Какая сталь бывает: Какая бывает сталь

Содержание

Какая бывает сталь

С окончанием каменного века наша жизнь стала невозможной без железа. Каждый день мы сталкиваемся с металлическими предметами, живём с ними бок о бок.

Первое место в списке значимости, конечно, занимает сталь. Сфер её использования большое множество: тяжёлая металлургия, оборонная промышленность, машиностроение, медицина и т. д. Но так ли хорошо знаком с этим металлом обычный человек?

2 основных вида стали

Наиболее широко используемыми являются углеродистые и легированные стали.

Углеродистая сталь, она же нелегированная, содержит до двух процентов углерода, а также другие примеси: марганец, кремний, сера и фосфор. Последние являются вредными, их количество строго ограничено.

Углеродистая сталь в свою очередь делится на высоко-, средне-, и низкоуглеродистую — всё зависит от количества углерода в ней. До 1% С в стали увеличивают её твёрдость и прочность, уменьшая пластичность. Но при содержании более одного процента прочностные характеристики снова снижаются.

Из углеродистого металла производят различные ЖБИ изделия, арматуру. Также широко применяется в строительстве.

Углеродистая сталь имеет свою маркировку. Используются цифры от 1 до 6ти, обозначающие категорию стали. Также она делится на группы по свойствам:

  • А — механические свойства;
  • Б — химические;
  • В — и химические, и механические свойства.

Пример: Ст3кп — группа А(не указывается), сталь 3, кипящая, первой категории (не указывается).

Легированная сталь

Легированный аналог, помимо вышеописанных примесей, также содержит легирующие вещества: ванадий, молибден, титан, хром, никель, предназначенные для придания нужных механических свойств. Также они улучшают высокотемпературную обрабатываемость.

Как и углеродистые, эти стали делятся на высоко-, средне- и низколегированные.

В строительной промышленности в основном используется низколегированная сталь для производства различных металлических конструкций (подходят марки 10ХСНД, 15ХСНД) и железо-бетонных изделий.

Что значит маркировка 10ХСНД?

Марки легированной стали обозначают буквенно-цифровой системой по ГОСТу. Цифры обозначают содержание углерода. Буква же указывает на элемент, используемый для легирования. Например, С — кремний, Т — титант, В — вольфрам. В указанном выше случае, Х — это хром. Следовательно, 10ХСНД — сталь с содержанием углерода 0.1%, вещества для легирования — хром, кремний, никель и медь, их содержание менее 1%, поэтому цифры не указываются.

Марки стали – виды и классификация сталей по ГОСТ

Сталь представляет собой сплав, основными элементами которого являются железо и углерод.Его массовая доля теоретически не превышает 2,14% (на практике – не более 1,5%). В состав также входят постоянные и случайные примеси, оказывающие различное влияние на качество материала (сера, фосфор, марганец, кремний), могут добавляться другие элементы.

Сталь производят переработкой передельного чугуна и лома. Во время этого процесса снижается содержание углерода и ненужных примесей, вводятся необходимые дополнительные компоненты, обеспечивающие требуемые свойства материала.

Виды сталей и их классификация

Черная металлургия производит множество видов стали с различными характеристиками, материалы классифицируют по способу производства,химическому составу, назначению, качеству, степени раскисления, структуре.

По способу производства

Свойства стального сплава во многом зависят от технологии изготовления. Традиционный способ переплавки передельного чугуна и лома – ведение процесса в мартеновских печах, основными недостатками которых были длительность плавки и значительные выбросы в атмосферу вредных веществ. Постепенно мартены заменялись кислородными конвертерами и электропечами. Высококачественные легированные стальные сплавы получают только по технологии электрошлаковой переплавки.

По химическому составу

По химсоставу стали разделяют на углеродистые, применяемые в стандартных эксплуатационных условиях, и легированные, используемые при высоких температурах и/или в агрессивных средах. Углеродистые и легированныестали классифицируют по содержанию углерода на следующие типы:

  • низкоуглеродистые – содержат менее 0,3%C;
  • среднеуглеродистые – содержание C в интервале 0,3-0,7%;
  • высокоуглеродистые – доля углерода превышает 0,7%.

