У точці S при вмісті 0,8 % вуглецю і температурі 1000 0К аустеніт розпадеться і кристалізується тонка механічна суміш фериту та цементиту вторинного - евтектоїд, який називається перлітом. Провівши аналіз перетворень на діаграмі стану Fe-Fe3C, можна зробити висновок про структуру сталей та чавунів у нормальних умовах. Сталі із вмістом вуглецю від 0,0 до 0,8 % мають структуру ферит + перліт; із вмістом 0,8 % вуглецю - чистий перліт; із вмістом від 0,8 до 2,14 % вуглецю - перліт + цементит вторинний. Чавуни із вмістом від 2,14 до 4,3 % вуглецю мають структуру перліт + цементит вторинний + ледебурит; із вмістом 4,3 % вуглецю - чистий ледебурит; із вмістом вуглецю від 4,3 до 6,67 % - цементит первинний і ледебурит. Слід відмітити, що у залежності від умов виплавляння та термічної обробки, сталі і чавуни можуть змінювати свою структуру. У сірих, ковких та високоміцних чавунах є така фаза, як графіт у різних модифікаціях.

1.2.2. Класифікація, маркування і застосування вуглецевих сталей.

Сталь - це сплав заліза з вуглецем і домішками (кремній, марганець, сірка, фосфор та гази), в якому вуглецю не більше, ніж 2,14 %. Сталі можна класифікувати за різними принципами, єдиної класифікації у світі немає. Попробуємо провести класифікацію сталей таким чином: - за вмістом вуглецю (низьковуглецеві - вміст вуглецю від 0,08 до 0,25 %, середньовуглецеві - від 0,25 до 0,60 %, високовуглецеві - від 0,60 до 2,14 %);

- за структурою (доевтектоїдні із вмістом вуглецю від 0,08 до 0,8 %, структура ферит + перліт; евтектоїдні із вмістом вуглецю 0,8 %, структура перліт; заевтектоїдні із вмістом вуглецю від 0,8 до 2,14 % структура перліт + цементит вторинний);

- за способом виробництва (конверторні, мартенівські сталі, виплавлені в електропечах і сталі після електрошлакового переплавлення);

- за призначенням (конструкційні, інструментальні та спеціального призначення). Конструкційні сталі бувають звичайної якості і якісні. Конструкційні сталі звичайної якості, залежно від призначення, поділяють на три групи: А - що постачаються за механічними властивостями, Б - що постачаються за хімічним складом, В - що постачаються за хімічним складом і механічними властивостями.

Дані сталі маркуються таким чином:

Група А - Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6.

Група Б - БСт0, БСт1, БСт2, БСт3, БСт4, БСт5, БСт6.

Група В - ВСт2, ВСт3, ВСт4, ВСт5.

Букви Ст означають сталь, цифри - умовний порядковий номер марки залежно від хімічного складу сталі і механічних властивостей, але не вказують на кількісний вміст вуглецю. Букви Б і В визначають

групу сталі, буква А перед позначенням марки не вказується. Щоб показати ступінь розкислення, до позначення марки після номера добавляють індекси “КП” - кипляча, “ПС” - напівспокійна, “СП” - спокійна, наприклад, Ст3пс, БСт3сп. Сталі звичайної якості випускають у вигляді листового і сортового прокату. Вони призначені для виготовлення будівельних конструкцій, арматури, кріплень деталей машин, які не несуть підвищених навантажень. Сталі групи А призначені для виробів, які при виготовленні не піддаються гарячій обробці (зварюванню, куванню), сталі групи Б - для виробів із застосуванням гарячої обробки, сталі групи В широко застосовують для виготовлення зварних конструкцій, при розрахунку яких важливо знати також і механічні властивості.

Вуглецеву якісну сталь виплавляють у кисневих конверторах, мартенівських та електричних печах. Якісна конструкційна сталь постачається як за механічними властивостях, так і за хімічним складом. Якісна сталь перевищує сталь звичайної якості за однорідністю, є чистішою за вмістом сірки і фосфору, неметалевих включень і має вужчі межі вмісту вуглецю. Із цієї сталі виготовляють відповідальні деталі машин і механізмів, коновки, штампові, калібровані трубки і т.п. Вони маркуються: сталь 08кп, сталь 08пс, сталь 10сп, 10, 25, 45, 85 і т.п. Двозначні цифри у маркуванні сталі визначають середній вміст вуглецю у сотих долях відсотка.

Інструментальні сталі виплавляють у мартенівських та електричних печах і використовують для виготовлення інструментів (різальних, вимірювальних, ударних тощо). Інструментальну сталь поділяють на якісну і високоякісну. Сталь якісну позначають літерою У і цифрою, що вказує на вміст вуглецю у десятих долях відсотка. Наприклад, У7, У8, аж до У13.

Сталь інструментальна високоякісна містить менше домішок (сірки, фосфору), ніж якісна; при її маркуванні додають букву А, наприклад, У8А. Сталі спеціального призначення почали використовувати тоді, коли були впроваджені нові технологічні процеси і специфічні види промисловості. Наприклад, сталі А1, А2, які використовуються для обробки різанням на верстатах-автоматах; СВ08 - для виготовлення зварювального дроту і зварювальних електродів; сталь 08кп - для листового штампування та ін. Властивості сталей залежать від їх складу і структури. Із збільшенням у сталях вмісту вуглецю, сталь стає твердішою і міцнішою, пластичність падає. Кремній і марганець у межах (0,5 - 0,7 %) істотного впливу на властивість сталі не виявляють. Сірка є шкідливою домішкою, утворює з залізом хімічну сполуку FeS. Сірчисте залізо з залізом у сталях утворює евтектику з температурою плавлення 1258 0К. Це є причиною червоноламкості при обробці тиском з підігріванням. Вказана евтектика при певних температурах розплавляється, у результаті чого між зернами втрачається зв'язок і утворюються тріщини. Крім цього, сірка знижує пластичність і міцність сталі, опір стиранню і корозійну стійкість.Фосфор надає сталі