10Постійними домішками сталей є марганець, кремній, фосфор, сірка, а також гази —водень, азот і кисень. Домішки переходять у метал із шихтових матері­алів і пічних газів.

Марганець, як відомо, використовують в металургії з метою дезоксидації та десульфурації рідкого металу. При цьому частина марганцю потрапляє в шлак, який згодом зливають, а інша—залишається в металі у складі фериту й цементиту. Розчинений у фериті марганець змінює крис­талічну ґратку, внаслідок чого помітно підвищується міцність сталі, хоч пластичність змінюється мало.

Кремній застосовують для дезоксидації. Він утворює з феритом твердий розчин, спотворена ґратка якого збільшує міцність і знижує пластичність сталі.

Фосфор розчиняється у фериті і хоч підвищує міцність, проте зменшує пластичність та ударну в'язкість сталі. Спад ударної в'язкості стає причиною холодноламкості, тобто схильності сталі до крихкого руйнування при низьких температурах. Холодноламкість помітно посилюється з ростом кількості вуглецю, а також із виникненням поблизу границь зерен ділянок, збагачених фосфором внаслідок ліквації. Отже, фосфор є шкідливою домішкою, хоч І підвищує оброблюваність сталі різанням. Цей вплив враховують, коли ство­рюють легкооброблювані стопи, призначені для виготовлення невідповідаль-них виробів (автоматні сталі).

11. Вуглецеві сталі звичайної якості є найдешевшими серед сталей. Вони мають підвищену масову кількість фосфору (до 0,07 %) й сірки (до 0,06 %). Маркицих сталей позначають літерами й цифрами. Літери Ст означають "сталь", цифри — умовний номер марки (від 0 до 6) залежно від хімічного складу, літери кп, пс, сп — ступінь дезоксидації (кп — кипляча, пс — півспокійна, сп — спокійна). Хімічний склад сталей за аналі­зом ковшовоїпроби відповідає нормам.Якщо для виплавляння сталей звичайної якості використо­вують значну кількість скрапу, то в їхньому складі допускаєть­ся масова частка міді до 0,40 %, хрому та нікелю — до 0,35 % кожного.Сталі звичайної якості постачають замовникам у вигляді листів та вальцьованих напівфабрикатів стандартного профілю. Ці профілі й листи.

13. Інструментальні сталі призначені для виготовлення ріжучого, вимірювального інструмента і штампів холодного та гарячого деформування. У процесі експлуатації всі види інструменту, особливо металорізальний і штампи, піддаються стирання, відчувають високі тиски, а також підвищені напруги, найчастіше, вигину або кручення. Для забезпечення зносостійкості інструментальним сталям повинна бути властива висока твердість, а для збереження форми інструменту, попередження його поломок і викрошіванія робочих крайок - висока міцність при задовільній в'язкості. До важливого властивості інструментальних сталей, які піддаються при різанні або деформуванні істотного нагрівання, відносяться теплостійкість (красностойкость), тобто стійкість проти відпустки.

нструментальні вуглецеві сталі за якістю поділяються на якісні та високоякісні. Відповідно до ГОСТ 1435-74 якісні інструментальні сталі маркують літерою “У” і числом, що вказує середній вміст вуглецю в десятих частках відсотка: У7, У8, У9,…, У13. У марках високоякісних інструментальних сталей в кінці марки ставлять літеру “А”, наприклад, У7А, У8А… У13А.

Інструментальні сталі з відносно низьким вмістом вуглецю (У7, У8) мають високу в’язкість і використовуються для виготовлення зубил, молотків, кернерів, викруток, штампів тощо. Заевтектоїдні сталі (У9…У13) застосовують для інструментів, що потребують високої твердості та не дуже високої в’язкості: мітчиків, свердл, напилків, ножівок, вимірювальних інструментів. Недоліками вуглецевих інструментальних сталей є їх незначна прогартовуваність і низька теплостійкість (до 2000С)

12. Вуглецеві якісні сталі, відповідно до ГОСТ 1050-88, маркують двозначним числом, що вказує середній вміст вуглецю в сотих частках відсотка. Ступінь розкислення позначається літерами “кп”, “нс”, які ставляться після числа. В спокійних сталях літери “сп” не ставлять. Наприклад, 05кп, 08кп, 10, 15, …35, 40, …85.

14. Сі́рий чаву́н — вид чавуну (сплав заліза з вуглецем), що не містить ледебуриту, в ньому весь вуглець (або частина його) знаходиться в вигляді графіту. Назву отримав завдяки сірому кольору поверхні зламу.

