Вплив домішок на властивості сталей
постійні домішки
Постійні домішки (кремній, марганець, сірка, фосфор і гази) в певній кількості завжди присутні в стали. Кремній і марганець вводять в процесі плавки (до 0,4% сірки і 0,1-0,8% марганцю), а сірка і фосфор потрапляють з руд і вторинної сировини (до 0,05%).
Кремній і марганець присутні в будь-яку сталь, залишаючись в ній після розкислення в невеликій кількості у вигляді корисних домішок (вони є раскислителями). Марганець підвищує міцність гарячекатаної сталі.
Сірка і фосфор - шкідливі домішки, надають стали красноломкость (втрати пластичності при 800 ° С і вище).
Фосфор погіршує пластичні властивості стали, знижує ударну в'язкість при кімнатній температурі, а особливо при мінусовій температурі (надає стали хладоломкості). Це вплив помітно позначається при вмісті фосфору понад 0,1%. В окремих випадках фосфор корисний: покращує оброблюваність стали різанням, а в присутності міді - її антикорозійні властивості.
Сірка і фосфор в підвищених кількостях допускаються тільки в сталі підвищеної і високої оброблюваності різанням, яка має порівняно невисокі механічні властивості.
Гази (кисень. Водень. Азот) як правило є шкідливими домішками, присутні в будь-яку сталь в дуже малих кількостях, і їх називають прихованими домішками. Гази присутні в твердій стали в наступних формах: в газоподібному стані (в порах, пустотах), в α-тверді розчині; у вигляді сполук, тобто неметалевих включень (нітридів, оксидів).
Велика кількість водню в сталі небезпечно, так як це може призвести до внутрішніх надриву (флокенов). З плином часу кількість водню в сталі зменшується за рахунок виділення його з металу, яке відбувається внаслідок того, що водень не утворює сполук із залізом. Виділення водню супроводжується поліпшенням механічних властивостей стали, особливо пластичності.
Азот і кисень утворюють тендітні неметалеві включення, що погіршують властивості металу (зменшення в'язкості і підвищення порога хладоломкості).
випадкові домішки
Випадкові домішки - це хімічні елементи, що потрапляють в сталь з руд різних родовищ або з скрапу, а також внаслідок різновидів технологічного процесу.
спеціальні домішки
Спеціальні домішки (легуючі елементи) вводяться в сталь в певних кількостях з метою зміни її будови і властивостей (підвищення міцності, отримання особливих фізико-хімічних властивостей і т.д.). Легуючі елементи переважно розчиняються в основних фазах залізовуглецевих сплавів (ферит, аустеніт, цементиті) або утворюють спеціальні карбіди.