Углеродистая сталь: свойства, маркировка, состав и применение

Углеродистой или, как ее еще называют, углеродной сталью называется инструментальная или конструкционная сталь, не содержащая легирующих добавок. Углеродистая сталь подразделяется на низкоуглеродистую (до 0,25% углерода), среднеуглеродистую (от 0,25 до 0,6% углерода) и высокоуглеродистую (до 2% углерода).

Данный сплав нуждается в термической обработке, после которой становится достаточно твердым и прочным чтобы выдерживать достаточные нагрузки в ответственных узлах. Сплав применяется в производстве инструмента. Углеродистая сталь классифицируется как:

• обычного качества;
• качественная, содержит до 0,035% фосфора и серы;
• высококачественная, содержит до 0,025% фосфора и серы.

Углеродистая сталь благодаря доступной стоимости и высоким прочностным характеристикам относится к широко распространенным сплавам, легко поддается обработке с высокой свариваемостью. Из таких сталей, состоящих из железа и углерода и минимума других примесей, изготавливают различную машиностроительную продукцию, детали котлов и трубопроводов, инструменты высокого качества, проволоку. Широкое применение эти сплавы находят и в строительной сфере. Конкурентом по химическому составу обычной углеродистой черной стали считается нержавеющая сталь, алюминий.

Углеродистые металлы основа для легированных сталей. Легирующие элементы вводятся в состав сталей с целью улучшения ее механических свойств и повышения устойчивости к коррозии. Например, марганец, хром и другие имеют влияние на характеристики.  Используя легирующие добавки изменяют физические и химические свойства сплава. Процесс введения легирующих элементов называется легированием. Изготовление из углеродистого сплава легированного подразумевает подсчет количества содержания элементов. Их должно быть не меньше 1%, чтобы они влияли на характеристики. Точные соотношения с содержанием для конструкционных сплавов и инструментальных прописаны в ГОСТ.

Что собой представляют углеродистые стали

Углеродистые стали в зависимости от основной сферы применения подразделяются на:

• обыкновенные углеродистые стали
• конструкционные сплавы
• инструментальные сплавы (популярное решение для производства инструмента)

Характеристики обыкновенной уступают конструкционной углеродистой стали в прочности. Конструкционная сталь по характеристикам хуже инструментальной. Это объясняется процессом изготовления, в металле для инструментов меньше воздуха. В последующих пунктах разберем подробнее процесс изготовления.

Они не содержат в своем составе легирующих добавок. От обычных стальных сплавов эти стали также отличает и то, что в их составе содержится значительно меньшее количество таких базовых химических примесей, как марганец, магний и кремний.

Содержание основного элемента – углерода – в сталях данной категории может варьироваться в достаточно широких пределах. Поэтому они подразделяются:

1. высокоуглеродистая сталь содержит в своем составе 0,6–2% углерода;
2. среднеуглеродистые стали – содержание углерода 0,3–0,6%;
3. низкоуглеродистые стальные сплавы – содержание до 0,25%.

Данный элемент определяет не только свойства углеродистых сталей, но и их структуру. Так, внутренняя структура стальных сплавов, содержащих в своем составе менее 0,8% углерода, состоит преимущественно из феррита и перлита, при увеличении концентрации углерода начинает формироваться вторичный цементит.

Углеродистые стали с преобладающей ферритной структурой отличаются высокой пластичностью и низкой прочностью. Если же в структуре стали преобладает цементит, то она характеризуется высокой прочностью, но вместе с этим является и очень хрупкой. При увеличении количества углерода до 0,8–1% прочностные характеристики и твердость углеродистой стали возрастают, но значительно ухудшаются ее пластичность и вязкость.

Углеродистая сталь, как и стальной сплав любой другой категории, содержит в своем составе различные примеси. Элементы: кремний, марганец, фосфор, серу, азот, кислород и водород. Часть этих примесей, такие как марганец и кремний, являются полезными, их вводят в состав стали на стадии ее выплавки для того, чтобы обеспечить ее раскисление. Сера и фосфор – это вредные примеси, которые ухудшают качественные характеристики стального сплава.

Хотя считается, что углеродистые и легированные стали несовместимы, для улучшения их физико-механических и технологических характеристик может выполняться микролегирование. Для этого в углеродистую сталь вводятся различные добавки: бор, титан, цирконий, редкоземельные элементы. При помощи таких добавок не получится сделать нержавейку, но можно заметно улучшить свойства.