Належить поряд з білим чавуном, до основних видів чавуну. Містить, крім заліза і вуглецю (2,5...4,5%), кремній (0,8...4,5%), марганець (0,1...1,2%), фосфор (0,02...0,3%) і сірку (0,02...0,15%). Границя міцності сірих чавунів при розтягу — 100...350 МПа, стиску — 450...1400 МПа, твердість за Брінеллем — 143...289 HB.

Сірий чавун характеризується низьким опором відриву, майже повною відсутністю відносного подовження (до 0,5%), досить низькою ударною в'язкістю. Тому чим дрібнішими є графітові пластини і чим більше вони ізольовані одна від одної, тим вищі міцнісні властивості чавунів при одній і тій же металевій основі. Така структура отримується модифікуванням, тобто введенням в рідкий сплав невеликих кількостей речовин, званих модифікаторами (феросиліцій, силікокальцій).

В залежності від форми графітових включень сірі чавуни поділяються на:

Сірі чавуни з пластинчастим графітом[1] і позначаються:

феритні і ферито-перлітні — СЧ10, СЧ15, СЧ18. Цифра в марці чавуну показує границю міцності на розрив в МПа×10-1 (кгс/мм²). Наприклад: для СЧ10 границя міцності — 10кг/мм² (100МПа);

перлітні — СЧ20, СЧ21, СЧ24, СЧ25, СЧ30, СЧ35.

Антифрикційні чавуни[2] і позначаються АЧС-1, АЧС-2, АЧС-3 тощо. Позначення: АЧ — антифрикційний чавун, С — сірий, цифра — порядковий номер марки.

Сірі чавуни з вермикулярним графітом[3] і позначається ЧВГ 30, ЧВГ 35, ЧВГ 40, ЧВГ 45. Позначення: Ч — чавун, ВГ — форма графіту (вермикулярний). Цифра в марці чавуну показує границю міцності на розрив в МПа×10-1 (кгс/мм²). Ці марки чавуну можуть мати в структурі крім графіту вермикулярної форми не більше 40% кулястого графіту. Часто цей вид чавуну розглядають окремо, поряд з ковкими і високоміцними чавунами.

За ступенем легування чавуни поділяють на прості і низьколеговані (до 2,5% легуючих елементів), середньолеговані (2,5...10% легуючих елементів) і високолеговані (понад 10% легуючих елементів). Найчастіше використовують прості і низьколеговані сірі ливарні чавуни.

15. Ковкий чавун - умовна назва м'якого і в'язкого чавуну , одержуваного з білого чавуну відливанням і подальшої термічної обробкою . Використовується тривалий відпал , в результаті якого відбувається розпад цементиту з утворенням графіту , тобто процес графітизації , і тому такий отжиг називають графітізірующій.

Ковкий чавун, як і сірий , складається з сталістой основи і містить вуглець у вигляді графіту, проте графітові включення в ковкому чавуні інші, ніж у звичайному сірому чавуні. Різниця в тому, що включення графіту в ковкому чавуні розташовані у формі пластівців, які виходять при відпалі, і ізольовані один від одного, в результаті чого металева основа менш роз'єднана, і чавун володіє деякою в'язкістю і пластичністю . Через свою пластівчастого форми і способу отримання ( отжиг ) графіт в ковкому чавуні часто називають вуглецем відпалу. Залежно від механічних властивостей ковкі чавуни відповід­но маркують. Марки ковких чавунів позначають літерами КЧ і числами, перше з яких відповідає межі міц­ності на розрив σв в 10-1 МПа, а друге — відносному видовжен­ню — δ у %. Феритні чавуни (КЧ 30-6...КЧ 37-2) характеризу­ються високою пластичністю (δ = 6...12 %), а перлітні (КЧ 45-7...КЧ 80-1,5) — підвищеною міцністю й твердіст

16

Високоміцни́й чаву́н — чавун з кулястим графітом, який утворюється в литий структурі в процесі кристалізації

Чавуни з кулястим графітом мають кращі механічні властивості, які не поступаються властивостям ливарній вуглецевій сталі, зберігаючи при цьому добрі ливарні властивості й оброблюваність різанням, здатність гасити вібрації, високу зносостійкість. Високоміцні чавуни[1] — чавуни, у яких вуглець значною мірою або цілком знаходиться у вільному стані в компактній формі, що нагадує кульки (кулястий графіт) та випускаються наступних марок:

на феритній основі — ВЧ 35 (ВЧ — високоміцний чавун з границею міцності на розрив 350 МПа), ВЧ 40, ВЧ 45. на перлітній основі — ВЧ 50, ВЧ 60, ВЧ 70, ВЧ 80, ВЧ100