СТАЛЬ
Электросталь. Преимущество электростали состоит в более высокой темп-ре плавки, что даёт возможность, применяя основной шлак, более полно очищать металл от серы и фосфора. В электроплавке, при основном белом или карбидном шлаке, происходит самопроизвольное раскисление металла шлаком. При электроплавке достигается лучшее очищение металла от шлаковых включений. Атмосфера дуговой электропечи нейтральна, в отличие * от окислительной атмосферы мартеновской печи. Выплавленная в электропечах С. отличается высоким качеством, но С. эта очень дорога и может быть использована для самых ответственных деталей механизмов.
Бблыпая часть (свыше 90% ) производимой С. отливается в слитки и идёт на производство изделий методом горячей механической обработки, и лишь меньшая часть идёт на так называемое фасонное литьё. При горячей механической обработке значительно повышаются все механические свойства С., что даёт преимущество механически обрабатываемым изделиям перед литыми.
Строение и свойства С. Свойства С. зависят от её химич. состава и строения, т. е. расположения атомов в кристаллич. решётках, микроструктуры, или строения С. из отдельных структурных элементов. С., как и все металлы, является телом кристаллическим.
При остывании её в изложницах (см.) или формах возникает большое число центров кристаллизации, к-рые при своём росте сталкиваются и дают структуру, состоящую из большого числа кристаллов с неправильной внешней формой, называемых кристаллитами.
Весь затвердевший объём принимает форму сосуда. Кристаллическая природа С., как и всех других металлов, подтверждается рентгеновским анализом, к-рый показывает правильное расположение атомов в кристаллитах.
Микроструктура С. изучается с помощью микроскопа; рассматривается шлифованная поверхность кубика из испытываемой С. после травления его химич. реагентами. При изучении макроструктуры С. обращают внимание на неоднородность строения различных зон изделия или слитка, или т. н. зональную ликвацию, на величину слагающих дендритов, характер их взаимного расположения, Сталь
Строительная.......................
Легированная конструкционная .............................
Инструментальная (после закалки) .......................
Нитрированная....................
Аустенитная.......................
в слитке или отливке. Оказалось, что лучшими свойствами обладает поверхностный слой, а худшими — центральная часть слитка, к-рая содержит максимальное количество вредных примесей (фосфор, сера) и имеет наибольшее количество дефектов строения. Неравномерное распределение примесей в стальном слитке объясняется общей закономерностью кристаллизации сплавов, дающих твёрдые растворы, согласно к-рой из сплава кристаллизуется сначала сплав с меньшим содержанием примесей, а в конце — сплав, в к-ром содержание примеси выше среднего. Это же явление вызывает дендритную ликвацию, или неравномерное распределение примесей в каждом дендрите (см.). Оси дендритов содержат меньше примесей, чем междуосные пространства, что и позволяет выявлять дендритное строение С. при травлении шлифованной поверхности. Макроструктура очень сильно изменяется при горячей механич. обработке.
Пластическая деформация вызывает раздробление первичных крупных образований и приводит к гораздо более мелкой макроструктуре, улучшая одновременно механич. свойства. Макроструктура изделий, изготовленных путём горячей механич. обработки, чаще всего получается волокнистой, т. е. состоит из перемежающихся тёмных и светлых полос.
Образование волокнистой структуры объясняется вытяжкой дендритов, к-рые приобретают вид и характер волокон. Направление волокон в изделии оказывает большое влияние на его механические свойства; разрушение вдоль волокон происходит значительно легче, чем поперёк волокон. При правильном изготовлении изделия волокна не должны пересекаться поверхностью изделия. Наилучшим методом изготовления стальных изделий оказывается штамповка, или точная ковка, при которой волокна следуют вдоль поверхности изделия и сохраняется самый лучший металл поверхностных слоёв слитка или заготовки.
Рассмотрение микроструктуры рационально производить на основе диаграммы строения сплавов сжелезо-углерод» (см. Сплавы).
Механические свойства С. могут колебаться в чрезвычайно широких пределах и характеризуются следующими данными:
Твердость по Временное со
Предел противление упругоБринелю ав сти °е яв в кг}мм2 0, 5—0, 8*
Сужение Удлинение Ударная площади на 10 — кратвязкость ном образце поперечного сечения у в % в ка/слг2 о в %
100—150
25—50
200—250
70—100
10—15
200—250
0—3
600—700 900—1.000
20—25
}
50—60
0—5, 0 ч
до 20 от 0, 5
до 40, 0
- От временного сопротивления.
наличие дефектов строения и степень ликвации в пределах одного дендрита (см. Ликва ция).
Изучение макроструктуры совместно с исследованием свойств С. в различных зонах позволило установить зависимость между свойствами С. и местоположением металла
Удельный вес С. находится в пределах 7, 0—9, 0. Теплоёмкость С. при нормальной темп-ре колеблется от 0, 10 до 0, 13 кал.
Теплопроводность для мягкой С. равна 0, 2 кал/сж-сек. — град., а для С. с 35% примесей — 0, 02 кал/слрсек. «град. Очень низка теплопроводность аустенитных нержавеющих