Процентное содержание существенно влияет на технические характеристики как легированных, так и нелегированных стальных сплавов. Чем оно больше, тем выше твердость и хрупкость материала, тем хуже обрабатываемость резанием, свариваемость, способность к деформированию. Для холодной штамповки изделий сложной формы выбирают сплавы, в которых содержание Cне превышает 1%. Низкоуглеродистые стали свариваются без ограничений, то есть не требуют предварительного подогрева и особых условий охлаждения. При сварке средне- и высокоуглеродистых сплавов во избежание трещинообразования применяют дополнительные технологические операции.

Углеродистые стали содержат железо, углерод, постоянные и случайные примеси; легированные, помимо этих компонентов, – добавки, обеспечивающие требуемые технические характеристики. Распространенные легирующие элементы и их действие:

  • Хром (Cr). Дешевый и распространенный элемент, введение которого в состав стальных сплавов повышает их прочность, твердость и прокаливаемость. При содержании в количестве 13% и более повышают коррозионную стойкость материала.
  • Никель (Ni). Дефицитнаядобавка, вводимая обычно в количестве не более 5%. Часто используется в коррозионностойких сталях совместно с хромом. Служит для снижения порога хладноломкости, обеспечения прочности и ударной вязкости. Обеспечивает малый линейный и объемный коэффициент термического расширения. В настоящее время уделяется внимание разработке безникелевых коррозионностойких марок.
  • Молибден (Mo) и вольфрам (W). Дорогостоящие лигатуры, применяемые при производстве быстрорежущих сталей для повышения их теплостойкости. Эти элементы увеличивают красностойкость, износостойкость, ударную вязкость.
  • Марганец (Mn). В количестве до 0,6% является постоянной примесью. При искусственном повышении процентного содержания марганец выполняет функции более дешевой альтернативы никеля. Он повышает ударную вязкость, износостойкость и твердость при сохранении хорошей пластичности. Mn связывает серу и, тем самым, нейтрализует ее негативное воздействие на качество материала. Минус марганца – повышение чувствительности сплава к перегреву.
  • Кремний (Si). Как и марганец, является постоянной примесьюв количестве до 0,4 %. Искусственное повышение его содержания позволяет повысить упругость и прочность материала. Высокий процент Si сообщает сплаву особые свойства, необходимые в электротехнической индустрии, при производстве рессорно-пружинных, кислото- и окалиностойких марок.
  • Титан (Ti). Обеспечивает комплекс ценных эксплуатационных характеристик – прочности, твердости и пластичности, повышает теплостойкость материала.

Классификация легированных марок стали по количеству легирующих добавок:

  • низколегированные – до 5%;
  • легированные – 5-10%;
  • высоколегированные – выше 10%.

По назначению

По областям применения все марки стали условно разделяют на следующие виды:

  • Конструкционные. Наиболее обширная категория, используемая в строительстве при создании сварных металлоконструкций, в машиностроении, для сооружения сетей инженерных коммуникаций. К ней относятся – стали обыкновенного качества, качественные углеродистые, низко- и среднелегированные марки. Конструкционные стальные сплавыподвергаются различным видам термической (ТО) и химико-термической обработки (ХТО).
  • Инструментальные. Используются при производстве режущего, измерительного, штамповочного инструмента. К ним предъявляются высокие требования по прокаливаемости, способности сохранять прочность и износостойкость при нагреве.
  • Специального назначения. Это конструкционные легированные сплавы с особыми свойствами –кислотостойкие, жаростойкие, жаропрочные, с высоким электросопротивлением.

Таблица условных обозначений химических элементов в маркировке

Наименование элемент
Условное обозначение Наименование элемента Условноеобозначение
Хром Х Азот А
Кремний С Никель Н
Титан Т Кобальт К
Медь Д Молибден Мо
Вольфрам В Алюминий Ю
Ванадий Ф Марганец Г

По качеству

Качество – это совокупность характеристик, которые определяются особенностями производства, составом сырья, дополнительными технологическими приемами. Категории качества:

  • Обыкновенного качества. К этой группе относятся только нелегированные марки. Количество серы не превышает 0,06%, фосфора – 0,07%.
  • Качественные. Бывают нелегированными и легированными. S – не более 0,04%, P – до 0,04%.
  • Высококачественные – нелегированные и легированные. Количество серы до 0,02%, фосфора – 0,03%.
  • Особовысококачественные. Это легированные марки, полученные способами электрошлакового или электродугового переплава, содержат минимально возможное количество вредных примесей: серы – не более 0,15%, фосфора – до 0,025%.

