29/Сплавы на основе железа?(Черные металлы) Чугун-Сталь

К черным металлам относят железоуглеродистые сплавы на основе железа, которые в зависимости от содержания углерода делят на стали – до 2,14% углерода и чугуны – свыше 2,14% углерода.

=Чугуны-Это сплавы железа с углеродом, содержащие постоянные примеси марганца, кремния, фосфора и серы, а также при необходимости легирующие элементы. –Матерьял с литейными с-вами, очень низкий пластичные с-ва, дешевый матерьял.\\\\\ В зависимости от структуры и состояния, в котором находится углерод (свободный или химически связанный), различают серые, белые и ковкие чугуны.\\

Как конструкционный материал наиболее широко применяются серые чугуны, в которых весь углерод находится в свободном состоянии в виде включений графита пластинчатой формы. Они обладают средней прочностью, хорошими литейными и другими технологическими свойствами. [Серые с помощью литья. Обозначение СЧ12 СЧ18 показывает, что чугун имеет σ_ut = 18 кгс/мм² = 180 МПа(пред прочности)]\\ В белых чугунах избыточный углерод, не растворившийся в твердом растворе железа, присутствует в виде карбидов железа. Вследствие низких механических свойств – высокой хрупкости и твердости, плохой обрабатываемости резанием –не применяются в качестве конструкционных материалов.\\ Ковкий чугун получают из белого путем последующего отжига до распада графита в виде хлопьев. Детали из него могут подвергаться незначительным деформациям. Они обладают меньшей по сравнению с деталями из серого чугуна хрупкостью, но стоят на 30 … 100% дороже.\\\\ Марки чугуна обозначаются буквами, показывающими назначение чугуна: СЧ – серый чугун, ВЧ – высокопрочный, КЧ – ковкий чугун; для антифрикционных чугунов в начале марки указывается буква А (АСЧ, АВЧ, АКЧ).\\\\Чугуны также классифицируют в зависимости от назначения – на конструкционные и со специальными свойствами; и от химсостава – на легированные и нелегированные.

==Стали – это деформируемые сплавы на основе железа с углеродом и другими элементами.

По химсоставу стали делят на углеродистые и легированные. Углеродистые стали содержат кроме железа и углерода также марганец (до 1%) и кремний до (0,8%). Чем выше содержание углерода – тем выше прочность и меньше пластические с-ва.\\\ В состав легированных сталей помимо указанных компонентов для улучшения технологических и эксплуатационных характеристик и придания особых свойств вводят легирующие элементы (хром, никель, молибден, вольфрам, ванадий, титан, ниобий и др.)\\\\По назначению стали делят на конструкционные, инструментальные и с спец назначения\\\ По качеству(от содерж серы и фосфора) стали делят на обыкновенные, качественные, высококачественные. Повышен содерж Серы ведет к хрупкости материяла при повышении температуры(красная ломкость). Повыш содерж Фосфора ведет к хрупкости материяла при понижении температуры(хладно ломкость).

Распространение получили углеродистой стали обыкновенного качества обозначаются буквами Ст (сталь) и цифрами от 0 до 6, например Ст0 – Ст6. Чем больше число, тем больше содержание углерода в стали, выше прочность и ниже пластичность. Стали поставл по тех харак:Сталь Ст3 Ст0- Ст3-крепежи Ст5-оси,валы\\\\ Углеродистые качественные стали маркируются двузначными цифрами (05 08, 10, 15, …, 65(-пружинная сталь)), показывающими среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента. Сталь 45 – содерж углерода С≈0,45%

Нержавеющая сталь Х18Н10Т содержит 18% хрома, 10% никеля и до 1,5% титана. Инструментальные стали маркируют буквой У и цифрами: У9 в среднем 0,9% углерода. Шарикоподшипниковая сталь ШХ15 – с содержанием хрома ≈ 1,5%

Достоинства черных металлов:Широкий диапазон с-в и марок, относительная низк стоимость.

Недостатки: плохо сопротивл коррозии, большая Тплав, больш плотнасть =7,8*10³кг/м³, не магнитная, малая удельная прочность.

Поставляются в виде листов, стержней, уголков , тавров, швеллеров и других видов профилей разных размеров, оговоренных стандартами.