> Энциклопедический словарь Гранат, страница > Сопротивляющаяся изнашиванию

Сопротивляющаяся изнашиванию

Сопротивляющаяся изнашиванию; С.й сплавы, обладающие низкими коэффициентами расширения; С. и сплавы для постоянных магнитов; С. и сплавы с большой магнитной проницаемостью; С. маломагнитная; нержавеющая С.; С. и сплавы, неокисляющиеся при нагревании; С. устойчивая при частых и резких колебаниях температуры и давления.

Каждый разряд подразжеляется на более мелкие группы сортов С.,при чем основой этого дальнейшего деления служат уже признаки классификации другого рода, то есть химический состав и происхождение С.

з. Классификация сортов С. по происхождениюи по составу.

По происхождению, в зависимости от примененного способа выплавки, С. может быть: а) томасов-ской, выплавленной в конвертерах Томаса (смотрите железоделательное производство); б)бессемеровской, выплавленной в конвертерах Бессемера; в) мартеновской, выплавленной в больших вращающихся мартеновских печах, работающих непрерывным процессом; г) мартеновской основной, выплавленной на основном поду мартеновских печей; д) мартеновской кислой, выплавленной в мартеновских печах с кислым подом; е) мартеновской, выплавленной в мартеновских печах малого размера; ж) электросталью, выплавленной в электрических сталеплавильных печах; з) тигельной, переплавленной в особых горшках (тигли) в печах специального устройства (тигельные печи).

По качеству (малое содержание газов, вредных примесей, неметаллических включений) наилучшею считается С. тигельная, самая дорогая по способу изготовления. При известных условиях выплавки с тигельной С. может конкурировать эпектростагь, превосходящая по своему качеству м-артеновскую С. Последняя имеет преимущество перед бессемеровской и томасовской по меньшему содержанию в ней растворенных газов. Наиболее высококачественная мартеновская С. выплавляется в печах малого размера (менее 10 т.). Печи, работающие непрерывным процессом, дают С., содержащую много кислорода в форме соединений с железом и марганцем и требующую специальных приемов для удаления кислорода из С., для „раскисления“ готовой С.

Химический состав С. отчасти характеризуется названием сорта С. При отсутствии особо введенных примесей С. называют обычно „углеродистой“ С. Введение хотя бы одной примеси обязательно отмечается в названии С., изменяющемся соответственно введенной примеси; сюда относятся сорта С.: кремнистая, алюминиевая, медистая, ник-келевая, кобальтовая, марганцовистая, хромовая, ванадиевая, цирконовая, молибденовая, титановая, вольфрамовая, урановая.

При введении в С. двух примесей название С. делается составным, так как в нем отмечаются обе введенные примеси; главнейшие сорта С. с двумя примесями, особо введенными: кремне-никкелевая, кремне-марганцовистая, марганцово-миккеяевая, кремне-хромовая, хромо-медистая, хромо-никкелевая, никкель-молибденовая, вольфра-мо-никкелевая, хромокобальтовая, хромомарганцовистая, хромованадиевая, хромомолибденовая, хро-мовольфраковая. Как показывает перечень названий сортов С. с двумя специально введенными примесями, наиболее распространенною примесью здесь является, несомненно, хром.

В С. может быть введено также и три специальные примеси. Тогда название С. либо составляется из названия всех трех введенных примесей, либо дается более краткое название (марка), независимое от наименования примесей. К числу таких сортов С. относятся: крем не-никкель-молибденовая, хромониккельмарганцовистая, хромониккельвана-диевая, хромониккельцирконовая, хромониккель-молибденовая, хромониккельвольфрамовая, хромо-кобал ьтмарганц в и стая, хромокобальтвольфрамовая, хромованадиймолибденовая, хромовольфрамованадиевая, хромовольфрамомолибденовая. При введении в С. более трех специальных примесей практикуется обычно называть С. каким либо сокращенным названием, часто независящим от наименования введенных примесей.

Попытки установления некоторой закономерной последовательности при составлении названия С. с двумя или тремя специальными примесями успехом не увенчались, практически сложное название С. вырабатывается в большинстве случаев фонетически, по удобству произношения. Кроме того, если условиться ставить всегда впереди название примеси, содержание которой в С. является наибольшим, то при таком порядке составления названий общее число названий сортов С. по меньшей меро удвоилось бы, так как на ряду с хромовольфрамовой С. существовала бы, например, С. вольфрамохромовая и тому подобное.

