Наиболее широкое применение в современном машиностроении имеют железоуглеродистые сплавы — сталь и чугун.
Сталь — это сплав железа с углеродом; содержание углерода в стали не превышает 2%.
К сталям относятся:
техническое железо,
конструкционная и
инструментальная сталь.
Чугун — сплавы железа с углеродом, в которых содержание углерода превышает 2%. Среднее содержание углерода в чугуне 2,5—3,5%.
Кроме железа и углерода, в сталях и чугунах присутствуют примеси:
кремний и марганец в десятых долях процента (0,15— 0,60%)
сера и фосфор в сотых долях процента (0,05—0,03%) каждого элемента.
Сталь
Сталь с содержанием углерода до 0,7% применяется для изготовления:
листов,
ленты,
проволоки,
рельсов,
таврового и уголкового железа,
различного фасонного профиля,
а также для многочисленных деталей в машиностроении: шестерни, оси, валы, шатуны, болты, молотки, кувалды и т.п.
Сталь с содержанием углерода свыше 0,7% применяется для изготовления различного режущего инструмента:
резцы,
сверла,
метчики,
бородки,
зубила и др.
Свойства стали зависят от содержания углерода. Чем больше углерода, тем сталь прочнее и тверже.
Чугун
Машиностроительный чугунприменяют для производства отливок всевозможных деталей машин.
По составу и строению чугуны делятся на:
белый,
серый,
ковкий.
Ковкий чугун
Ковкий чугун получается в результате специальной обработки белого чугуна. В белом чугуне весь углерод находится в химически связанном состоянии с железом (Fe3C — цементит), что придает этому чугуну большую твердость и хрупкость и плохую обрабатываемость.
Белый чугун
В машиностроении белый чугун применяют для изготовления отливок, отжигаемых на так называемый ковкий чугун.
При отжиге цементит разлагается па железо и свободный углерод, и отливки приобретают невысокую твердость и хорошую обрабатываемость.
Серый чугун
Наиболее широкое применение в технике имеет серый чугун, в котором большая часть углерода находится в свободном состоянии, в виде графита. Этому способствует высокое содержание кремния.
Такой чугун обладает хорошими литейными качествами и применяется для производства чугунных отливок. Детали из этого чугуна получаются путем отливки в земляные или металлические формы (станины, шестерни, цилиндры, блоки и т.п.).
Благодаря наличию свободного углерода (графита) серый чугун имеет небольшую твердость и хорошо обрабатывается резанием.
§
