За рівнем вмісту вуглецю вуглецеву сталь длялиттязазвичай поділяється на низьковуглецеву сталь, середньовуглецеву сталь і високовуглецеву сталь.Литі вуглецеві сталі всіх країн світу прийнято класифікувати за міцністю і сформулювати відповідні марки.
Щодо хімічного складу вуглецевої сталі, за винятком фосфору та сірки, для інших хімічних елементів немає обмежень або є лише верхні межі.Відповідно до наведеної вище передумови хімічний склад литої вуглецевої сталі визначаєтьсяливарний цехвідповідно до необхідних механічних властивостей.
Методи термічної обробки виливків з вуглецевої сталі зазвичай включають відпал, нормалізацію або нормалізацію + відпустку.Для деяких виливків із високовуглецевої сталі також можна використовувати загартування та відпуск, тобто загартування + високотемпературний відпуск, щоб покращити комплексні механічні властивості виливків із вуглецевої сталі.Невеликі виливки з вуглецевої сталі можуть бути безпосередньо загартовані та відпущені з литого стану.Для великомасштабних або складних за формою виливків з вуглецевої сталі доцільно виконувати загартування та відпуск після нормалізуючої обробки.
Вплив вуглецю на мікроструктуру і властивості вуглецевої сталі
1) Вплив вуглецю на структуру вуглецевої сталі
Вуглець є основним елементом, що визначає металографічну структуру і властивості сталі.У діапазоні доевтектоїдної сталі зі збільшенням вмісту вуглецю відносна кількість фериту зменшується, а відносна кількість перліту збільшується.При досягненні евтектоїдного складу всі є перлітними.У заевтектоїдному діапазоні зі збільшенням вмісту вуглецю відносна кількість доевтектоїдного цементиту збільшується, а відносна кількість перліту зменшується.
2) Вплив вуглецю на механічні властивості вуглецевої сталі
Вуглець впливає на механічні властивості вуглецевої сталі, впливаючи на відносну кількість і характеристики розподілу кожного структурного компонента в мікроструктурі.Загалом із збільшенням вмісту вуглецю твердість вуглецевої сталі зростатиме, але її енергія удару та відносне подовження зменшуватимуться.Міцність на розрив і межа текучості спочатку збільшаться, а потім зменшаться зі збільшенням вмісту вуглецю у вуглецевій сталі.
3) Вплив вуглецю на продуктивність різання виливків із вуглецевої сталі
Низьковуглецева сталь має велику кількість фериту, низьку твердість, хорошу пластичність і легке прилипання, тому її продуктивність різання відносно низька.У високовуглецевій сталі більше цементиту.Коли цементит розподілений у вигляді пластівців і сітки, інструмент легко зношувати, тому його продуктивність різання відносно низька.Співвідношення фериту та цементиту в середньовуглецевій сталі відповідне, твердість і пластичність також помірні, а ефективність різання краща.Продуктивність різання є найкращою, коли діапазон твердості сталевого литва становить 180-230 HBW.
4) Вплив вуглецю на ливарні характеристики вуглецевої сталі
При одній і тій же температурі плинність розплавленої сталі з різним вмістом вуглецю різна.Оскільки сталі з різним вмістом вуглецю мають різний ступінь розвитку в дендритах.Чим більший температурний інтервал зони кристалізації (різниця температур між лінією ліквідусу та лінією солідусу), тим більше розвинені дендритні кристали вуглецевої сталі, тобто тим гірша текучість розплавленої сталі, що призводить до здатність розплавленої сталі заповнювати форму.