По степени раскисления

Раскисление – это операция, при которой из сплава удаляется кислород, вызывающий его хрупкое разрушение при высокотемпературных деформациях. Элементы, используемые для раскисления: алюминий, марганец, кремний.Классификация марок стали по степени раскисления, влияющей на технологические свойства материала:

  • Кипящие. По мере твердения выделяются газы, создающие имитацию кипения состава. Для раскисления в этом случае используется марганец. Обычно к этой категории относятся малоуглеродистые марки. Их выгружают из печи практически сразу после внесения раскислителей. В отдельных случаях расплав раскисляют в ковше. Из кипящих сплавов производят прокат крупного сечения, который затем переплавляют на материал более высокого качества или подвергают горячей деформации для получения проката меньших размеров сечения.
  • Полуспокойные. Бывают только углеродистыми. Отличаются хорошей ковкостью. Для раскисления используются марганец и алюминий.
  • Спокойные. Качественные легированные марки производят только спокойными. Для раскисления применяют марганец, кремний, алюминий. Кислород в этих сплавах практически весь связывается раскислителями, образовавшимися в результате окислительных реакций,поднимается наверх и удаляется вместе со шлаком. Расплав охлаждается и не сопровождается выделением газов.

По структуре

Структурная форма стали зависит от химического состава, способа производства, дополнительных технологических операций. Различают структуру материала в отожженном и нормализованном состояниях. В отожженном состоянии возможно 6 типов структуры:

  • Доэвтектоидная. В структуре имеются феррит и перлит, который является смесью двух фаз – феррита и цементита (или карбидов). К ферритному классу относятся все углеродистые и низколегированные стальные сплавы.
  • Эвтектоидная. Перлитная структура обеспечивает хорошую обрабатываемость стального сплава. Ее дисперсные виды – троостит и сорбит.
  • Заэвтектоидная. Перлит и цементит, который является представителем фаз внедрения.
  • Ледебуритная. Первичный ледебурит (эвтектическая смесь перлита и цементита).
  • Аустенитная. Это твердые растворы, пересыщенные углеродом. Сплавы этого класса образуются при высоких концентрациях хрома, никеля и марганца. Они отличаются высоким уровнем ударной вязкости.
  • Ферритная. Представляет собой твердые растворы, слабо насыщенные углеродом.

Углеродистые стали могут иметь структуру одного из трех первых классов, легированные – всех шести. После нормализации возможны 4 структурных состояния: ферритное, перлитное, аустенитное и мартенситное. Мартенситная структура, присущая средне- и высоколегированным сталям, характеризуется высокими прочностными характеристиками и мелкозернистостью.

Принципы классификации и маркировки стали по российской системе

В России используются буквенно-цифровые маркировки, конкретный тип которых зависит от качества сплава.

  • Стали обыкновенного качества обозначаются буквами ст, после которых указывается индекс марки (0-6) и уровень раскисления. Сп – спокойные, пс – полуспокойные, кп – кипящие. Впереди может стоять буква А (сплав обладает гарантированными механическими параметрами, часто его на ставят), Б– гарантированным химсоставом, В – с гарантированными механическими характеристиками и химсоставом. Пример: Ст3 – сталь обыкновенного качества с гарантированными механическими свойствами и условный индекс 3, для которого содержание углерода составляет 0,14-0,22%.
  • В качественных сталях буквы вначале маркировки отсутствуют. Количество углерода указывается в сотых долях процента. В конце ставится уровень раскисления. Пример: 08кп. Содержание углерода – 0,08%.
  • Качественные инструментальные стали в начале маркировки имеют букву У, далее следует количество C в сотых долях процента. В конце обозначения высококачественного сплава ставится буква А. Например, маркировка У7А расшифровывается как высококачественная углеродистая сталь с содержанием углерода 0,07%.
  • В быстрорежущих сталях маркировка начинается с буквы Р, после которой указывается количество вольфрама в процентах. Например, Р17 – быстрорежущий сплав, содержащий 17% W.
  • В конструкционных легированных сталях содержание углерода проставляется в сотых долях процента. Далее указывается условное обозначение элементов и их содержание в процентах. Пример: 12Х18Н10Т. Такая сталь содержит 0,12% углерода, хрома – 18%, никеля – 10%, титана – примерно 1%.

