2. ПОЛУЧЕНИЕ СТАЛИ И ЕЕ СВОЙСТВА

    В отличие от чугуна сталь содержит меньшее количество углерода — до 1,7%.

    По роду получения сталь подразделяется на конвертерную, мартеновскую и электросталь.

    По химическому составу сталь подразделяется на углеродистую, малолегированную (с небольшим содержанием специальных примесей), специальную, или высоколегированную, особого назначения.

    Как углеродистая, так и специальная стали делятся на конструкционную и инструментальную.

    Подавляющее количество марок сталей получается из чугуна путем его переплавки. Незначительная часть сталей получается путем переплавки различных отходов черных металлов.

    Наиболее дешевый и высокопроизводительный метод получения стали из чугуна — это конвертерный по методу Бессемера или Томаса. Однако этими способами нельзя получить сталь высокого качества, так как она содержит много вредных примесей. Поэтому конвертерная сталь не применяется для ответственных деталей и изделий.

    Сталь, выплавляемая в мартеновских печах, получается более высокого качества, чем конвертерная, так как в ней почти отсутствуют вредные примеси.

    При плавке в мартеновских печах сталь не продувается воздухом и находится в спокойном состоянии. Скорость варки и выдержка стали в печи регулируются в широких пределах. Преимущество мартеновского способа заключается еще и в том, что этим способом можно получить сталь как углеродистую, так и специальную, а также получить сталь как непосредственно из жидкого чугуна, так и путем переплавки металлического лома.

    Наиболее совершенный способ получения высококачественной углеродистой и специальной стали осуществляется в электросталеплавильных печах, где нагрев и плавление металла происходят при температуре до 3500° С при отсутствии газов топлива и воздуха, загрязняющих и окисляющих металл.

    В любой стали и чугуне кроме углерода имеются постоянные примеси — марганец, кремний, сера и фосфор.

    Марганец наиболее важная и необходимая постоянная примесь. Обычно в стали марганца содержится в пределах 0,3 — 0,8%. В чугуне и в стали марганец хорошо обезвреживает серу, раскисляет металл и придает некоторую плотность и прочность. В чугуне марганец препятствует графитизации.

    Кремний является постоянным составным элементом стали и чугуна. Кремний раскисляет сталь и способствует получению плотного, беспузыристого слитка. В чугуне кремний способствует графитизации. В обычных сталях кремния содержится 0,3 — 0,4%.

    Сера в большинстве случаев является вредной, но неизбежной примесью стали и чугуна. В стали и в чугуне наличие серы допускается в пределах 0,025 — 0,04%. При повышенном содержании серы последняя придает стали красноломкость, а чугуну густоплавкость, пузыристость и жесткость.

    В автоматных низкоуглеродистых сталях допустимо наличие серы в пределах 0,08 — 0,15% для придания стали хорошей обрабатываемости резанием.

    Фосфор придает стали холодноломкость, а чугуну жидкоплавкость и хрупкость. Наличие в стали фосфора допустимо в пределах 0,025 — 0,04%.

    Углеродистая сталь в зависимости от содержания углерода подразделяется на: а) конструкционную сталь с содержанием углерода до 0,5%;, б) инструментальную сталь с содержанием углерода от 0,6 до 1,7%.