Состав

Для плавки стали используется углерод и дополнительные элементы. В зависимости от будущего назначения сплава к материалу предъявляются определенные требования к качеству: твердость, пластичность, текучесть и т.д. Корректировку этих параметров можно осуществлять с помощью изменения % содержания углерода. Его процентное соотношение к общему объему является одним из основных условий разделения стали на виды.

Их отличительные качества и особенности описаны в нормативных документах:

• Обыкновенного качества – ГОСТ 380-85
• Конструкционная – ГОСТ 380-88
• Инструментальная – ГОСТ 1435-54 и ГОСТ 5952-51

Чем больше содержание углерода, тем выше показатель твердости. Однако нужно учитывать, что одновременно с этим возрастает хрупкость. В зависимости от этого показателя сталь по химическому составу разделяют на:

• Низкоуглеродистая – содержание C до 0,25%. Отличается хорошей пластичностью, относительно легко поддается деформации, как в холодном состоянии (годна для холодной ковки), так и под воздействием высоких температур.
• Среднеуглеродистые – содержание углерода от 0,3% до 0,6%. Обладает достаточной прочностью, но также имеет хорошие показатели пластичности и текучести, что важно для обработки. Область применения – элементы конструкций, эксплуатация которых подразумевает нормальные условия.
• Высокоуглеродистые – от 0,6% до 1,4%. Из нее изготавливают высокопрочный инструмент, приборы для измерения.

Каждый из этих видов стали имеет определенную область применения в зависимости от характеристик.

Характеристики

Воздействуют на структуру и характеристики за счет термической обработки металлической конструкции. Однако, не все поддается корректировке с помощью термических методов. К таким структурно-нечуствительным относят жесткость, выраженную модулем упругости или модулем сдвига. Это учитывают при проектировании ответственных узлов и механизмов, деталей в различных сферах машиностроения.

Свойства углерода, как простого вещества:

• При нормальных условиях плотность составляет 2,25 г/см³.
• Температура кипения равна 3506,85 °C.
• Молярная теплоемкость – 8,54 Дж/(K•моль).
• Критическая температура фазового перехода (когда газ не конденсируется ни при каком давлении) — 4130 К, 12 МПа.
• Молярный объем 5,3 см³/моль.

Также стоит перечислить углеродные модификации. Из кристаллических веществ самыми известными являются: алмаз, карбин, графит, наноалмаз, фуллерит, лонсдейлит, фуллерен, а также углеродные волокна.

К аморфным образованиям относится: древесный, ископаемый и активированный уголь, антрацит, кокс, стеклоуглерод, сажа, техуглерод и нанопена.

Но ничто из перечисленного не является чистой аллотропной формой обсуждаемого вещества. Это лишь химические соединения, в которых углерод содержится в высокой концентрации.

Классификация углеродистых сталей

Условно все углеродистые стали делят на несколько категорий, используя разные направления. Рассмотрим основные классификации металлов.

1. По химическому составу(по наличию и объемам углерода в железном сплаве)

1. По технологии получения:

• электрические УС;
• мартеновские;
• кислородно-конвертерные.

1. По области применения

1. По степени раскисления:

• спокойный;
• кипящий;
• полуспокойный.

1. По качеству:

• металлы обычного качества;
• качественные стали;
• высококачественные.

Варианты раскисления углеродистого сплава:

• Раскисленная углеродистая сталь полностью проходит раскисление, в процессе не остается свободного кислорода. В результате материал обладает однородным составом и превосходной прочностью для изготовления инструмента.
• Полураскисленная углеродистая сталь частично раскисленая, без полной степени обработки. и в сплаве все еще есть какое-то содержание свободного кислорода. Характеристики полуразрушенного углеродистого сплава между полностью раскисленной и неуспокоенной сталью.
• Сплав, полученный без раскисления, называется неуспокоенной сталью. Он хрупкий и плох для производства.

Отсутствие кислорода в углеродистом сплаве делает его прочным.

Разновидности

Углеродистая сталь делится на 2 основных вида, о которых подробно распишем ниже в статье.

Обыкновенного качества

Это самый востребованный вид стали в настоящее время, изготовление происходит методом раскисления. Углеродистой стали обыкновенного качества хорошо свариваются. Она производится в виде проката – горячекатаного, сортового и фасонного толсто- и тонколистового, широкополосного и холоднокатаного тонколистового.