Как расшифровать марку стали в европейской и американской системах

Для коррозионностойких сталей в Европе и Америке часто используют систему маркировки AISI. Она предусматривает наличие трех цифр, одной или нескольких букв. Первая цифра в маркировке металла обозначает класс стали. Следующие две цифры соответствуют порядковому номеру сплава в группе. Значение букв, используемых в маркировке стальных сплавов:

  • содержание углерода менее 0,03%;
  • содержание Св пределах 0,03-0,08%;
  • сплав содержит азот;
  • малоуглеродистые стали, содержащие азот;
  • высокая концентрация серы и фосфора;
  • содержится селен, B – кремний, Cu – медь.

В США могут применяться и другие системы маркировки. В Европе существует система, во многом похожая на российскую систему маркировки. Содержание углерода указывается в сотых процента. Отличия заключаются в том, что сначала идет перечисление легирующих элементов, а затем в том же порядке следует их процентное содержание, лигатуры указываются в соответствии с таблицей Менделеева. Если какой-то элемент присутствует в количестве более 5%, то перед маркировкой ставится буква X. Например: X5CrNi18-10. В этой стали содержится 0,05% углерода, 18% хрома и 10% никеля.

Таблица обозначений легированных сталей в разных системах маркировки

Стандарт США ASTM A240 Европейские стандарты EN10088-2 и EN 10095 Российский стандарт ГОСТ 5632-2014 Химический состав, %
C max Cr Ni Mo Ti
Аустенитный класс
Коррозионностойкие
AISI304 1. 4301 12Х18Н9 0,07 17-19 8-10
AISI 304DDQ 1.4301 08Х18Н10 0,07 17-19 9-10
AISI 304L 1.4307 04Х18Н10 0,03 18-19 8-10
AISI 316 1.4401 03Х17Н14М2 0,03 16,5-18,5 10-13 2-2,5
AISI 316L 1. 4432 03Х17Н14М3 0,03 16,5-18,5 10,5-13 2,5-3
AISI 316Ti 1.4571 08Х17Н13М2Т 0,08 16,5-18,5 10,5-13,5 2-2,5 5*C-0,7
AISI 321 1.4541 12Х18Н10Т 0,08 17-19 9-12 5*C-0,7
Жаростойкие и жаропрочные
AISI 309S 1. 4833 20Х23Н13 0,15 22-24 12-14
AISI 310 S 1.4845 20Х23Н18 0,10 24-26 19-22
Ферритный класс
Коррозионностойкие стальные сплавы
AISI 410S 1.4000 08Х13 0,08 12-14
AISI 430 1. 4016 12Х18 0,12 16-18
AISI 430Ti 1.4510 08Х17Т 0,08 16-18 До 0,8
AISI 409 1.4512 08Х13 0,08 0,5-11,75
Мартенситный класс
Коррозионностойкие стальные сплавы
AISI 410 1.4006 12Х13 0,08-0,15 11,5-13,5
AISI 420L 1.4021 20Х13 0,16-0,25 12-14
AISI 420 1.4028 30Х13 0,26-0,35 12-14
AISI 420 1.4031 40Х13 0,36-0,42 12,5-14,5
AISI 420 1.4034 45х13 0,43-0,5 12,5-14,5

Что такое сталь. Какие бывают виды стали.

Сталь – один из первых сплавов, который человек научился получать самостоятельно, переплавляя железную руду при помощи плавильной печи. Почти все металлы, которые были известны человеку до этого, были получены в виде готовых самородков (золото, серебро и т.д.).

Сталью называют сплав железа и углерода, содержащий не более 2,14 % углерода. Практически всегда сталь содержит в себе, помимо углерода, другие химические элементы. Эти элементы могут быть нежелательными, и тогда они носят название примесей. И наоборот, химические элементы, которые вводятся в сталь специально, для улучшения свойств сплава, называют легирующими элементами.

