMA 255 rd – описание и отзывы 
- Дніпро-М САБ-250 – описание и отзывы 
- Общие сведения о свойствах и сварке меди 
- Способы сварки швов различной протяженности и большой толщины 
- Достоинства и недостатки сварочного аппарата «Форсаж-200М» 
- Сварочный инвертор «Сварог» ARC 205 - отзывы 
- Сварка алюминия - основные принципы работы 
- Пайка твердыми электродами 
- Описание стёкол для сварки 
- Сварка тонколистового металла электродом - проблемы и особенности 
- Принцип работы полуавтоматической сварки 
- Виды электродов: как выбрать? 
Просмотров: 460 | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *: