1. Углерод (C). Углерод является наиболее важным химическим элементом, влияющим на холодную пластическую деформацию стали. Чем выше содержание углерода, тем выше прочность стали и ниже холодная пластичность. Доказано, что при каждом увеличении содержания углерода на 0,1% предел текучести увеличивается примерно на 27,4 МПа; предел прочности на растяжение увеличивается примерно на 58,8 МПа; а удлинение уменьшается примерно на 4,3%. Таким образом, содержание углерода в стали оказывает большое влияние на характеристики холодной пластической деформации стали.
2. Марганец (Mn). Марганец реагирует с оксидом железа при выплавке стали, в основном для раскисления стали. Марганец реагирует с сульфидом железа в стали, что может уменьшить вредное воздействие серы на сталь. Образовавшийся сульфид марганца может улучшить режущие свойства стали. Марганец может улучшить прочность на растяжение и предел текучести стали, снизить холодную пластичность, что неблагоприятно для холодной пластической деформации стали. Однако марганец оказывает отрицательное влияние на силу деформации. Влияние составляет всего около 1/4 углерода. Поэтому, за исключением специальных требований, содержание марганца в углеродистой стали не должно превышать 0,9%.
3. Кремний (Si). Кремний является остатком раскислителя при выплавке стали. Когда содержание кремния в стали увеличивается на 0,1%, предел прочности на разрыв увеличивается примерно на 13,7 МПа. Когда содержание кремния превышает 0,17%, а содержание углерода высокое, он оказывает большое влияние на снижение холодной пластичности стали. Правильное увеличение содержания кремния в стали полезно для комплексных механических свойств стали, особенно предела упругости, оно также может повысить стойкость стали к эрозии. Однако, когда содержание кремния в стали превышает 0,15%, быстро образуются неметаллические включения. Даже если сталь с высоким содержанием кремния отжигается, она не размягчается и не снижает свойства холодной пластической деформации стали. Поэтому, в дополнение к высоким требованиям к прочностным характеристикам продукта, содержание кремния должно быть максимально снижено.
4. Сера (S). Сера является вредной примесью. Сера в стали разделяет кристаллические частицы металла друг от друга и вызывает трещины. Присутствие серы также вызывает горячую хрупкость и ржавчину стали. Поэтому содержание серы должно быть менее 0,055%. Высококачественная сталь должна содержать менее 0,04%.
5. Фосфор (P). Фосфор оказывает сильное упрочняющее действие и вызывает серьезную сегрегацию в стали, что увеличивает хладноломкость стали и делает сталь уязвимой к кислотной эрозии. Фосфор в стали также ухудшает способность к холодной пластической деформации и вызывает растрескивание изделия во время волочения. Содержание фосфора в стали должно контролироваться ниже 0,045%.
6. Другие легирующие элементы. Другие легирующие элементы в углеродистой стали, такие как хром, молибден и никель, существуют в виде примесей, которые оказывают гораздо меньшее влияние на сталь, чем углерод, и их содержание также чрезвычайно мало.
Время публикации: 13 июля 2022 г.