Все же количественное содержание той или другой примеси должно быть учитываемо при классификации С.; оно отмечается обычно присоединением к названию С. слов: „мало“, „средне“, „много““, „высоко“. Так, например, углеродистая С. с малым содержанием углерода называется малоуглеродистой, при среднем содержании углерода — среднеуглерожистой, при высоком содержании углерода—высокоуглеродистой.

С. с большим содержанием марганца носит название „высокомарганцовистой“, с большим содержанием хрома—„высокохромовой““. Даже при двойных названиях С. в некоторых странах применяется иногда количественная отметка содержания примеси; так, в работах американского Bureau of Standards отдельные сорта быстрорежущей С. называются: высоковольфрамовые-малованадиевые, маловольфрамовые высокованадиевые и тому подобное.

III. СПЕЦИАЛЬНАЯ С. И СТАЛЬНЫЕ СПЛАВЫ. При содержании в С. каких либо иных примесей, кроме обычно получающихся при заводском изготовлеиии С. (марганец, кремний), или при значительно повышенном против обычной нормы содержании постоянных спутников железа— марганца и кремния. С. получает название—на английском языке—Alloy Steel (стальной сплав); аналогичные названия применяют также в Италии и Испании; на немецком языке—legierten Stahl (стальной сплав), или Sonderetahl (особая сталь, устарелое название), или же при наличии особо выдающихся свойств также Edeletahl (благородная С.); на французском языке—l’ucier special (специальная С.) и, наконец, на русском языке —специальная С. Последний термин „специальная С.“, применяемый также в Швеции, Дании и Голландии, в немецком языке имеет совсем особое значение: в Германии специальной С. называют всякую С., изготовляемую для определенного назначения.

Вводимые в С. примеси ведут себя различно по отношению к железу, как основной составной части С., и к углероду, постоянной и неизбежной примеси С.

По отношению к железу при введении добавочной примеси мыслимы две возможности: 1) образование твердого раствора введенного элемента в железе, 2)образование определенного соединения примеси и железа. В последнем случае возможно или устойчивое существование определенного соединения и полное несмешивание его с железом при известных температурных условиях, или же сравнительно легкая разложимость соединения и переход распавшейся части соединения в твердый раствор.

По отношению к углероду примеси, вводимые в С., могут быть либо совершенно индифервнтными, либо обладающими некоторым слабым сравнительно стремлением к образованию соединения с углеродом, путем вытеснения части железных атомов из карбида железа, либо обладающими столь сильным стремлением к образованию соединения с углеродом, что сушествование карбида железа становится невозможным в виду насыщения всех атомов углерода атомами введенной примеси. Далее, количественное соотношение введенного элемента и углерода в образовавшемся карбиде может быть различным в зависимости от температурных условий, другими словами, для некоторыхпримесей существует несколько форм карбидов, обладающих устойчивостью в различных температурных областях (хром).

В течение послевоенного десятилетия теоретическая металлургия черезвычайно обогатилась, приобретя совершенно новый метод изучения природы металлов и их физического строения вплоть до расположения отдельных атомов в правильные решетки, определяющие собой форму кристаллов каждого отдельного металла. Эгст метод—рентгенографическое изучение строения металлов,—давая возможность изучать построение атомных кристаллических решеток, позволил несколько ориентироваться в ввпоосе о поведении примесей в специальной С. Для этого необходимо ознакомиться с формами кристаллических решеток как самогожелеза, так и всех технически важных спутников его в стальных сплавах.

Как известно, железо (смотрите XX. 145) при нагревании, оставаясь в твердом состоянии, испытывает аллотропические превращения, резко изменяющие все свойства металла. Более или менее твердо установленных аллотроп и чески х форм железа известно четыре: железо -«, свойства которого хорошо всем известны, так как эта форма является обычной формой железа при атмосферной температуре. Таковым железо сохраняется при нагревании до 769°С, после чего переходит в аллотропическую форму ft, черезвычайно слабо маг-

Фигура гб. Схематическое строение атомной кристаллической решетки /-железа (IV. Rosen/iaiu).

нитную. При температуре 9С6° р - железо переходит в /-железо, совершенно немагнитную форму, отличающуюся от «-железа также и по удельному весу и удельному объёму. При температуре приблизительно 1400°С совершается дальнейший переход железа из / формы в форму сравнительно мало изученную и практически трудно достижимую.

Как и следовало ожидать, кристаллические решетки различных аллотропических форм железа оказались различными. Для железа-« решетка может быть представлена как бы состоящей из кубиков правильной формы с одним атомом в центре и восемью по вершинам трехграниых углов кубика—такая форма решетки, изображенная на фигуре 15, носит название „кубической простран-

Фигура г/. Схематическое строение атомной кристаллической решетки а-железа.