Химический состав и термообработка сталей

С увеличением концентрации углерода в структуре стали возрастает содержание цементита. Структура доэвтектоидной стали (С < 0,8%) состоит из феррита и перлита, заэвтектоидной (C > 0,8%) из перлита и цементита.

Феррит имеет низкую прочность, пластичен. Цементит отличается высокой твердостью, но хрупок, поэтому с увеличением содержания углерода в стали увеличиваются ее твердость, прочность, уменьшаются вязкость и пластичность (рис. 1).

Легирование выполняют для изменения механических (прочность, пластичность, вязкость), физических (электропроводность, магнитные характеристики) и химических (коррозионная стойкость) свойств стали. Легирующие элементы по-разному влияют на аллотропические превращения в железе, образование карбидов, фазовые превращения в стали. Эти элементы изменяют физические, химические, технологические и механические свойства стали и сплавов.

Термической обработкой сплавов системы Fе-С называют совокупность операций нагрева и охлаждения сплавов с целью изменения фазового состава и размера зерен и получения заданных механических свойств.

Вызываемые при этом фазовые превращения протекают в сплавах, находящихся в твердом состоянии, по определенному режиму, состоящему обычно из нагрева до заданной температуры Тто, некоторой выдержке при этой температуре и охлаждении с заданной скоростью до комнатной температуры (рис. 7). Нагрев, выдержку и охлаждение производят за определенное время. Следовательно, основными факторами термической обработки являются температура и время.