Көміртекті темір қорытпаларының негізгі қоспалары
Темірдің негізіндегі қортпалары, ең алдымен, көміртекті темір қортпалар – болаттар мен шойындар, қазіргі техникалық маңызды материалдары болып табылады.Темір – ақ сұр түсті металл. Оның атомдық нөмірі – 26, атомдық массасы – 55,85, атомдық радиусы – 1,54 А, бөлме температурасындағы тығыздығы – 7,85 г/см3. Темірдің негізгі ерекшелігі – оның аллотропиялық түр өзгерісіне, яғни қыздыру мен суыту кезіндегі қатты күйінде өзгеруіне, шыдау қасиеті болып табылады. Темір температураға байланысты әр түрлі модификацияларда бола алады.Темірдің негізіндегі қортпаларда – болаттар мен шойындарда, қортпалар қасиеттеріне әсер ететін кремний, марганец, фософр мен күкірт қоспалары болады. Сонда да болат пен шойынның қасиеттері көміртегі мөлшеріне байланысты. Көміретгі металдық емес элемент болып табылады, атомдық нөмірі – 6, атомдық массасы – 12,011, атомдық радиусы – 0,77 А, тығыздығы – 2,52 г/см3. Ол графит модификацияларында немесе алмаздың метастабильды модификацияларында бола алады. Көміртегінің мөлшеріне қарай, көміртекті темір қортпалары болаттар мен шойындарға бөлінеді.Болат пен шойынды қарапайым темір мен көміртегінің екілік қортпасы ретінде қарастырауға болады. Кез келген болат, шойын сияқты, өз құрамында кремний, марганец, фософр мен күкірт сияқты қоспаларға ие болады. Қарапайым көміртекті болаттардың құрамы: Si-0.4%-тен көп емес, Mn-0.8%-ке дейін, F-0.05%-ке дейін, S-0.05%-ке дейін.Кремний мен марганец болаттың қышқылдатқыштары болып табылады. Олар ферритте толығымен еріп, оны қатырады.Фосфор болатқа сұйықтықты сыйымдылықты хабарлайды, яғни төмен температурада оның морттылығын арттырады. Темірде еріп, фосфор ішкі кристалды ликвацияға әкеледі және болатты морттап, дәндердің өсуіне мүмкіндік береді.Темірдегі күкірт ерімейді. Ол химиялық қосылыс түзеді – FeS күкіртті темір мен MnS күкіртті марганец.Темір мен марганец сульфидтері металдық емес қосылыстарын түзеді. Күкірт темірге сынғыштықты хабарлайды, яғни жоғары температурадағы сызаттардың пайда болуына бейімділігі аустенит дәндерінің айналасында Fe – FeS оңай балқитын эвтектикасының пайда болуымен түсіндіріледі.Марганецтің жеткілікті мөлшерде болғанда FeS түзіледі, ал MnS - 1620°C балқу (және кристалдану) температурасын иемденіп, дән шектерінде орналасатын қосылыс болып табылады.Болатта оттегінің болуы темірдің тұтқырлығын төмендетеді. Қорыту кезінде болаттар күкірт пен оттегі сияқты зиянды қоспаларды азайтуға тырысады. Олардың аз мөлшерін иемденіп, болат жоғары сапалы деп аталады.
