Слитки и разливка стали

Углеродистые стали

Сплавы железа с углеродом, содержащие до 2,14 % С (точка Е) при малом содержании других элементов, называются углеродистыми сталями. Углеродистые стали завершают кристаллизацию образованием аустенита. В их структуре нет эвтектики (ледебурита), благодаря чему они обладают высокой пластичностью, особенно при нагреве, и хорошо деформируются.

Углеродистые стали выплавляются в электропечах, мартенов­ских печах и кислородных конвертерах. Наилучшими свойствами обладает электросталь, более чистая по содержанию вредных примесей — серы и фосфора, а также газов и неметаллических включений. Она идет для изготовления наиболее ответственных деталей.

По способу раскисления различают кипящие, полуспокойные и спокойные стали. При одинаковом содержании углерода кипя­щие, полуспокойные и спокойные стали имеют близкие величины прочностных свойств и различаются значениями характеристик пластичности. Содержание кремния в спокойной стали составляет 0,15-0,35, в полуспокойной 0,05-0,15, в кипящей до 0,05 % .

Для раскисления кипящей стали кремний и алюминий не применяют, ее раскисляют марганцем. Кипящая сталь имеет рез­ко выраженную химическую неоднородность в слитке. Ее основ­ным преимуществом является высокий (более 95 %) выход годно­го. Благодаря низкому содержанию кремния и углерода кипящие стали хорошо штампуются в холодном состоянии. Из-за повышенной концентрации кислорода кипящие стали имеют сравнительно высокий порог хладноломкости и их не рекомендуют применять для изделий северного исполнения. У полуспокойной стали, рас­кисляемой марганцем и в ковше алюминием, выход годного со­ставляет 90-95 %.

Спокойная сталь раскисляется кремнием, марганцем и алю­минием. Выход годного слитков спокойной стали около 85 %, но металл значительно более плотен и имеет более однородный хи­мический состав.

Свойства углеродистых сталей зависят от содержания основ­ного элемента — углерода, а также от содержания постоянных и скрытых примесей.