Domieszki w stalach węglowych

Mangan -występuje w ferrycie i w cementycie, polepsza hartowność, zwiększa wytrzymałość na rozciąganie i twardość. oddziaływa korzystnie przez wiązanie w siarczek manganu o wyższej temp. topnienia niż siarczek żelaza(FeS), co polepsza obróbkę plastyczną. Niekorzystny wpływ objawia się przegrzaniem.

Krzem - rozpuszcza się w ferrycie, zwiększając wytrzymałość i twardość. Stosowany jako odtleniacz wpływa korzystnie na drobnoziarnistość stali. Niewielka zawartość krzemu w stali lanej sprzyja zmniejszeniu liczby pęcherzyków gazowych, powodując powstawanie bardziej ścisłego odlewu.

Fosfor - rozpuszcza się w ferrycie, zwiększa wytrzymałość stali równocześnie przy zmianie wartości własności plastycznych. Rozpuszczalność fosforu zmniejsza się z obniżeniem temp i stal staje się skłonna do starzenia. Wykazują skłonność do kruchości, występowania segregacji i gruboziarnistości. W obecności miedzi polepsza odporność stali na korozję atmosferyczną.. Dodatek 0,1% P -polepsza skrawalność, do ok. 0,35% P zwiększa odporność na ścieranie.

Siarka -rozpuszcza się w Fe w bardzo małych ilościach. Występuje w postaci MnS temp topnienia 1620°C lub FeS - przechodzących w stan ciekły poniżej temp 1000°C. Szkodliwe są siarczki niklu. Siarczki powodują kruchość stali na gorąco. S wskazuje dużą skłonność do segregacji, pogarsza spawalność stali, wytrzymałość na zmęczenie i obciążenie dynamiczne.

Wodór - tworzy roztwór międzywęzłowy w Fe. Ma wpływ ujemny. Rozpuszcza się łatwo w całym zakresie temp, szczególnie przy przejściu fazy α w γ oraz w stanie ciekłym. Zmniejsza własności plastyczne, powoduje występowanie wielu wad materiałowych.

Azot - dyfunduje łatwo do stali po skrzepnięciu. Powoduje zwiększenie własności wytrzymałościowych i zmniejszenie plastyczności stali , co objawia się kruchością na niebiesko. Zwiększa skłonności stali do starzenia, powodowanym wydzielanie azotków.

Tlen - występuje w stali w postaci związanej, najczęściej tlenków FeO, SiO₂, Al₂O₃. Powoduje zmniejszenie wartości własności mechanicznych: wytrzymałościowych i plastycznych. Prawidłowe prowadzenie procesu metalurgicznego przeciwdziała jego występowaniu w stali.

Odtlenianie stali przeprowadza się za pomocą stopów Si i Mn oraz aluminium. sposób odtleniania wywiera duży wpływ na ziarna w stali węglowej. rozróżnia się stale dziedziczne: gruboziarniste (stale odtleniane żelazo manganem) i drobnoziarniste (odtlenione żelazokrzemem).

Aluminium- w procesie odtleniania zapewnia drobnoziarnistość i odporność na starzenie się stali przy zawartości ok. 0,02%Al.

W zależności od technologii odtleniania stosuje się wlewki stali nieuspokojonej(wykazuje segregację składników, skłonność do starzenia), półuspokojonej(mniejsza segregację, wlewki tej stali są przerabiane na wyroby przeznaczone na mniej odpowiedzialne konstrukcji), uspokojonej(stosuje się do wyrobu stali niskowęglowej przeznaczonej na blachy różnej grubości).

Zawartość węgla jako głównego składnika stali węglowych warunkuje bezpośrednio własności użytkowe stali węglowych: wytrzymałość na rozciąganie, granicę plastyczności, wydłużenie, przewężenie, udarność, twardość, ścieralność, spawalność, hartowność.

FAZA -część ukł. o wyraźnych granicach, na których niektóre makroskopowe własności chem lub fiz ulegają skokowej zmianie.

PRZEMIANA EUTEKTOIDALNA -przem w czasie chłodzenia, podczas której z roztworu stałego tworzą się jednocześnie 2 fazy stałe.(ferryt -grafit)

PRZEM. EUTEKTYCZNA -przem w czasie chłodzenia, podczas której z roztworu ciekłego tworzą się jednocześnie 2 fazy stałe (austenit -grafit)

PRZEM PERYTEKTYCZNA -dwa metale tworzące w stanie stałym roztwory stałe ograniczone. Ciecz reaguje z wydzielonymi kryształami i powstaje nowy rodzaj kryształów.

SKŁADNIK STRUKTURALNY -część struktury materiału, którą można zobaczyć pod mikroskopem

FERRYT - roztwór stały międzywęzłowy w żelazie α.

AUSTENIT - roztwór stały międzywęzłowy w żelazie γ.

CEMENTYT -węglik żelaza Fe₃C o strukturze rombowej

PERLIT -eutektoid o zawart. 0,8%C powstały podczas przemiany austenitu przy studzeniu, składającej się z płytek ferrytu i cementytu.

LEDEBURYT -mieszanina eutektyczna austenitu i cementytu

LEDEBURYT PRZEMIENIONY -mieszanina eutektyczna perlitu i cementytu

MARTENZYT -przesycony roztwór węgla w żelazie α.

---