Углеродистая сталь обычного качества используется для производства:

• Ст0 – обшивки, арматуры и т. д.;
• Ст1 – швеллеров, тавровых и двутавровых балок. Отличается низкой твердостью, но хорошей вязкостью;
• Ст2 – частей неответственных конструкций. Является высокопластичным материалом;
• Ст3 – металлопроката, применяемого для возведения строительных конструкций, кузова, дисков автомобильной техники и т. п.;
• Ст5 – болтов, гаек, рычагов, пальцев, осей и т. д.;
• Ст6 – деталей повышенной прочности и износостойкости для деревообрабатывающих и металлообрабатывающих станков.

Конструкционные обыкновенного качества широко применяются в строительстве и машиностроении как наиболее дешёвые, технологичные, обладающие необходимыми свойствами при изготовлении конструкций массового назначения.

Качественная

К данному металлу повышенные требования, как к химическому составу, так и к механическим свойствам. Регламентируется содержание вредных компонентов для качественной:

• Сера – не более 0,04%.
• Фосфор – не более 0,035%.

Данные сорта материала обозначаются буквой «У» и делятся на два вида: качественные и высококачественные. Качественные марки стали (ГОСТ 1435-99) используются для изготовления инструмента, ответственных элементов в машиностроении, проволоки, а также при производстве точных измерительных приборов.

Важно помнить, что чем лучше показатель твердости, материала, тем более хрупким будет изделие. Так, для инструментальных сортов качественной стали характерна хорошая механическая твердость и прочность, низкая текучесть и пластичность материала.

Из марок качественной стали изготавливают:

• Трубы и детали, которые применимы в котлостроении.
• Проволоку, листы, уголки.
• Изделия с высокой степенью пластичности – болты, гайки и др.
• Детали, предназначенные для создания свариваемых конструкций.
• Различного рода патрубки, пальцы, оси.
• Шестерни, муфты сцепления грузовых автомобилей, автобусов и другой техники.
• Пружинные шайбы, кольца.

Инструментальная (высококачественная)

Высококачественные стали марок: У7А, У8А, У8ГА, У9А, У10А, У НА, У12А и У13А. Допускается всего 0,02% серы и 0,03% фосфора. Стали, изготовленные методом электрошлакового переплава, содержат до 0,015% серы. В зависимости от содержания хрома, никеля и меди инструментальные углеродистые стали подразделяются на пять групп:

1. качественные стали всех марок;
2. высококачественные стали всех марок;
3. стали марок У10А и У12А;
4. стали всех марок;
5. стали марок У7÷У13.

Углеродистые инструментальные стали разных марок имеют повышенную прочность, и большой показатель ударной вязкости. Металлы используют для создания инструментов и сменных элементов.

Область применения

Углеродистые сплавы используют повсеместно, благодаря составу металла и доступности, простоте обработки. Технология сварки под флюсом углеродистых сталей подразумевает применение сварочной проволоки и плавленых флюсов: АН-348-А и ОСЦ-45. Сваривание осуществляется на малых величинах тока. Это позволяет «насытить» наплавленный металл необходимым уровнем кремния и марганца для раскисления.

Сферы применения:

1. Производство деталей машин

• дистанционные кольца;
• втулки;
• проволоку;
• крышки;
• колпаки;
• маховики;
• стаканы под размещение подшипников;
• прихваты и планки.

1. Сварные каркасные конструкции и корпусные изделия:

• шкивы ременных передач;
• звездочки цепных передач;
• зубчатые колеса и шестерни, валы-шестерни;
• валы и оси;
• шпиндели;
• рычаги;
• ролики;
• штока и поршни цилиндров.

1. Производство инструмента

• напильников и надфилей;
• резцов по дереву;
• отверток, шестигранных и гаечных ключей;
• плоскогубцев, бокорезов, кусачек;
• садовых ножниц;
• ножниц по резанию металла;
• пил и ножовок;
• топоров;
• метчиков и плашек;
• кернов и ударников для маркировки;
• накатных роликов;
• сверл, зенковок, цековок;
• мерительного инструмента (штангенциркулей, микрометров);
• калибров;
• механических угломеров;
• оснастки для штампов (матрицы, пуансоны).

1. Производство крепежа

• Винты;
• Болты;
• Шпильки.

