Углеродистая сталь
Углеродистая сталь представляет собой сталь с содержанием углерода примерно от 0,05 до 2,1 процента по массе. Определение углеродистой стали Американского института чугуна и стали (AISI) гласит:
Термин углеродистая сталь может также использоваться в отношении стали, которая не является нержавеющей сталью ; при таком использовании углеродистая сталь может включать легированные стали . Высокоуглеродистая сталь имеет множество различных применений, таких как фрезерные станки, режущие инструменты (например, долота) и высокопрочная проволока. Эти приложения требуют гораздо более тонкой микроструктуры, которая повышает ударную вязкость.
Углеродистая сталь является популярным металлом для изготовления ножей из-за высокого содержания углерода, благодаря которому лезвие лучше удерживает заточку. Чтобы получить максимальную отдачу от этого типа стали, очень важно правильно ее термически обработать. В противном случае нож может стать хрупким или слишком мягким, чтобы держать лезвие.
По мере увеличения процентного содержания углерода сталь может становиться тверже и прочнее за счет термической обработки ; однако он становится менее пластичным . Независимо от термической обработки более высокое содержание углерода снижает свариваемость . В углеродистых сталях более высокое содержание углерода снижает температуру плавления. [2]
Мягкая сталь (железо, содержащее небольшой процент углерода, прочное и вязкое, но плохо закаленное), также известная как обычная углеродистая сталь и низкоуглеродистая сталь, в настоящее время является наиболее распространенной формой стали, поскольку ее цена относительно низка, в то время как она обеспечивает свойства материала, приемлемые для многих применений. Мягкая сталь содержит примерно 0,05–0,30% углерода [1] , что делает ее ковкой и пластичной. Мягкая сталь имеет относительно низкую прочность на растяжение, но она дешева и ее легко деформировать. Твердость поверхности можно увеличить за счет науглероживания . [3]
В приложениях, где используются большие поперечные сечения для минимизации прогиба, выход из строя из-за текучести не представляет риска, поэтому лучшим выбором являются низкоуглеродистые стали, например, в качестве конструкционной стали . Плотность мягкой стали составляет примерно 7,85 г/см 3 (7850 кг/м 3 или 0,284 фунта/ дюйм 3 ) [4] , а модуль Юнга равен 200 ГПа (29 000 фунтов на квадратный дюйм). [5]
