7581048019

4.2. Stale niestopowe (węglowe), wpływ węgla na właściwości stali, klasyfikacja stali, znakowanie stali

4.2.1. Materiał nauczania

Żelazo występuje w przyrodzie pod postacią związków chemicznych, najczęściej z tlenem. W technice, poza nielicznymi wyjątkami, stosuje się stopy żelaza z różnymi składnikami, z których najważniejszym jest węgiel: oprócz węgla, techniczne stopy żelaza zawierają zawsze pewne ilości krzemu, manganu, siarki i fosforu, przedostające się do stopu w czasie procesów metalurgicznych. Stal to stop żelaza z węglem o zawartości węgla do 2%. W zależności od składu chemicznego dzieli się stale na: węglowe (niestopowe) i stopowe.

Stale niestopowe zawierają, oprócz żelaza, gł. węgiel (do 2%) oraz niewielkie ilości pierwiastków pochodzących z przerobu hutniczego (zwykle poniżej 1%); są to zanieczyszczenia (gł. siarka i fosfor) oraz domieszki, których zawartość nie może przekraczać określonych umownych ilości: 0,8% manganu, 0,4% krzemu, 0,3% chromu, 0,3% niklu, 0,2% wolframu, 0,2% miedzi, 0,2% kobaltu, 0,1% aluminium, 0,05% molibdenu, 0,05% wanadu, 0,05% tytanu; pod względem zawartości węgla stale węglowe dzieli się na:

-    niskowęglowe (do 0,25% C),

- średniowęglowe (0,35-0,6% C),

- wysokowęglowe (powyżej 0,6% C).

Zależnie od stopnia czystości, określonego zawartością fosforu i siarki, rozróżnia się stale węglowe:

-    zwykłej jakości (0,045-0,07% P i 0,045-0,06% S),

-    wyższej jakości (do 0,04% P i 0,04% S),

-    najwyższej jakości (0,025-0,035% P i 0,025-0,035% S).

W czasie nagrzewania (lub chłodzenia) stopów żelaza zachodzi w nich szereg przemian, aż do topnienia włącznie; obrazuje je tzw. wykres żelazo-węgiel (rys.l).

Rys. l.Wykres żelazo-węgiel [4].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego"

13