Какие существуют виды стали и способы ее обработки. Виды стали и ее классификация


    Сталь: основные виды, классификация, предназначение

    Современная строительная индустрия не обходится без применения сталей. Сплав, имеющий множество маркирований и классов, используется как в мелком, так и крупном строительстве, а также принимает участие в декоративно-отделочных работах. По своей специфике, сталь – совокупность железа и углерода. Особенность состоит в процентном соотношении данных компонентов. На 1 кг сплава приходится 98% железа и лишь оставшиеся 2%, составляет углерод. При увеличении количества углерода, может получиться новый сплав – чугун. В компонентном составе присутствуют иные металлы: хром, магний и т. д. Подобное сочетание позволяет регулировать производственный процесс, создавать новые, востребованные марки стали, а также использовать данный сплав во многих сферах человечества.Основные виды, классификация, предназначение стали

    Типология и виды стали

    Ранее отмечалось, что базовыми компонентами стали выступает железо и углерод. Исходя из подобного соотношения, сплав, по типологии, характеризуется как легированный, низколегированный и углеродистый. От типологии зависят не только свойства, но и технические характеристики материала.

    Качество – показатель соотношения углерода к железу. При меньшем процентном соотношении, конечный продукт выходит мягким, эластичным и пригоден для дальнейшей обработки и производства холоднокатаной и горячекатаной металлопродукции. Сталь, с повышенным количеством железа, предназначается для изготовления элементов, служащий в качестве составляющих простых механизмов, не отвечающих за распределения веса или сложные функции.

    Сплав, содержащий C2 в процентном соотношении 0.5 к основной массе, является твердым (легированным). Наиболее востребованный продукт в строительной индустрии. Материал играет основную роль, а именно: сдерживание веса конструкции.Легированную сталь используют для изготовления арматур, свай и прочего крепежного орнамента, так как сплав податливый, но выдерживает любые нагрузки.

    Эксплуатационный срок у материала высокий, от 50 до 75 лет. Сплав не подвергается коррозии и не деформируется в неблагоприятном температурном режиме. Проще говоря, любая продукция, изготовленная из твердого сплава, крайне износоустойчива и обладает выдержкой к объёмным нагрузкам.

    В строении крупной автомобильной и погрузочной техники легированная и углеродистая сталь играет далеко не последнюю роль, так как данные материалы способны выдержать весомую механическую нагрузку, без деформационных и разрушительных процессов. Но, в момент производственного процесса, возникают определенные трудности со скреплением деталей.

    Легированная сталь не сваривается. Соединить несколько элементов можно посредством разогрева до огромной температуры и дальнейшего прикладывания двух деталей.

    Сталь обладает антикоррозийными свойствами и не разрушается в местах с повышенной влажностью.

    Нержавеющая сталь – отдельная категория материала

    Главенствующим критерием, способным уменьшить срок службы любого сплава, в составе которого присутствует железа, выступает коррозия. Ее разрушительное воздействие сказывается не только на внешнем виде детали. Ржавчина деформирует металлическое изделие изнутри, со временем приводя его в непригодность. Около четверти столетия назад, эксперты в области металлургии нашли решение данной проблемы, а именно: нержавеющую сталь.

    Нержавейка – универсальный материал, эксплуатируемый во многих отраслях человечества. Машиностроение, возведение многоэтажных зданий, судостроение и даже авиастроение не обходится без использования нержавейки. Деформировать данный сплав сложно, ведь он устойчив к перепадам давления и температуры, а также категорически не подвергается воздействию коррозии. Народные умельцы и кузнецы предпочитают использовать нержавейку в качестве исходного материала, для производства сувенирной и потребительской продукции.

    В чем особенность данного материала? Подобная популярность обусловлена невероятными коррозионно-стойкими свойствами, а также сохранность конечного изделия даже при высокой температуре. С недавнего времени, нержавейка начала использоваться в мостостроении, в качестве крепежного и укрепляющего орнамента.

    Маркирование и обозначение сталей

    Сталь – не целостный материал, а совокупность многочисленных компонентов. Маркировка позволяет обозначить соотношение конкретных элементов в компонентном составе, а также отнести сплав к определенной группе. Как правило, при помощи обозначения, определяются базовые свойства стали – устойчивость к механическим нагрузкам, выдержка давления и смены температурных режимов, а также устойчивость к ржавчине. В отдельных ситуациях, маркировка обозначает количество железа и C2 входящего в состав сплава.

    Конечная расшифровка, позволяет классифицировать сплав к определенной группе. Всего существует три классификации (группы):

    • Конструкционный вид.
    • Строительный.
    • Инструментальный.

    Каждая группа обладает определенными преимуществами и недостатками перед представителями другой классификации. Рассмотрим подробно, в чем заключается положительная и отрицательная сторона определенной группы.

