Значение углерода в стали
Углерод является настолько важным компонентом, что его значение находится в самом названии сорта стали. Поскольку углерод является основным влияющим на свойства стали, неудивительно, что в традиционной системе номенклатуры стали (AIS/SAE) последние две цифры 4-значного обозначения марки стали являются “средним содержанием углерода” допустимого диапазона углерода этой марки. Для марки AISI / SAE 1010 этот диапазон составляет от 0,08 до 0,13 мас. % (Мас.%), а номинальное среднее содержание углерода составляет 0,10 мас.%. Таким образом, вторая “10“ в классе 1010 является ожидаемой центральной точкой ожидаемого содержания углерода 0,10 мас. %.
В 1045 диапазон допустимого содержания углерода при плавке стали составляет 0,43-0,50, а 0,45 мас. % - это номинальное среднее значение этого диапазона. Таким образом, последние две цифры в обозначении марки 1045, “45”, указывают на средний уровень углерода, который следует ожидать в этом продукте.
В 1090 стали диапазон допустимого содержания углерода при плавке стали составляет 0,85-0,98, а 0,90 - это номинальное среднее или среднее значение этого диапазона. Таким образом, последние две цифры в марке AISI/SAE 1090 идентифицируют эту сталь как в среднем 0,90 мас. % углерода в конечном продукте.
Углерод обеспечивает основу для микроструктуры, а микроструктура обеспечивает свойства используемой стали. В простых углеродистых и легированных сортовых сталях, которые обычно используются в механических цехах, углерод составляет несколько различных составляющих
— мартенсит, составляющую это пересыщенный углерод, образующийся при быстрой закалке от высоких температур и закалочных обработок;
— аустенит - твердый раствор углерода в гамма-фазе железа;
— цементит - железоуглеродистое соединение-Fe3C;
— перлит-структура, представляющая собой смесь феррита (почти чистого железа) и феррита (почти чистого железа).
Список изменений стали при изменении содержания углерода
- Твердость. Увеличивается по мере увеличения углерода.
- Прокаливаемость. Увеличивается по мере увеличения углерода.
- Реакция на термическую обработку. Увеличивается по мере увеличения углерода.
- Предел прочности. Увеличивается по мере увеличения углерода.
- Предел текучести. Увеличивается по мере увеличения углерода.
- Микроструктура. Увеличение содержания углерода увеличивает объемную долю углеродсодержащих компонентов.
- Эластичность. Уменьшается по мере увеличения углерода .
- Свариваемость. Уменьшается по мере увеличения углерода.
- Деформационное упрочнение. Увеличение содержания углерода приводит к повышению способности к затвердеванию.
