134 2

skłonność do starzenia, drobnoziarnistość,a także niejednorodność struktury (niejednakowa wielkość ziarna, pasmowość ferrytu i perlitu, segregacja cementytu trzeciorzędowego). Niejednorodność wielkości ziarna i nierównomierne umocnienie wywołane starzeniem powodują nierónomierność odkształceń, naderwania oraz linie pły-płynięcia na powierzchni wytłoczek.

140 -	TC
no -	SD
100 -	50
	£
	40 -
	*n-
	30^
-	70
-	W
_	c

Z-'f

22:

Rys. 14.1. Wpływ zawartości węgla na własności mechaniczne stali niestopowych (węglowych) wg [2]

Spawalność stali również w sposób dominujący pogarsza węgiel. Stale niestopowe o zawartości węgla do 0.25% są łatwo spawalne, do 0.6% C - spawalne, a przy większej zawartości węgla - trudno spawalne. Zgrzewaniu oporowemu podlegają stale o zawartości do 0.8-1% C.

Skrawalność stali zależy od stosunku objętościowego ilości fazy miękkiej i ciągliwej - ferrytu oraz twardej i kruchej -cementytu. Z tego powodu stale o zawartości węgla do 0.25% i ponad 0.8% C są gorzej skrawalne. Niskowęglowe są zbyt ciągliwe, a wysokowęglowe mają zbyt dużą twardość.

Stale konstrukcyjne niestopowe są stalami o małej hartownoś-ci (idealna średnica krytyczna D_Q<50mm ). Stygnięcie po obróbce plastycznej szybsze dla małych przekrojów, a powolniejsze dla dużych, nie wywołuje większych różnic w strukturze, dzięki czemu nawet w stanie surowym istnieje dość ścisła korelacja pomiędzy składem chemicznym a właściwościami mechanicznymi. Węgiel, powiększając nieznacznie hartowność, wpływa decydująco na twardość w stanie zahartowanym. Martenzyt w stali o większej zawartości węgla jest twardszy, a więc bardziej kruchy. Mangan występuje w stalach niestopowych jako pozostałość z procesu wytapiania stali, a głównie odtleniania i odsiarczania. Rozpuszcza się w ferrycie i cementycie, dzięki czemu nie podlega segregacji. Wiąże siarkę w siarczek manganu - MnS, przez co zapobiega powstawaniu szkodliwego siarczku żelaza - FeS (o niższej temperaturze topnienia aniżeli MnS), co ułatwia obróbkę plastyczną. Niekorzystny wpływ manganu objawia się zwiększoną skłonnością stali na przegrzanie, tzn. nadmiernym rozrostem ziarna w czasie nagrzewania.

Krzem wykazuje duże powinowactwo do tlenu, większe niż mangan, ale mniejsze niż aluminium. Jest powszechnie stosowanym odtleniaczem i jego zawartość w stalach uspokojonych wynosi co najmniej 0.15%. Jako energiczny odtleniacz hamuje tworzenie się pęcherzy w czasie krzepnięcia stali. Nie podlega segregacji, przeciwdziała segregacji fosforu i siarki. Rozpuszcza się w ferrycie, częściowo występuje we wtrąceniach niemetalicznych. Zapewnia drobnoziarnistość stali. Krzem rozpuszczając się w ferrycie powoduje zwiększenie wytrzymałości i twardości, a zwłaszcza granicy sprężystości, natomiast obniża plastyczność. Jeżeli wymaga się od stali dobrej plastyczności, nie wolno do stali wprowadzać krzemu jako odtleniacza.

Wpływ manganu i krzemu na własności stali niestopowych staje się wyraźniejszy, gdy zawartości tych pierwiastków jako domieszek są bliskie górnych granic.

Ze względu na duże powinowactwo do tlenu aluminium stanowi Powszechnie używany odtleniacz stali, a jego powinowactwo do azotu pozwala na wykorzystanie go jako dodatku wiążącego azot ^w azotek A IN i regulującego wielkość ziarna austenitu. Stale

259