    Конструкционная группа

    Принимает участие в изготовлении конструкционных деталей, опор, арматур и свай, используемых для строительства крупногабаритных объектов или высокоэтажных зданий. Очень часто применяется в сфере металлопроката. В конструкционную группу входят стали двух типажей: легированная и углеродистая. В свою очередь, легированная сталь делится на четыре подкласса:

    • Базового качества. Отсутствуют посторонние примеси, за исключением хрома. На конечном продукте присутствует маркировка «Ст».
    • Оптимального качества. Приблизительно 0,05% — посторонние элементы. Остальную часть сплава занимается железо и C2. На деталях отсутствует маркировка.
    • Высокого качества. Для повышения технических характеристик и прочности добавляется никель, в количестве 0,003, на общую массу сплава. На конечном продукте отмечается буквой «А».
    • Наивысшее качество. Посторонние примеси не используются, чтобы процент прочности не уменьшался. Посредине маркировочного обозначения присутствует буква «Ш».

    Отдельный подкласс, не относящийся к обычным подкатегориям – быстрорежущая сталь. Она используется в качестве полировочного материала, так как податливость сплава превышает 50%. При помощи термообработки, конечный продукт закаляют и значительно повышают коэффициент прочности.

    При наличии быстрорежущей стали, на продукт наносят маркировку «КБ».

    Инструментальные стали

    Базовая специфика данного сплава – производство инструментария общественного назначения. В эту категорию входит инструмент, для обработки и шлифовки металлопрокатной продукции, а также предметы для бытовых потребностей. В результате многочисленных обработок и видоизменения компонентного состава, повышается сопротивляемость механическим нагрузкам, что позволяет использовать предмет без боязни, что неосторожное движение спровоцирует разрушение. По количеству железа и C2, присутствующего в составе инструментальной стали, можно отнести данную группу к чугунному типажу материалов. На каждом инструменте присутствует соответствующее обозначение – «У».

    Строительная группа

    Главное направление – строительная сфера. Из сталей строительной группы изготавливают крепежное оснащение, использующееся в качестве опоры жилого или складского помещения. Конечная продукция способна выдержать вес до нескольких тон, сохранив при этом первоначальный вид. Характерная маркировка – буква «С», в самом начале.

    Маркировка – очень важная вещь, поэтому для выбора качественной продукции, следует заранее овладеть терминологическим языком, чтобы подобрать требующийся материал. Низколегированные стали не подходят для строительных работ, но их можно использовать для производства холоднокатаной металлопрокатной продукции.

    Классификация

    Последний, но очень важный момент – классификация стали. Охарактеризовать сплав возможно, учитывая следующие критерии:

    • Компонентный состав.
    • Процентное соотношение железа, углерода и вспомогательных добавок.
    • Восприимчивость к ржавчине.
    • Специфике применения.

    Некоторые аспекты не требуют тщательного изучения, но компонентный состав, наличие посторонних добавок и восприимчивость к ржавчине – ключевые моменты, позволяющие выбрать не только качественную, но и долговечную продукцию.

    Компонентный состав

    Данный показатель конкретизирует количество C2, используемого для изготовления сплава. По ГОСТу, продукция, с недостатком или избытком углерода не может быть допущена к употреблению, из-за несоответствия своду правил безопасности.

    Структуризация – процесс, характеризующийся не только наличием C2 и железа, а также наличием дополнительных материалов, способствующих улучшению базовых параметров – прочности, устойчивости к коррозии и долговечности. Чтобы добиться требуемого результата, нужно раскалить сталь до 800 градусов и оставить охлаждаться. Если материал остывает в течение 3–4 часов – 100% соответствие нормативам ГОСТа. Продукцию можно использовать в строительстве и крупном машиностроении.

    Процентное соотношение вспомогательных добавок

    Ранее отмечалось, что в стали присутствуют вспомогательные добавки, позволяющие оптимизировать качество конечной продукции и самого сплава. Например, чтобы увеличить сопротивляемость температурным перепадам, необходимо присутствие серы в составе материала. Подобное сочетание приводит к уплотнению внешней оболочки, что позволит сохранять сплаву первоначальную структуру без изменений. Помимо серы, в сталь добавляют бром, молибден и прочие добавки.

    Восприимчивость к коррозии

    Один из базовых моментов классификации. Коррозия возникает не только в условиях повышенной влажности, но и при неправильном хранении и использовании сплава и конечной продукции.

    Углерод – природный катализатор коррозии, но полностью подавить данный процесс невозможно. Чтобы избавиться от столь неприятной проблемы, была разработана и применена в широком производстве нержавейка, о которой упоминалось ранее. Но, помимо нержавейки, существует отдельный компонентный состав, с участием серы, преграждающий дальнейшее развитие ржавчине не только внутри, но и снаружи изделия. К сожалению, оградить от пагубного влияния природного разрушающего фактора можно лишь твердые сплавы.

    ssopromat.ru

    Какие существуют виды стали и способы ее обработки

    Без открытия стали, ее свойств и методов обработки современной цивилизации не существовало бы. С древних времен известны некоторые виды стали, которые использовались для производства оружия и орудий труда. С развитием технологии металлургии и металлообработки этот материал стал использоваться практически в любой области деятельности человека.

    Классификация по химическому составу

    Сплав железа с углеродом, содержание последнего в котором не превышает 2 %, получил название стали. Основные виды ее классифицируются прежде всего по уровню содержания углерода:

    • малоуглеродистые;
    • среднеуглеродистые;
    • высокоуглеродистые.

