ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ

К черным металлам относятся сплавы железа и углерода и ряд  других элементов (марганцец, кремний, хром, никель и т. д.). Если сплав содержит до 2% углерода (С), то он называется сталью. При содержании от 2 до 4,5% углерода сплав имеет  название чугуна. Чугуны выплавляют  в доменных печах из железной руды. По структуре чугуны делятся на две основные группы: белые чугуны (с белым изломом) и серые чугуны (с серым изломом). Белые чугуны служат в дальнейших переплавки в сталь и получают ковкого чугуна.Белые чугуны, закаливаются при отлмвке и обладают высокой твердостью, износостойкостью, теплостойкостью и в сопротивление коррозии. К серым чугунам относятся серый литейный, ковкий, высокопрочный, модифицированный чугун. Кроме того, выплавляются специальные антифрикционные чугуны. Принято обозначать чугуны буквами, соответствующими их названию: СЧ — серый чугун (литейный); КЧ — ковкий чугун; ВЧ — высокопрочный чугун; АЧ — антифрикционный чугун; МСЧ — модифицированный серый чугун.

После всего процесса место букв ставятся цифры,которые указывают механические свойства чугуна (например, у чугуна ВЧ 50-2 первая цифра обозночает предел прочности при растяжении (50 МПа), а вторая цифра показывает относительное удлинение). Серый чугун (литейный) пользуется  хорошим применением при изготовлении литья, так как хорошо отливается и легко обрабатывается. Но прочность не так уж  высока, он хрупок, при  ударных нагрузок может сломатся. Ковкий чугун по своим  свойствам стоит ближе к сталям, но но четь лучше, чем серый чугун, потому что выдерживает ударные нагрузки и более прочен. Высокопрочный чугун отличается высокой стойкостью  и прочностью благодпря добавки магния и редкоземельных элементов, например, как церий, лантан и др., обрабатываетсянормально, но плохо сваривается. Модифицированный чугун представляет собой серый чугун, прочность которого  увеличена специальными добавками (присадками) для использования в определенных  деталях, работающих при большой нагрузке. Антифрикционный чугун обладает низкими  свойствами, поэтому используется только  в опорных узлах машин. Стали вырабатываются переплавкой чугуна в мартеновских печах, электропечах и конвертерах.За счет удаления из него части углерода. Ещё, используется и бессемеровский способ получения стали. Боле меннее качественные и чистые (без вредных примесей) стали,которых  выплавляют в электропечах. Мартеновская сталь — это качественная сталь, содержит небольшое количество вредных примесей (серы и фосфора).

Конвертерная сталь уже потихоньку  приближается по качеству к мартеновской. Бессемеровская сталь более загрязнена , чем мартеновская, склонна к старению, но более прочна. Используемые в машиностроении стали делятся на углеродистые стали обычного качества, углероды качественные  в конструкциях  стали. Стальное литье, подшипниковые стали. Углеродистые стали обыкновенного качества могут быть низко- и среднеуглеродистые (содержат до 0,7% углерода). Они  хорошо маркируются буквами Ст и цифрами, которые показывают общее содержание углерода (например, СтЗ). Используются для деталей, не подвергающихся термической обработке. Хорошо применяют любую форму, режутся, свариваются, но выдерживают небольшие нагрузки. Они являются самыми дешевыми сталями. Углеродистые качественные конструкционные стали хорошо применяются при средних нагрузках и используются в основном с последующей термообработкой. Маркируются двумя цифрами, показывающими содержание углерода в сотых долях процента (например, сталь 45). Примененяются  в машиностроении низко и среднеуглеродисто  в качестве конструкционных стали: из первых изготавливают детали,которые  требуют очень  высокой поверхностности  твердости при слабой сердцевине, работающие на износ, во вторых изготавливают детали сравнительно небольшого сечения, средней прочности, несложной конфигурации. Легированные конструкционные стали используют в деталях, к которым предъявляются высокие прочностные требования или такие специальные требования, как термопрочность, коррозионная стойкость и другие. Легированные стали, как правило, подвергаются термообработке.