Вуглецеві сталі.

Вуглецеві сталі поряд з вуглецем містять як постійні до­мішки до 0,8% Мn; 0,4 % Sі, а також до 0,05% Sі Р.Марганець і кремній у цих кількостях є корисними доміш­ками. Розчиняючись у фериті, вони зміцнюють його, підвищую­чи тим міцність сталі. Сірка утворює з залізом легкоплавку евтектику Fе— FеS, яка надає сталі червоноламкості — підвищує крихкість при тем­пературах гарячої обробки. Фосфор, навпаки, надає сталі холод­ноламкості — підвищує її крихкість при нормальній і, особливо, при знижених температурах. У зв’язку з цим вміст сірки і фосфору всталях суворо обмежу­ють. Цей вміст є одним з показників якості сталі.

Основним компонен­том, який визначає будову і властивості вуглецевих сталей, є вуглець. Із збіль­шенням його вмісту в ста­лі утворюється більше твердої складової — це­ментиту, тому сталь стає міцнішою і твердішою, але менш пластичною.

За призначенням вуг­лецеві сталі поділяють на конструкційні (С<0,8%) і інструментальні (С >0,6%).

Конструкційні сталі бувають звичайної якості і якісні. Конструкційні сталі звичайної якості поділяють на групи А, Б і В (ГОСТ 380—71). Сталі групи А постачають за механічними властивостями, групи Б — за хімічним складом, групи В — за механічними властивостями і хімічним складом. Виготовляють сталі таких марок:

групи А — Ст0, Ст1, Ст2 і т. д. до Ст6;

групи Б — БСт0, БСт1, БСт2 і т. д. до БСт6;

групи В — ВСт2, ВСтЗ, ВСт4 і ВСт5.

Букви Ст означають «сталь», цифри 0—6 — умовний номер сталі залежно від її хімічного складу і механічних властиво­стей, букви Б і В — групу сталі (групу А не зазначають). Для позначення ступеня розкислення до марки сталі після її номера добавляють індекси: «кп» — кипляча, «пс» — напівспокійна, «сп» — спокійна, наприклад:СтЗкп,СтЗпс, БСтЗсп, ВСтЗсп.

Якісні конструкційні сталі виплавляють у мартенівських печах. Призначені ці сталі для виготовлення виробів, які підда­ватимуться термічній обробці, тому регламентують їх хімічний склад, а не механічні властивості. Залежно від хімічного складу ці сталі, згідно з ГОСТ 1050—60, поділяють на дві групи: І — сталі з нормальним вмістом марганцю (0,25—0,80%) і II — сталі з підвищеним вмістом марганцю (0,70— 1,20%).

Вибираючи конструкційні сталі для виготовлення різних деталей елементів конструкцій, виходять з умов їх роботи або способу виготовлення.

Маловуглецеві сталі (до 0,3% С) мають високу пластичність. Тому з них виготовляють вироби холодним штампуванням. Завдяки добрій зварюваності вони широко вико­ристовуються також для зварних конструкцій.Із середньовугле цевих сталей (0,4 — 0,5% С) виготовляють кріпильні вироби (болти, гайки), вали, зубчасті колеса; з високовуглецевих (>0,5% С) —вироби, що потребують великої міцності і пруж­ності, наприклад: пружини, стрічки, троси і т. ін.

Інструментальні вуглецеві сталі виплавляють у мартенівських та електричних печах і постачають за хімічним складом. Їх поділяють на якісні і високоякісні.

Якісні інструментальні сталі позначають буквою У і циф­рою, що показує вміст вуглецю в десятих частках процента, на­приклад: У8 (0,8% С), У12 (1,2% С).

Високоякісні інструментальні сталі відрізняються від якісних меншим вмістом домішок сірки і фосфору. Ці сталі позначають так само, як і якісні, але на кінці марки додають букву А, наприклад: У8А, У12А.

При виборі інструментальної сталі для виготовлення інстру­ментів виходять з умов їх роботи. Так, для різального інстру­менту, що працює без ударів (напилки, мітчики), застосовують сталі більш тверді, тобто з більшим вмістом вуглецю,— У10, У12. Інструмент, який піддають ударним навантаженням (зуби­ла, молотки), повинен мати деяку в’язкість, тому для його виго­товлення застосовують менш тверді і менш крихкі сталі з мен­шим вмістом вуглецю — У7, У8.