    В первом виде названного компонента содержится не более 0,25 %. В среднеуглеродистых видах стали его содержание лежит в пределах 0,25-0,6 %, а высокоуглеродистые отличаются концентрацией выше 0,6 %.

    Легирование сталей

    В изначальном сырье для сталелитейного производства уже содержатся некоторые примеси. Большинство из них вредные, но есть и те, которые улучшают свойства конечного продукта. Со временем было выяснено, что некоторые добавки значительно меняют основные физические и химические свойства описываемого сплава. Так, был открыт процесс легирования. И сегодня виды и свойства стали с легированием являются приоритетным направлением в исследованиях металловедческих лабораторий и институтов.

    Детали из легированной стали

    По концентрации полезных примесей названные стали делятся на три группы:

    Классификация по назначению

    В зависимости от способа производства, химического состава и количества легирующих элементов выделяют следующие виды стали:

    • конструкционные;
    • инструментальные;
    • с особыми свойствами физического характера;
    • со специальными химическими качествами.

    Конструкционный вид наиболее массовый, такие сплавы применяют при изготовлении большинства изделий машиностроительного производства и в строительстве.

    Инструментальные же являются высокоуглеродистыми, отличаются высокой твердостью, но обладают и хрупкостью. Их используют при изготовлении различных инструментов - от хирургических до металлорежущих. Отсюда и произошло название данного вида стали.

    Изделия из инструментальной стали

    Для особых случаев на производстве необходимы сплавы с заданными физическими характеристиками: низким коэффициентом линейного расширения, высокой способностью намагничиваться и т. п. Такие виды стали относятся к классу с особыми физическими свойствами.

    Сплавы с заданными химическими качествами относятся к последнему виду в нашем списке. Некоторые из них не поддаются коррозии, другие жаростойкие, есть и материалы с повышенной химической стойкостью.

    Классификация по уровню вредных примесей

    Самыми распространенными примесями, которые ухудшают свойства стали, являются сера и фосфор. В сплавах обыкновенного качества допускается содержание серы до 0,06 % и фосфора до 0,07 %. Стали, относящиеся к группе качественных, содержат не более 0,035 % каждого из вредных элементов, а высококачественные - не более 0,025 %. В особо высококачественных видах стали уровень сернистых примесей составляет не более 0,015 %, а содержание фосфора допускается до 0,025 %.

    Методы обработки стали

    По степени нагрева обработка бывает горячей и холодной. В первом случае сплав нагревается до стадии образования аустенита, но ниже температуры плавления. Сталь при этом становится мягкой и поддается изменению своей формы. Холодный же вид обработки стали производится при нормальных условиях.

    Ковка стали в горячем состоянии

    По типу оказываемого воздействия разделяют два основных типа обработки: давление и резание. К первому типу относятся ковка, прокатка, волочение, штамповка и прессование.

    Второй тип обработки включает следующие работы: токарные, сверлильные, фрезеровальные. Но существует еще и холодная штамповка, а также холодная ковка, которая получила отдельное название - "наклеп".

    Холодная обработка стали: сверление

    Последние разработки холодной обработки стали на основе теории текучести металлов позволяют значительно изменять форму и размер изначальной заготовки без нагрева и при помощи объемного давления. Сталь нагружается до тех пор, пока не достигнет состояния текучести и не станет "удобной" для обработки. Такой метод актуален для некоторых сплавов, которые при нагреве изменяют свои физические, химические или прочностные характеристики.

    fb.ru

    Классификация видов стали

    Сталью называется сплав железа и углерода, содержание которого не превышает 2,14 %. Помимо углерода, в состав могут входить фосфор, сера, марганец, кремний. Легирующие компоненты добавляют для улучшения физических и химических свойств стали.

     

    По химическому составу По назначению По качеству (по содержанию серы (S) и фосфора (P) По степени раскисления
    По содержанию углерода По составу легирующих элементов
    Малоуглеродистые C< 0,25% Низколегированные, легирующих элементов < 2,5% Конструкционные - для строительных элементов и деталей машин и приборов, инструментальные - для изготовления режущего инструмента, штампов и т.д., с особыми физическими свойствами (магнитные, электротехнические и т.д.), с особыми химическими свойствами (нержавеющие, жаростойкие и т.д) Обыкновенного качества S<0,06%, P<0,07% Качественные S<0,035%, P<0,035% Высококачественные S<0,025%, P<0,025% Особовысококачественные S<0,015%, P<0,025% Спокойные (при варке полностью раскисленные), в конце маркировки "сп",
    Среднеуглеродистые C 0,25…0,6% Среднелегированные, легирующих элементов 2,5…10% Полуспокойные - "пс",
    Высокоуглеродистые C>0,6% Высоколегированные, легирующих элементов > 10% Кипящие - "кп"

     

    Конструкционные углеродистые стали могут быть обыкновенного качества и качественные.

    Первые изготавливаются по ГОСТ 380-94 и маркируются от Ст0 до Ст6 (с возрастанием номера увеличивается содержание углерода). Чем выше марка стали, тем лучше прочностные характеристики (предел текучести, прочности) и ниже пластические (относительное удлинение и сужение).