Распорные анкеры из углеродистой и нержавеющей стали, сертифицированы для установки в бетоне с трещинами и без трещин для укрепления.

Маркировка углеродистых сталей

.Все углеродистые согласно маркировке стали делятся на три категории:

• Группа А. К этой марке относятся сплавы, соответствующие строго заданным механическим свойствам;
• Группа Б. Стали этой группы четко соответствуют по химическому составу;
• Группа В. Продукция этой группы должна соответствовать механическим, физическим и химическим свойствам одновременно.

У стали обыкновенного качества в начале обозначения стоят буквы Ст. За буквами Ст в маркировке идет цифровое обозначение. Число в маркировке обозначает номер марки металла. Далее, после номера, вписывается тип сплава. Углеродистую сталь обыкновенного качества изготавливают по степени раскисления стали:

• КП – кипящий;
• ПС – полуспокойный;
• СП – спокойный.

Для раскисления стали обычно используют алюминий, который образует весьма прочный окисел Al2O3, выделяющийся в жидком металле в виде отдельной твердой фазы. Также используют для раскисления углерод, ферросилиций, ферромарганец, силикокальций и силикомарганец. При разливке кипящей стали после раскисления в изложницы, она кипит и насыщается газами.

Кипящие стали отличаются неоднородностью структуры и химического состава. Поэтому кипящие металлы не обладают прочностью из-за завариваемых при прокатке воздушных пузырей, которые при вальцовке или штамповке могут привести к расслоению материала.

Спокойная сталь является обладателем наиболее лучших механических свойств по сравнению с другими видами стали, на втором месте находится полуспокойная сталь. Полуспокойная сталь дешевле спокойной стали, кипящая сталь в свою очередь дешевле полуспокойной и спокойной, так как изготовление проще.

Непосредственно перед буквенным обозначением сплава стоит буква, обозначающая группу стали. Если продукт относится к группе А, то найти букву не удастся, она не проставляется. Узнать о том, что перед вами инструментальная сталь, можно по букве «У», стоящей в самом начале ее маркировки. Цифра, следующая за такой буквой, указывает на содержание углерода, но уже в десятых долях процента. Буква «А», если она присутствует в обозначении инструментальной стали, говорит о том, что данный сплав отличается улучшенными качественными характеристиками..

Стали конструкционные углеродистые обыкновенного качества содержат вредных примесей: серы до 0,05 %, а фосфора до 0,04 % (ГОСТ 380-2005). Конструкционные стали маркируются Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп и т. д.

Цветовая маркировка

Для быстрого определения марки производитель наносит специализированной краской соответствующие полосы:

Степень наличия углерода в материале определяется в самом начале. Количество углерода для металла группы А указывается в сотых частях процента. Для Б и В – в десятых. В некоторых случаях после этих цифр производитель проставляет букву Г. Она означает, что в изделии содержится большое количество марганца. Марганец с Кремнием способствуют быстрому раскислению.

Категории качественной стали

Качественные стали разной маркировки можно разделить на несколько категорий:

• 08пс, 08кп – имеют высокую степень пластичности. Хорошо подходят для холодной прокатки;
• От 10 до 25 – используется для горячей штамповки или прокатки;
• От 60 до 85 – применяется для выполнения ответственных конструкций, таких как рессоры, пружины, муфты сцепления;
• 30, 50, 30Г, 50Г – повышенная степень прочности, выдерживающие большие нагрузки.

Качественные углеродистые сплавы маркируют цифрами, показывающими среднее содержание С в сотых долях. Марки стали, не имеющие индекса, относятся к спокойной стали.

Производство углеродистой стали

Изготовление стали в металлургической промышленности производится различными способами. Каждый метод производства в какой-то степени отличается и требует разного оборудования. Так, все оборудование для производства углеродистых сталей можно разделить на три типа:

1. Кислородно-конверторный способ (конверторные плавильные печи). Расплавленная в печи масса подвергается обработке техническим кислородом. Для очистки от разнообразных примесей и повышения качества материала в нее добавляют известь. Так удается превратить примеси в шлак. Во время работы происходит процесс окисления металла. Это провоцирует выделение большого количества угара. Изготовление углеродистых сталей в печах конверторного типа имеет существенный недостаток — выделение большого количества пыли. Это приводит к необходимости установки дополнительных фильтровальных установок, что влечет за собой расходы.
2. Мартеновский способ (печи мартеновского типа). Получение различных марок углеродистой стали с использованием печей мартеновского типа дает возможность получить конечный продукт высокого качества. Производственный процесс происходит следующим образом:

• В специализированный отсек печи загружаются составляющие сплава: чугун, стальной лом и т. д.;Весь состав нагревается до высокой температуры;
• Под воздействием температуры все составляющие превращаются в однородную раскаленную массу;
• При плавлении происходит взаимодействие всех компонентов сплава железа и углерода;
• Материал, получившийся в конце химического взаимодействия, выходит из печи.

