Вуглецева сталь
Вуглецева сталь - сплав заліза і вуглецю - займає близько 80% від усього обсягу металовиробів. Матеріал відрізняється задовільними механічними властивостями, відносно невеликими витратами на виробництво. Щільність сталі (від 7,7 до 7,9) * 103 кг / м3.
Сплав добре піддається обробці тиском і різанням. Слід зазначити, що матеріал перевершує в цих властивостях легований сплав. Разом з цим, вуглецева сталь менш технологічна при термічній обробці. У зв'язку з високою критичною швидкістю гарту, сплав охолоджується у воді. Це, в свою чергу, призводить до значних викривлення і деформацій виробів. Щоб вуглецева сталь володіла однаковою з легованих сплавом міцністю, її необхідно відпускати при температурі нижчій. У зв'язку з цим, зберігаються більше високі напруги, що знижує конструкційну міцність матеріалу.
Вуглецева сталь буває двох видів: якісна і звичайної якості.
Другий вид представлений прокатними виробами: швелерами, трубами, куточками, листами, балками, прутками та іншим. В вуглецевої сталі звичайної якості допустимо вміст неметалевих включень, шкідливих домішок. Дозволена і деяка ступінь газонасиченості матеріалу.
У відповідності з комплексом властивостей і призначенням вуглецеві сплави поділяються на групи А, Б і В.
Перша група (А) застосовується при виготовленні деталей без використання гарячої обробки. Таким чином, матеріал зберігає механічні властивості.
Стали з групи Б використовують при виробництві деталей із застосуванням гарячої обробки (наприклад, прокатки, кування, зварювання). У цьому випадку механічні властивості і вихідна структура змінюються. Для цих деталей важливою є інформація про хімічний склад. Залежно від відомостей буде визначатися і режим гарячої обробки.
Стали з групи В використовуються для виготовлення зварних конструкцій, відповідальних деталей.
Слід зазначити, що спосіб обробки металевого матеріалу впливає на теплопровідність сталі. Так, будь-який вплив на виріб тиском підвищує властивість проводити тепло до менш нагрітої його частини від більш нагрітого ділянки.
Вуглецеві сталі зазначених трьох груп звичайної якості призначені для виробництва різних металоконструкцій, слабонавантажених приладів і деталей машин. Даний тип матеріалу застосуємо в тих випадках, коли працездатність виробів забезпечується за рахунок жорсткості. Вуглецеві сталі зі звичайним якістю досить широко використовуються в будівельній сфері при спорудженні залізобетонних конструкцій. Окремі сплави груп В і Б добре піддаються холодній обробці і зварюванню. У зв'язку з чим ці стали широко застосовують при виготовленні рам, зварених ферм, будівельних металоконструкцій, а також кріпильних елементів, частина з яких піддається згодом цементування.
Сталипідрозділяють також на високо-, середньо- і низьковуглецевих.
Останні характеризуються високою пластичністю і малою міцністю в холодному стані. Як правило, ці низьковуглецевих сталі виготовляють у вигляді тонкого листа. Вуглець і кремній містяться в них у малій кількості, внаслідок чого ці сплави відрізняються м'якістю.
Стали середньовуглецеві (номерів 4 і 3), відрізняються великою міцністю. Ці сплави застосовують при виробництві шестерень, валів, шківів та інших деталей сільськогосподарської та вантажної техніки, а також залізничних коліс, рейок і інших виробів.
Стали високовуглецеві (номерів 6 і 5) і з високим вмістом марганцю використовують у більшості випадків при виготовленні високоміцного дроту, ресор, пружин та інших деталей, від яких потрібна висока пружність і зносостійкість.