    Производят из такого материала следующие виды проката: швеллеры, балки, листы, прутки, трубы. Такая сталь часто используется для соединений строительных конструкций. Чем больше в материале будет углерода, тем хуже качество сварочного процесса. Из-за таких особенностей марки стали Ст 5, 6 применяют в тех конструкционных элементах, которые не требуют сварки.

    Качественные углеродистые стали, изготавливающиеся по ГОСТ 1050-88, маркируются цифровыми значениями 08, 10…85, эта информация отображает содержание углерода в сотых частях процента.

    Низкоуглеродистые стали (менее 0,25 % углерода) обозначают: 07кп, 10кп, 05кп, 08, 10; они имеют более низкую прочность, но высокопластичны.

    Среднеуглеродистые стали (0-0,5 %) маркируются: 35, 40…55. Пластичность их ниже, а прочность — более высокая.

    Высокоуглеродистые стали (0,6-0,85 %) отличаются прочностью, упругостью и износостойкостью. Производят из них рессоры, пружины, замковые шайбы, шпиндели, прокатные валки и пр.

    Легированные конструкционные стали соответствуют требованиям ГОСТ 4543-71. Чем больше содержание легирующих добавок в составе материала, тем он дороже. Маркируется такая сталь цифровыми и буквенными обозначениями. Буквы указывают на элемент, использовавшийся в изготовлении стали, а цифры обозначают количество компонента в процентном соотношении.

    Коррозионностойкие жаростойкие марки сплавов и сталей производят по ГОСТ 5632-72.

    Жаростойкость достигается благодаря добавлению к составу кремния, хрома или алюминия: эти элементы образуют при нагреве защитный слой оксидов. Применяются в изготовлении газовых турбин, высокотемпературного оборудования, деталей печей.

    Коррозионностойкие нержавеющие стали востребованы в производстве деталей с высокой пластичностью, которые в дальнейшем подвержены ударным нагрузкам (домашней утвари, частей гидравлических прессов). Также материал необходим для изготовления изделий, испытывающих воздействие сред со слабой агрессивностью (водных растворов солей, осадков и пр.).

    Инструментальные стали

    Углеродистый тип выпускают по ГОСТ 1435-90, применяют в закаленном состоянии. Используются как режущий инструмент в процессах с малыми скоростями из-за утраты высокой твердости уже при 190 градусах Цельсия.

    Сталь с маркировкой У10 … У13 применяется в изготовлении режущих элементов (шаберов, фрез, сверл, напильников и пр.). В деревообрабатывающей отрасли используется тип материала У 7, 8. Углерод в составе указан десятыми долями процента.

    Легированные инструментальные стали необходимы для разрезания изделий небольшой прочности при малой скорости. Если сравнивать такую сталь с углеродистой, то она обладает большей прокаливаемостью.

    Быстрорежущие стали

    Материал характеризуется термостойкостью при использовании до 650 градусов Цельсия. Как легирующие компоненты применяются молибден, ванадий, вольфрам и кобальт. Маркируют продукцию буквенным символом «Р», а цифровое обозначение указывает на содержание добавок в процентах. Из этих сталей производят сложные инструменты для обработки металла путем резания: фрезы, сверла, протяжки и прочее.

    www.volat-spb.ru

    Основная классификация сталей и ее виды

    Бизнес 22 апреля 2013

    Сплав железа с углеродом с содержанием последнего не более 2,14% называют сталью. Главные качества стали: прочность, пластичность, вязкость, упругость, износоустойчивость и прочие. Основная классификация сталей определяется:

    • классификация сталейХимическим составом.
    • Структурным составом.
    • Качеством стали или сплава (зависит от количества вредных примесей и способа производства).
    • Степенью раскисления.
    • Назначением.

    Химический состав

    В зависимости от количества содержания углерода в составе сплава различают углеродистые и легированные марки стали. Содержание углерода в обоих видах стали также определяет их маркировку и ГОСТ знак. Классификация углеродистых сталей подразделяется на:

    • Малоуглеродистые (содержание C (углерод) менее 0,3%).
    • Среднеуглеродистые (содержание C - от 0,3 до 0,7%).
    • Высокоуглеродистые (содержание C - выше 0,7%).

    классификация углеродистых сталей

    Для того чтобы улучшить технологические характеристики сплава, сталь легируют. В сплав вводят, кроме основных компонентов и примесей, специальные химические элементы (никель, хром, молибден, аллюминий, бор, ванадий, таллий и др), которые обеспечивают комплексное легирование. В свою очередь классификация легированных сталей выделяет:

    • Низколегированные (содержат менее 2,5% компонентов, легирующих сталь).
    • Среднелегированные (содержат от 2,5 до 10% компонентов, легирующих сталь).
    • Высоколегированные (содержат выше 10% компонентов, легирующих сталь).

    Классификация сталей по структурному составу

    Сталь, прошедшая процесс легирования, подразделяется на классы по структурному составу. Структура полученного сплава зависит от содержания в нем углерода, легирующих компонентов и скорости охлаждения после нагрева до 900 ⁰С. Выделяют пять типов структурного состава:

    • Перлитный сплав.
    • Мартенситный сплав.
    • Аустенитный сплав.
    • Ферритный сплав.
    • Карбидный сплав.