1. Электротермический способ (электрические печи). Отличие состоит в способе нагрева состава. Применение электричества для разогрева компонентов снижает окисляемость металла. Это значительно уменьшает количество водорода в составе металла, что улучшает структуру сплава и влияет на качество окончательного продукта, материала для инструментов.

Методы производства и разделение по качеству

Для производства углеродистых сталей используются различные технологии, что видно и по качественным характеристикам конечного материала. Так, различают:

• Высококачественные стальные сплавы.
• Качественные углеродистые стали.
• Углеродистые стальные сплавы обыкновенного качества.

Обыкновенные углеродные стали выплавляются в мартеновских печах, после чего из них формируют слитки больших размеров. К плавильному оборудованию, которое используется для получения таких сталей, относятся также кислородные конвертеры. Могут содержать больше вредных примесей, чем качественные. Это сказывается на стоимости их производства, а также на характеристиках и качестве. Сформированные и полностью застывшие слитки металла подвергают дальнейшей прокатке, которая может выполняться в горячем или холодном состоянии. Методом горячей прокатки производят фасонные и сортовые изделия, толстолистовой и тонколистовой металл, металлические полосы большой ширины. При помощи прокатки, выполняемой в холодном состоянии, получают листовой металл толщиной 0,2 – 4 мм (тонколистовой).

Для производства углеродистых сталей качественной и высококачественной категорий могут использоваться как конвертеры и мартеновские печи, так и более современное оборудование – плавильные печи, работающие на электричестве. К химическому составу таких сталей, наличию в их структуре вредных и неметаллических примесей соответствующий ГОСТ предъявляет очень жесткие требования. Например, в сталях, которые относятся к категории высококачественных, должно содержаться не более 0,04% серы и не больше 0,035% фосфора. Качественные и высококачественные стальные сплавы благодаря строгим требованиям к способу их производства и к характеристикам отличаются повышенной чистотой структуры.

На современных предприятиях для производства высококачественных сплавов используются электрические дуговые печи.

Формула, обозначения, особенности

Данный элемент, находящийся в таблице под порядковым номером шесть, обозначается символом «С». Электронная структурная формула углерода выглядит следующим образом: 1s2 2s2 2p2. Его масса – 12,0107 а.е.м. У этого вещества имеется:

• Два неспаренных электрона в основном состоянии. Проявляет валентность II.
• Четыре неспаренных электрона в возбужденном состоянии. Проявляет валентность IV.

Следует отметить, что определенная масса углерода содержится в земной коре. 0,023%, если быть точнее. Главным образом он накапливается в верхней части, в биосфере. Большая часть массы углерода литосферы накапливается в доломитах и известняках, в виде карбонатов.

Плотность сплавов и их термообработка

При колебаниях температуры от +20 до +900° плотность рассматриваемых сталей практически не изменяется. Эта величина находится в пределах 7,7–7,9 г/куб.см. Изменить плотность, а также свойства и структуру углеродистой стали позволяет их термообработка. Под такой операцией понимают нагрев сплава, а затем его охлаждение.

Термическая обработка углеродистых сталей бывает следующих видов:

1. Отжиг. Позволяет получить сплавы со структурой, мало чем отличающейся от равновесной. Такая операция осуществляется по простой схеме: нагрев металла до определенной температуры и его выдержка в течение заданного времени, а затем охлаждение проката.
2. Отпуск. Дает возможность получить прокат с определенными свойствами. Он применяется только для закаленных ранее сплавов. Обеспечивает снятие напряжений (внутренних) в металле и повышение его механических параметров.
3. Закалка. Производится аналогичным отжигу образом. Но охлаждается нагретый металл в данном случае с заданной (достаточно быстрой) скоростью. При закалке обязательным является применение специальных масел, соляных растворов либо воды. Эти жидкости обеспечивают быстрое охлаждение УС.
4. Нормализация. Углеродистая сталь может подвергаться нормализации (нагрев, выдержка и остывание естественным путем на открытом воздухе). Такой процесс не относят к основным типам термообработки. Он, скорее, представляет собой подвид стандартной закалки или отжига.