Главные вредные примеси в стали – фосфор и сера. Фосфор и сера вызывают у стали такие неприятные явления, как хладноломкость и красноломкость. Чтобы удовлетворить требованиям качества стали, содержание примесей не должно превышать определённых величин, заданных соответствующими стандартами.

Примеси обычно переходят в состав сталей в процессе производства из:

  • технологических добавок
  • составляющих шихтовых материалов

Содержание примесей в стальных слитках строго регламентируется соответствующими документами и постоянно контролируется в процессе производства.

Помимо обычных сталей, отличают легированные стали, содержащие следующие основные легирующие элементы:

  • хром
  • никель
  • марганец

Кроме указанных элементов, в легированные стали, для улучшения свойств стали, также могут быть добавлены:

  • кремний
  • молибден
  • вольфрам
  • кобальт
  • титан
  • ванадий
  • и другие химические элементы

От содержания и массовой доли легирующих элементов зависят физические, механические и химические свойства стали. Стали маркируются по названию преобладающих в ней легирующих добавок, а также по процентному содержанию углерода.

Углерод в стали может находиться в разных фазовых состояниях – в виде твёрдого раствора с железом (феррит, аустенит), в виде химического соединения – карбида железа (цементит), а также в свободном виде (графит).

В зависимости от преобладающего фазового состояния углерода, а также от количественного соотношения между фазами, от формы и размеров кристаллов – физические и химические свойства стали могут очень сильно отличаться. Например, сталь с низким содержанием углерода (феррит) отличается мягкостью и вязкостью. А сталь, в которой преобладает цементит, отличается твёрдостью и хрупкостью.

Подбор инструмента для обработки разных видов сталей

Как было отмечено выше, различные марки стали могут сильно отличаться по прочности, твёрдости и другим механическим свойствам. Поэтому при обработки стали соответствующий инструмент (концевые фрезы) и режимы резания должны подбираться строго индивидуально, в зависимости от обрабатываемой марки стали.

Получить консультацию квалифицированных специалистов по вопросу подбора фрез можно по телефону 8 (499) 653-52-64, либо заполнив специальную форму на нашем сайте. Наши инженеры подерут наиболее подходящие фрезы, а также подскажут, какие режимы резания будут наиболее производительными в конкретном случае.

Только качественные и надёжные инструменты – девиз нашей компании! Компания CNC Motors.

кипящая, полуспокойная, спокойная. Основные отличия.

Ранее мы рассматривали структуру стали (система железо-углерод), деформацию и разрушение металлов, влияние на ее свойства различных примесей и т.д.

В данной публикации будем рассматривать виды стали по степени раскисления.

Итак, сталь это сплав Fe + C, ( С – не более 2%)+ другие элементы. Сталь подразделяют на углеродистую и легированную учитывая хим.состав, и исходя из применения на-конструкционные и инструментальные. Изготавливают и специальные стали со специфическими характеристиками для использования в агрессивных средах, к таким сталям относят жаро-, коррозионно-, кислото-стойкую стали.

Качество стали определяется по способу производства и количеству плохих примесей и подразделяются на рядовые, качественные, повышенного и высокого качества.

Химический состав сталей обыкновенного качества

Существует типизация по характеру застывания в изложнице и геометрической форме слитка (форма изложницы). Выделяют спокойную, полуспокойную и кипящую.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь выплавляется без добавления каких-либо легирующих элементов и бывает обычной и качественной.

Стали обычного качества принято делить на следующие группы:

  •  группа А — обеспечивается по механическим свойствам. Изделия из сталей этой группы применяются для последующей сварки, ковки и т.д. Причем, заявляемые мех. свойства могут изменяться. (Ст3, Ст5кп.).
  •  группа Б – сталь обеспечивается по хим. составу. Применяется для изготовления деталей, при обработке которых, могут изменяться механические характеристики определяемые составом.

Сталь из группы Б подразделяется на 2 категории:

  • 1я- установлено содержание С, Si, Mn; ограничено содержание: S, P, N, As,
  • 2я — дополнительно ограничено количесво Cr, Ni, Cu.
  • группа В — обеспечивается по механическим характеристикам и содержанию химических элементов. Применяется при производстве свариваемых деталей.