    Классификация сталей по качеству

    По условиям производства (способ выплавки, содержание примесей) стали и сплавы можно подразделить на несколько категорий:

    • Обыкновенного качества (содержание S (сера) > 0,06%, P (фосфор) < 0,07%).
    • Качественные (содержание S (сера) > 0,04%, P (фосфор) < 0,35%).
    • Высококачественные (содержание S (сера) > 0,025%, P (фосфор) < 0,025%).
    • Особо высококачественные (содержание S (сера) > 0,015%, P (фосфор) < 0,025%).

    классификация легированных сталей

    К сталям обыкновенного качества относятся углеродистые, стоимость и технологические характеристики которых значительно уступают сталям других классов.

    По химическому составу к качественным видам могут относиться как легированные, так и углеродистые стали. При производстве качественных сталей соблюдают более строгие требования к изготовлению.

    Углеродистые типы сталей обыкновенного качества и качественные определяются по степени раскисления и характеру затвердевания как спокойные, полуспокойные и кипящие.

    Высококачественные и особо высококачественные стали имеют высокие технологические характеристики, повышенную степень очистки от вредных примесей.

    Классификация сталей по назначению

    По назначению сталь классифицируется на:

    • Инструментальную.
    • Конструкционную.
    • Сталь с особыми свойствами.
    Источник: fb.ru

    Комментарии

    Идёт загрузка...

    Похожие материалы

    Форма монополии в России и ее видыБизнес Форма монополии в России и ее виды

    Термин «монополия» означает преобладание на рынке единоличного продавца или производителя продукции. Такой хозяйствующий субъект представляет собой целую отрасль, самостоятельно определяет и рыночную цену ...

    Что такое конкуренция и ее видыБизнес Что такое конкуренция и ее виды

    Что такое конкуренция? В переводе с латинского языка значит "столкновение", "состязание". В экономике данный термин имеет место быть, и определяется как основополагающий элемент. Конкуренция не является понятием, испо...

    Ценовая дискриминация и ее видыБизнес Ценовая дискриминация и ее виды

    Ценовая дискриминация представляет собой особую кампанию по сбыту продукции обширной группе потребителей, основываясь на их персональных возможностях. Зачастую она используется в условиях несовершенной конкуренции ...

    Трубка курительная и ее виды. Как сделать курительную трубку своими руками?Дом и семья Трубка курительная и ее виды. Как сделать курительную трубку своими руками?

    Точно не известно, где и когда появилась первая курительная трубка. Ученые полагают, что изобрели её индейские племена Центральной Америки, в частности племя майя. На местах их поселений археологи нашли древние трубки...

    Что такое наследственность? Генетика и ее видыДом и семья Что такое наследственность? Генетика и ее виды

    Почти каждый человек знает, что такое наследственность. С научной точки зрение н...

    Садовая беседка и ее виды. Деревянные беседки с мангалом, барбекюДомашний уют Садовая беседка и ее виды. Деревянные беседки с мангалом, барбекю

    Наверное, любой россиянин согласится с тем, что отдых в саду - одно из самых больших удовольствий в жизни. Тщательно оборудованный райский уголок дает возможность задерганному городской суетой жителю мегаполиса физиче...

    Потолок: отделка поверхностей и ее видыДомашний уют Потолок: отделка поверхностей и ее виды

    При ремонте помещения отдельное внимание необходимо уделить потолку. Это крайне важный, если не главный, элемент интерьера. Потолок с безупречной отделкой преображает помещение. Он придает ему уют, изысканный внешний ...

    Юридическая ответственность и ее виды по законодательству РФЗакон Юридическая ответственность и ее виды по законодательству РФ

    В Российской Федерации, как и в любом другом правовом государстве, существует ответственность за несоблюдение правил поведения, установленных законодательством. Как правило, за данный поступок наступает определенная о...

    Ликвидации Ооо И Ее ВидыЗакон Ликвидации Ооо И Ее Виды

    Ликвидация ООО – это, по сути, прекращение деятельности Общества. И причины этого могут быть самыми разными: Решение суда. Экономические пробле...

    Гипоаллергенная смесь и ее видыЗдоровье Гипоаллергенная смесь и ее виды

    Для новорожденного ребенка лучшим видом питания является грудное молоко. Оно обладает...

    monateka.com

    Сталь: классификация и маркировка

    Большинство современных конструкций подразумевает применение стали. Сплав с различной маркировкой применяется в различных сферах нашей жизни: от крупномасштабного строительства до художественной ковки. Но в чем его особенность, ведь это лишь сочетание железа и углерода. К слову, чугун состоит из аналогичных составляющих. Вся разница в том, что сталь состоит на 98% из железа и лишь на 2% — из углерода. Если добавить чуть больше углерода, в конечном результате получиться чугун. Но металлурги не останавливаются лишь на этих двух составляющих и дополняют сплав хромом, магнием, никелем и иными элементами. Это позволяет изменить процентное содержание легирующих компонентов, а также свойства стали.

    Разновидности стали

    Как уже говорилось ранее, основными составляющими стали являются железо и углерод. Отсюда исходит то, что сплав бывает легированным, низколегированным и углеродистым.

