Виготовлення сталевих та залізних виробів

Виготовлення сталевих та залізних виробів
Обшде принципи обробки заліза; зварювання та паяння. Властивості заліза, важливий для виготовлення виробів з нього. Вплив   змісту   вуглецю.
Сирий матеріал доставляється на завод в одному з трьох видів: у вигляді чавуну, у вигляді сталі або у вигляді заліза. Хімічно чисте залізо для промисловості поки що ніякого значення не має. Тільки вуглецеве залізо придатне для виробів.

З вмістом вуглецю приблизно до 0,2% воно придатне для ковальських підків і називається ковковим залізом. У міру підвищення вмісту вуглецю залізо стає в зламі все зернистіше і зернистіше. Приблизно при 0,6% вуглецю метал набуває здатності при швидкому охолодженні гартуватися - такий метал називають сталлю. При збільшення вмісту вуглецю здатність металу зварюватися зменшується, зате збільшується його плавність. Мало вуглецеве залізо навчилися плавити порівняно нещодавно, а сталь плавили вже давно. При збільшенні вмісту вуглецю до 11/2%-2% метал втрачає здатність куватися і зварюватися. При подальшому збільшенні кількості вуглецю метал стає все більш і більш легкоплавким; починаючи з 3,5-5% вуглецю він називається чавуном. При швидкому охолодженні загартовується (відбілюється) лише поверхневий шар чавуну. Вищезазначені властивості металу змінюються дуже сильно, якщо до складу його введені хоча б найнезначніші домішки інших елементів. Фосфор повідомляє чавуну рідкоплавкості, сприяє виразному заповненню при виливку деталей форми, але зменшує міцність металу; залізо і сталь від присутності фосфору стають холодноломки, тобто. крихкими на холоді; злам їх зернистіший, ніж був би без фосфору. Cеpa повідомляє металу на холоду відому м'якість. Присутність її не змішує холодної обробки заліза, але за те останнє стає червоноломким; воно зовсім не годиться для поковок і погано витримує згинання в гарячому стані; марганець подібно до вуглецю збільшує опір металу розриву, але зменшує його в'язкість. Твердість і дрібнозернистість металу збільшується також від введення в склад його кремнію, миш'яку, хрому, титану, молібдену і вольфраму; останній сильно збільшує і магнітність сталі. Ніккель отримав в'   найновіше   час   особливе  значення   в   якості   домішки  при   виготов-

втягненні  броньових   плитъ,   яким  він  повідомляє   велику  твердість  і в'язкість.
Вищезазначені зміни властивостей металу в залежності від вмісту в ньому вуглецю графічно представлені на рис. 247. По горизонтальній лінії відкладено відсоткові вмісти вуглецю, а за вертикальними відповідні зміни ковкості, зварюваності, твердості, плавності, опору розриву і в'язкості. Розглянемо зміни ковкості (лінія 1). Остання дуже велика при дуже малому вмісті вуглецю і швидко знижується до нуля приблизно при 2% вуглецю. Аналогічно ковкості змінюється зварюваність (лінія 2). Твердість (лінія 3), починаючи з 0,5% вуглецю, швидко збільшуючись, досягає максимальної величини при 2% його вмісті; температура плавлення дуже висока на початку, а в міру збільшення   вуглецю знижується майже   пропорційно   змісту
ПОСЛІДНЬОГО.
Опір розриву (лінія 5), що становить для кування заліза близько 40 кіл., підвищується при 1% вуглецю до 1000 кіл. і потім знову швидко падає. В'язкість (лінія 6), що виражається відношенням величини подовжена шматка металу перед розривом до його довжини, починаючи з 40% падає до 6% при 11/2% вуглецю. Докладніше це питання розглядається в металургії. Різні сорти вуглецевого заліза можна класифікувати таким чином: