В каком состоянии может находиться сталь

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Состояние стали можно классифицировать по нескольким признакам: агрегатному состоянию, структуре (фазовому составу) и способу обработки. 1. Агрегатные состояния В зависимости от температуры сталь может находиться в трех основных физических состояниях:

  • Твердое: Стандартное состояние при комнатной температуре и до точки плавления.
  • Жидкое: Достигается при плавлении. Температура плавления зависит от содержания углерода и легирующих элементов, обычно варьируясь в диапазоне 145015201450 – 1520 °C. Газообразное: Теоретически возможно при экстремально высоких температурах (кипение железа происходит при 28622862 °C), но в промышленной практике не встречается.

2. Структурные (фазовые) состояния В твердом виде сталь представляет собой железоуглеродистый сплав, внутренняя структура которого меняется в зависимости от температуры:

  • Феррит: Твердый раствор углерода в αalpha-железе. Обладает высокой пластичностью и низкой твердостью. Аустенит: Твердый раствор углерода в γgamma-железе. Существует при высоких температурах (выше 727727 °C для большинства сталей). Немагнитен, пластичен. Цементит: Химическое соединение железа с углеродом ( Fe3Ccap F e sub 3 cap C). Очень твердая и хрупкая фаза. Перлит: Механическая смесь (эвтектоид) феррита и цементита. Характерен для отожженной стали. Мартенсит: Метастабильная фаза, образующаяся при очень быстром охлаждении (закалке). Обладает максимальной твердостью и высокой хрупкостью.

3. Технологические состояния (состояния поставки) Состояние стали также определяется видом предварительной обработки:

  • Горячекатаное: Сталь, прошедшая деформацию при высоких температурах. Имеет характерную окалину на поверхности.
  • Холоднокатаное: Прокат, прошедший обработку в холодном состоянии. Отличается высокой точностью размеров и качеством поверхности.
  • Отожженное: Сталь с максимально равновесной структурой, мягкая и готовая к механической обработке.
  • Закаленное: Состояние после резкого охлаждения, характеризующееся высокой прочностью и внутренними напряжениями.
  • Отпущенное: Состояние после закалки и последующего нагрева, что позволяет снизить хрупкость при сохранении прочности.

4. Напряженно-деформированные состояния При механическом воздействии выделяют:

  • Упругое состояние: Металл возвращает исходную форму после снятия нагрузки.
  • Пластическое состояние: Происходит необратимое изменение формы без разрушения (используется при ковке и штамповке).
  • Предельное состояние: Точка начала разрушения или образования трещин.

Я могу составить для вас таблицу с конкретными температурными интервалами фазовых переходов для разных марок стали. Хотите, чтобы я это сделал?

Форма ответа

Ваш аватар