    Качество стали напрямую зависит от процентного соотношения углерода к железу. Чем меньше углерода присутствует в сплаве, тем он мягче, эластичнее и более пригоден для изготовления деталей по технологии холодной или горячей прокатки. Такой сплав используется исключительно для изготовления несложных механизмов, которые не должны выдерживать большой вес объемной конструкции.

    Сталь, в которой присутствует углерод свыше 0,55%, называется твердой. Она применяется в строительной отрасли в качестве фундаментальной поддержки, крепежных изделий и многое другое. Она превосходно обрабатывается и шлифуется, при этом совершенно не деформируясь. Из нее изготавливают элементы, которые способны выдержать серьезную нагрузку, при этом, не теряя исходный эксплуатационный срок. К примеру, зубчатые колеса, ходовые валы. Иными словами, изделия из твердой стали должны иметь укрепленную поверхность, а также высокий коэффициент износоустойчивости.

    К примеру, в машиностроительной индустрии, распространенной разновидностью стали является легированная хромистая. Ее характерные свойства – повышенная прочность и выдержка любой температуры. Сплав практически не поддается свариванию, поэтому объединить два элемента из легированной хромистой стали можно лишь после подогрева, а также термообработки. Сталь маркировки 40X – идеальный пример. Она устойчива к любым видам внешнего механического воздействия. Благодаря внешнему антикоррозийному покрытию практически не поддается влиянию ржавчины. Используется для изготовления валов, небольших оправ, втулок для крепления металлопрокатной продукции и т.д.

    Нержавеющая сталь – как отдельная разновидности сплава

    Главным врагом, а также фактором, который способен в разы уменьшить эксплуатационный срок является ржавчина (коррозия). Она разрушает металлические изделия внешне, но после проникновения внутрь, за несколько лет способно полностью деформировать металлургический продукт. Исходя из этого, более 20 лет назад была изготовлена первая деталь из нержавеющей стали (еще называют коррозийно-стойкой).

    Продукцию, изготовленную из нержавейки можно эксплуатировать в среде с высокой влажностью, а также при очень высоких температурах (до 500 градусов). Она практически не деформируется и коррозия не оказывает на нее влияния. Из этого сплава изготавливают мерительные и режущие инструменты, посуду и столовые приборы, детали для автомобилей и т.д.

    Подобная популярность обусловлена высокой устойчивостью к коррозии и выдержкой абсолютно любых температур. Нержавеющая сталь широко применяется в судостроении и мостостроении.

    Маркировка стали

    Сталь относится к многочисленной группе используемых материалов. Марка стали обозначает, к какой группе относится тот или иной сплав. Зачастую, марка позволяет определить основные свойства стали (износоустойчивость, выдержку температур, сопротивляемость коррозии и т.д.). На некоторых видах марка стали позволяет установить процентное соотношение железа и углерода, а также входящие в состав дополнительные элементы.

    Расшифровка марки позволяет понять, к какой группе относится конечное изделие или сам сплав. Групп выделяют всего три:

    • Конструкционные;
    • Строительные;
    • Инструментальные.

    Последняя группа в свою очередь делиться на несколько небольших подвидов.

    Конструкционные стали

    Применяется для изготовления крупногабаритных изделий, металлопрокатных единиц, а также конструкций с высоким коэффициентом свариваемости. Делятся на две разновидности: легированные и углеродистые стали. Легированная сталь должна состоять наполовину из железа, остальная часть – углерод и посторонние примеси, придающие сплаву максимальную прочность. Выделяют четыре категории качества этой стали:

    • Стандартное качество. Количество посторонних примесей практически равно нулю. Обозначается буквами «Ст»;
    • Качественная или обычная. Количество посторонних элементов в составе достигает 0,040%. Как правило, никак не маркируется;
    • Высококачественная. Зачастую, в нее добавляют хром или никель, в процентном соотношении 0,030% на 1 кг сплава. В обозначении присутствует буква «А»;
    • Легированная сталь повышенного качества. Высокопрочный продукт, с 0,015% лишних элементов. В середине обозначения, после слова «сталь» вставляется буква «Ш».

    Существует отдельный вид, вернее вторичная категория конструкционных сталей – быстрорежущие. Они подходят для многоступенчатой обработки, в результате которой можно добиться идеально ровной поверхности изделия, с высокими показателями прочности, твердости и устойчивости к коррозии. Термообработка позволяет закалить сталь до максимально допустимого уровня, но при условии, что процент содержания углерода не будет превышать 0,32%. Эта марка стали отмечается буквами «КБ».

    Инструментальные

    Как можно понять из названия, основное применение этих сталей – изготовка инструментов широкого спектра пользования. К примеру, изготавливаются инструменты для дальнейшей обработки металлопродукции, также применяется для стандартных бытовых инструментов (гаечный ключ, молоток и т.д.). Усиленная поверхность позволяет использовать конечное изделие по назначению, при этом, не боясь за то, что оно может деформироваться. Соотношение железа и углерода составляет 97,6% к 2,4%, что приблизительно равно самому слабому сплаву чугуна. Однако, это все еще инструментальная сталь с очень высоким коэффициентом прочности. Маркировка – буква «У».

    Строительные

    Применяются исключительно в строительной отрасли, но разных течениях. Один из возможных способов применения – в качестве опорных конструкций многоэтажного здания. Стальные сваи выдерживают многотонный вес конструкции, при этом практически не деформируются. На изделии или первоначальном материале обозначается буквой «С», в начале обозначения.

    И это далеко не весь список возможной маркировки. Зачастую, на каждом изделии присутствует длинный ряд из обозначений, в котором одной или двумя буквами описывается уровень качества, прочности, входящие в состав продукта или первичного материала примеси и т.д. Желательно научиться владеть терминологическим языком маркировки сталей, чтобы в нужный момент осуществить грамотный выбор.

    Классификация сталей

    Еще один важный момент – классификация сталей. Она определяется по нескольким основным критериям:

    • Химический и структурный состав;
    • Наличие посторонних примесей;
    • Степенью устойчивостью к коррозии, а также подверженности к ней;
    • Применением.

    Мы рассмотрим некоторые аспекты классификации сталей, чтобы лучше понять, что собой представляет столь необычный, и в то же время привычный сплав.

    Химический и структурный состав

    Химический состав обуславливает количество применяемого углерода при изготовлении конкретной марки стали. Существует специальный свод правил и установок — ГОСТ, по которому допустимое количество входящих в состав элементов не должно быть превышено или уменьшено.

    Чтобы увеличить основные характеристики до максимального предела, в сплав добавляют посторонние металлы или элементы – хром, никель иногда небольшое количество алюминия. Это позволяет произвести сложный технологический процесс — легирование.

    Второй атрибут классификации — структурный состав. Структура зависит от вхождения дополнительных компонентов, а также способности стали быстро охлаждаться при достигнутой температуре свыше 800 градусов. Сплавы, которые быстро остывают, более мягкие и подходят лишь для изготовления небольших деталей не несущие на себе основную нагрузку. Долго остывающие сплавы — прочные, надежные и обладают внушительным эксплуатационным сроком.

    Наличие посторонних примесей

    Уже неоднократно упоминалось о том, что в сплав добавляются посторонние примеси, которые значительно влияют на конечные характеристики стального изделия или его механические свойства. К примеру, чтобы достигнуть особо качественного состава, необходимо добавить 0,0020% серы в сплав. Таким образом, внешняя оболочка укрепиться в несколько раз. Придание термообработке позволит в разы усилить результат.

    Бром, никель, молибден увеличивают сопротивляемость к коррозии, о чем дальше и пойдет речь.

    Устойчивость к коррозии

    Это заключительный аспект классификации стали. Применение мы рассматривали несколько выше (маркировка стали). Этот сплав стал по-настоящему популярен благодаря высокой устойчивости к природному фактору – разложению, посредством воздействия на железо ржавчины.

    Углерод препятствует распространению ржавчины, но не способен полностью остановить этот процесс. Поэтому, в целях увеличения эксплуатационного срока, была разработана нержавеющая сталь. Но это не единственная разновидность стали, способная долгое время выдерживать агрессивное действие коррозии. Особо качественный сплав имеет аналогичные свойства, за счет нахождения в составе серы. Мягкие сплавы в течение нескольких лет могут быть разрушены коррозией, если при строительстве будут размещены в неподобающих условиях.

    В заключение можно добавить, что любому строителю необходимо овладеть терминологическим языком маркировки. В последние несколько лет, изготовители металлопрокатной продукции и вся металлургическая отрасль в целом использует довольно обширные обозначения, которые могут рассказать о свойствах, прочности, характеристике и даже сфере применения стали.

    sopromats.ru

    Основная классификация сталей и ее виды

    Сплав железа с углеродом с содержанием последнего не более 2,14% называют сталью. Главные качества стали: прочность, пластичность, вязкость, упругость, износоустойчивость и прочие. Основная классификация сталей определяется:

    • классификация сталейХимическим составом.
    • Структурным составом.
    • Качеством стали или сплава (зависит от количества вредных примесей и способа производства).
    • Степенью раскисления.
    • Назначением.

    Химический состав

    В зависимости от количества содержания углерода в составе сплава различают углеродистые и легированные марки стали. Содержание углерода в обоих видах стали также определяет их маркировку и ГОСТ знак. Классификация углеродистых сталей подразделяется на:

    • Малоуглеродистые (содержание C (углерод) менее 0,3%).
    • Среднеуглеродистые (содержание C - от 0,3 до 0,7%).
    • Высокоуглеродистые (содержание C - выше 0,7%).

    классификация углеродистых сталей

    Для того чтобы улучшить технологические характеристики сплава, сталь легируют. В сплав вводят, кроме основных компонентов и примесей, специальные химические элементы (никель, хром, молибден, аллюминий, бор, ванадий, таллий и др), которые обеспечивают комплексное легирование. В свою очередь классификация легированных сталей выделяет:

    • Низколегированные (содержат менее 2,5% компонентов, легирующих сталь).
    • Среднелегированные (содержат от 2,5 до 10% компонентов, легирующих сталь).
    • Высоколегированные (содержат выше 10% компонентов, легирующих сталь).