Исключения в обозначениях

Качественные стали имеют некоторые исключения в обозначениях. К ним относятся:

• Качественные углеродистой стали
• Качественные углеродистой стали
• 15К, 20К, 22К – применяются в строении котлов и деталей;
• 20-ПВ – имеет в своем составе 0.2 процента углерода и медь с хромом. Из нее выполняются трубы и детали для систем отопления;
• ОсВ – содержит добавки никеля, хрома и меди. Из нее происходит изготовление оси железнодорожных вагонов;
• А75, АСУ10Е, АУ10Е – используют для изготовления деталей в часовых механизмах.

Из вышеперечисленного следует, что перед использованием изделия из углеродистой стали необходимо обратить внимание на его маркировку. Так можно определить его физико-химические свойства и область предназначения. Зная значение маркировки металлической продукции, не возникнет трудностей при подборе конкретного вида для любых целей и обработки.

Что еще необходимо знать

Разберем вещества, которые помогут лучше понять суть углеродных сталей и углерода целом. Уникальные модификации углерода:

1. Фуллерены. Шестиугольник — одна из самых стабильных конфигураций атомов углерода, но встречается правильный пятиугольник из углерода — фуллерены. В газовой фазе есть два класса объектов:

• кластеры, состоящие из 2–25 атомов: цепочки, кольца и другие простые структуры.
• кластеры, состоящие из 40–150 атомов, представляет собой полые каркасы из атомов углерода, наиболее устойчивый из которых состоит из 60 атомов и похож на футбольный мяч. C60, или бакминстерфуллерен, состоял из двадцати шестиугольных секций и 12 пятиугольных, скрепленных между собой в сферу.

Недавно был синтезирован необычный класс эндофуллеренов — фуллеренов, в полости которых находился какой-либо посторонний атом или небольшая молекула. Были обнаружены фуллериды и с еще большей температурой перехода — 33 кельвина, Cs2RbC60. Такие свойства оказались напрямую связаны с электронной структурой вещества.

1. Q-углерод. При нагреве аморфного углерода лазером до 4000 градусов Цельсия заметили, что примерно ¼ всех атомов принимала sp2-гибридизацию. Остальные сохраняли гибридизацию, характерную для алмаза. Q-углерод оказался ферромагнетиком, таким как магнетит или железо. При этом его температура Кюри составила около 220 градусов — только при таком нагреве материал теряет свои остаточные магнитные свойства. А при допировании Q-углерода бором физики получили еще один углеродный сверхпроводник, с температурой перехода уже около 58 кельвинов.
2. Молекулы. Молекулы углерода могут оставаться в газообразном состоянии, только если поддерживать высокую температуру. Ранее была синтезирована новая форма твердого углерода – С36. И его молекулу образует 36 углеродных атомов. Вещество образуется вместе с фуллеренами С60. Происходит это между двумя электродами графита, в условиях пламени дугового разряда. Пока не изучено.
3. Алмаз. Это метастабильный углерод, который может существовать неограниченное количество времени. Алмаз является самым твердым веществом по шкале Мооса. У него высокая теплопроводность, дисперсия, показатель преломления. Плавится при 4000 °C и давлении около 11 ГПа. Его особенность – люминесценция, способность светиться разными цветами. Его используют при изготовлении резцов, сверл, ножей и т. д. Делают режущие материалы.
4. Графен — первый в мире двумерный кристалл. У данной модификации большая механическая жесткость, чем у графита, и рекордно высокая теплопроводность, составляющая ~5•103 Вт•м−1•К−. Считается, что он может стать будущей основой наноэлектроники и даже заменить кремний в интегральных микросхемах. Графен получают искусственно — механическое отщепление графитовых слоев от высокоориентированного вещества. Его свойства изучены не полностью, в нем нет вингеровской кристаллизации.
5. Карбин. Он выглядит как черный мелкокристаллический порошок, обладает полупроводниковыми свойствами. Особенность данного вещества заключается в увеличивающейся под световым воздействием проводимости. Именно поэтому его стали применять в фотоэлементах.