7581048022

Dodatek manganu do stali zmniejsza szkodliwe działanie siarki, gdyż wówczas w ciekłej stali następuje reakcja, w wyniku której tworzy się siarczek manganawy MnS. Siarczek ten topi się w 1620°C, a więc w temperaturze o wiele wyższej niż temperatura przeróbki plastycznej na gorąco (800-1200°C). Siarczki w temperaturze przeróbki plastycznej na gorąco są plastyczne i ulegają odkształceniu, tworząc wydłużone wtrącenia. Pogarszają one wytrzymałość na zmęczenie i obciążenia dynamiczne stali. Siarka pogarsza również spawalność stali. Natomiast siarka, podobnie jak fosfor, polepsza skrawalność stali i w ilości 0,15-0,30% jest wprowadzana celowo do stali automatowych.

Wodór, azot i tlen występują w stali w niedużych ilościach, a ich zawartość zależy w dużym stopniu od sposobu wytapiania.

W stali będącej w stanie stałym, gazy mogą występować w kilku postaciach:

-    w stanie wolnym, skupiając się w różnych nieciągłościach wewnątrz metalu najczęściej

tworząc tzw. pęcherze,

-    mogą być rozpuszczone w żelazie,

-    mogą tworzyć związki (azotki, tlenki) występujące w stali jako tzw. wtrącenia

niemetaliczne.

Wpływ wodoru na własności stali jest zdecydowanie ujemny. Rozpuszcza się on stosunkowo łatwo w żelazie i to w całym zakresie temperatury, szczególnie zaś przy przejściu fazy Fe_a w Fey (patrz układ żelazo-wegiel) oraz w stanie ciekłym. Zmniejsza on w znacznym stopniu właściwości plastyczne i technologiczne stali oraz powoduje występowanie wielu wad materiałowych, jak np. tzw. płatków śnieżnych (tj. wewnętrznych pęknięć o jasnej powierzchni), odwęglania, skłonności do tworzenia pęcherzy przy trawieniu itp.

Azot powoduje zwiększenie wytrzymałości i zmniejszenie plastyczności stali, co objawiać się może jako tzw. kruchość na niebiesko. Niekorzystne działanie azotu przejawia się także zwiększeniem skłonności stali do starzenia, powodowanym wydzielaniem się azotków z przesyconego roztworu. Zjawisko to jest szczególnie niekorzystne w stalach w stanie zgniecionym, gdyż wówczas występuje już w temperaturze otoczenia. W niektórych stalach stopowych azot jest stosowany jako korzystny dodatek stopowy stabilizujący austenit, zastępując drogi nikiel.

Tlen występuje w stali głównie w postaci związanej, najczęściej tlenków FeO, SiC>2, AI2O3 i in. Tlen powoduje pogorszenie prawie wszystkich właściowości mechanicznych i dlatego dąży się przez odpowiednie prowadzenie procesu metalurgicznego do obniżenia jego zawartości w stali. Odtlenianie stali przeprowadza się za pomocą stopów krzemu, manganu i aluminium. Sposób odtleniania wywiera także duży wpływ na wielkość ziarna stali węglowej. Bardzo skutecznym sposobem zmniejszania ilości wodoru, azotui tlenu oraz wtrąceń niemetalicznych w stali jest wytapianie lub odlewanie jej w próżni. Można w ten sposób otrzymać stal o lepszych właściwościach dzięki większej czystości i prawie zupełnemu brakowi rozpuszczonych w metalu gazów.

Klasyfikacji gatunków stali dokonuje się zgodnie z PN-EN 10020:1996 według składu chemicznego oraz wg ich zastosowania i własności mechanicznych lub fizycznych.

Klasyfikacja stali według składu chemicznego:

-    stale niestopowe (węglowe),

-    stale stopowe.

Do stali niestopowych zalicza się te gatunki stali, w których zawartość pierwiastków jest mniejsza od zawartości granicznych podanych w tabeli 1.

Do stali stopowych zalicza się gatunki stali, w których zawartość przynajmniej jednego pierwiastka jest równa lub większa od zawartości granicznej podanej w tabeli 1.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego"

16