    Классификация сталей по структурному составу

    Сталь, прошедшая процесс легирования, подразделяется на классы по структурному составу. Структура полученного сплава зависит от содержания в нем углерода, легирующих компонентов и скорости охлаждения после нагрева до 900 ⁰С. Выделяют пять типов структурного состава:

    • Перлитный сплав.
    • Мартенситный сплав.
    • Аустенитный сплав.
    • Ферритный сплав.
    • Карбидный сплав.

    Классификация сталей по качеству

    По условиям производства (способ выплавки, содержание примесей) стали и сплавы можно подразделить на несколько категорий:

    • Обыкновенного качества (содержание S (сера) > 0,06%, P (фосфор) < 0,07%).
    • Качественные (содержание S (сера) > 0,04%, P (фосфор) < 0,35%).
    • Высококачественные (содержание S (сера) > 0,025%, P (фосфор) < 0,025%).
    • Особо высококачественные (содержание S (сера) > 0,015%, P (фосфор) < 0,025%).

    классификация легированных сталей

    К сталям обыкновенного качества относятся углеродистые, стоимость и технологические характеристики которых значительно уступают сталям других классов.

    По химическому составу к качественным видам могут относиться как легированные, так и углеродистые стали. При производстве качественных сталей соблюдают более строгие требования к изготовлению.

    Углеродистые типы сталей обыкновенного качества и качественные определяются по степени раскисления и характеру затвердевания как спокойные, полуспокойные и кипящие.

    Высококачественные и особо высококачественные стали имеют высокие технологические характеристики, повышенную степень очистки от вредных примесей.

    Классификация сталей по назначению

    По назначению сталь классифицируется на:

    • Инструментальную.
    • Конструкционную.
    • Сталь с особыми свойствами.

    загрузка...

    worldfb.ru

    Основная классификация сталей и ее виды

    Сплав железа с углеродом с содержанием последнего не более 2,14% называют сталью. Главные качества стали: прочность, пластичность, вязкость, упругость, износоустойчивость и прочие. Основная классификация сталей определяется:

    • классификация сталейХимическим составом.
    • Структурным составом.
    • Качеством стали или сплава (зависит от количества вредных примесей и способа производства).
    • Степенью раскисления.
    • Назначением.

    Химический состав

    В зависимости от количества содержания углерода в составе сплава различают углеродистые и легированные марки стали. Содержание углерода в обоих видах стали также определяет их маркировку и ГОСТ знак. Классификация углеродистых сталей подразделяется на:

    • Малоуглеродистые (содержание C (углерод) менее 0,3%).
    • Среднеуглеродистые (содержание C - от 0,3 до 0,7%).
    • Высокоуглеродистые (содержание C - выше 0,7%).

    классификация углеродистых сталей

    Для того чтобы улучшить технологические характеристики сплава, сталь легируют. В сплав вводят, кроме основных компонентов и примесей, специальные химические элементы (никель, хром, молибден, аллюминий, бор, ванадий, таллий и др), которые обеспечивают комплексное легирование. В свою очередь классификация легированных сталей выделяет:

    • Низколегированные (содержат менее 2,5% компонентов, легирующих сталь).
    • Среднелегированные (содержат от 2,5 до 10% компонентов, легирующих сталь).
    • Высоколегированные (содержат выше 10% компонентов, легирующих сталь).

    Классификация сталей по структурному составу

    Сталь, прошедшая процесс легирования, подразделяется на классы по структурному составу. Структура полученного сплава зависит от содержания в нем углерода, легирующих компонентов и скорости охлаждения после нагрева до 900 ⁰С. Выделяют пять типов структурного состава:

    • Перлитный сплав.
    • Мартенситный сплав.
    • Аустенитный сплав.
    • Ферритный сплав.
    • Карбидный сплав.

    Классификация сталей по качеству

    По условиям производства (способ выплавки, содержание примесей) стали и сплавы можно подразделить на несколько категорий:

    • Обыкновенного качества (содержание S (сера) > 0,06%, P (фосфор) < 0,07%).
    • Качественные (содержание S (сера) > 0,04%, P (фосфор) < 0,35%).
    • Высококачественные (содержание S (сера) > 0,025%, P (фосфор) < 0,025%).
    • Особо высококачественные (содержание S (сера) > 0,015%, P (фосфор) < 0,025%).

    классификация легированных сталей

    К сталям обыкновенного качества относятся углеродистые, стоимость и технологические характеристики которых значительно уступают сталям других классов.

    По химическому составу к качественным видам могут относиться как легированные, так и углеродистые стали. При производстве качественных сталей соблюдают более строгие требования к изготовлению.

    Углеродистые типы сталей обыкновенного качества и качественные определяются по степени раскисления и характеру затвердевания как спокойные, полуспокойные и кипящие.

    Высококачественные и особо высококачественные стали имеют высокие технологические характеристики, повышенную степень очистки от вредных примесей.

    Классификация сталей по назначению

    По назначению сталь классифицируется на:

    • Инструментальную.
    • Конструкционную.
    • Сталь с особыми свойствами.

    загрузка...

    buk-journal.ru