Подразделяется на шесть категорий.

Обозначается группа В следующим образом: марка стали, степень раскисления, номер категории. Имеют одинаковый состав со сталью 2 категории группы Б. 

Маркировка стали

Рассматривая, на примере, маркировку стали Ст5пс (конструкционная углеродистая сталь обычного качества).

Определяем, что:

    1.  эта сталь относится к группе А, (поскольку категория указывается перед буквами Ст (ВСт1, ВСт2), а не указывается только группа А).
    2.  цифра 5 — определяет условный номер марки исходя из хим. состава и мех.свойств.
    3.  пс- степень раскисления.

Если после цифры определяющей марку стали стоит буква Г- значит сталь содержит повешенное количество марганца.(Ст25Г2С)

Степени раскисления стали

Существует 3 степени раскисления стали.

Процесс раскисления позволяет восстановить окись железа и связать растворенный кислород, уменьшив, таким образом, его вредное влияние.

Кипящая сталь

Кипящая сталь является не полностью раскисленой. Во время разливки в изложницы она кипит из-за обильного выделения газа, поэтому она является наиболее загрязнена газами и неоднородной. Т.е механические свойства по слитку могут отличаться, поскольку распределение химических элементов по слитку не равномерно. В головной части слитка находится наибольшее количество углерода и различных плохих примесей (таких , как сера или фосфор), из-за чего требуется удаление части слитка ( 5% от общей массы).

Скопление серы в определенных участках может послужить причиной появления кристаллизационной трещины по шву. На этих участках сталь менее устойчива к старению и является наиболее хрупкой в минусовые температуры. Содержание кремния в кипящей стали не превышает 0,07%.

Итак, о кипящей стали можно сказать, что она довольно хрупкая, имеет плохие показатели свариваемости и наиболее подвержена коррозии. Поэтому, с целью повышения характеристик стали её раскисляют кремнием (0,12-0,3%), алюминием (до 0,1%) или марганцем, (возможно раскисление и прочими химическими элементами динамично вступающими в реакцию с кислородом). Кипящая сталь — довольно хрупкая, имеет плохие показатели свариваемости и наиболее подвержена коррозии. 

Процесс раскисления позволяет восстановить окись железа и связать растворенный кислород, уменьшить его вредное влияние, поддерживая при этом долгое время высокую температуру стали, что способствует максимальному газо и шлакоудалению, а так же, получению микрозернистой структуры, благодаря образованию участков кристаллизации. За счет образование этих очагов происходит улучшение качества стали.

Ликвацией называется образование неоднородной химической структуры стали, возникающая в момент кристаллизации. Различаю две разновидности ликвации: внутрикристаллическую и дендритную. Впервые данное явление обнаружено русскими металлургами Н. В. Калакуцким и А. С. Лавровым в 1866 году.

Спокойная сталь

Полученная в результате раскисления сталь называется спокойной. Содержание кремния в спокойной стали не менее 0,12%, а наличие неметаллических включений и шлаков минимально.

Слитки спокойных сталей имеют плотную однородную структуру, а соответственно и улучшенные показатели по механическим свойствам.
Спокойная сталь отлично подходит для сваривания, а также обладает лучшей сопротивляемостью к ударным нагрузкам. Является более однородной.
Она подходит для возведении опорных металлоконструкции (благодаря ее стойкости к хрупкому разрушению), которые подвергаются сильным нагрузкам.

Спокойная сталь отлично подходит для сваривания, а также имеет лучшее сопротивление ударным нагрузкам и более однородна.

Полуспокойная сталь

Промежуточной по качественным показателям — является полуспокойная сталь.

Она является полураскисленной и кристаллизуется без кипения, выделяя при этом достаточное количество газа и имеет меньшее количество пузырьков, чем кипящая сталь. Поэтому, полуспокойная сталь имеет средние показатели качества (максимально приближенные к спокойной), и иногда заменяет спокойную.

Стоимость полуспокойной стали немного ниже спокойной, а выход качественного проката из таких слитков на 8 — 10% лучше.

Показатели качества полуспокойной стали ближе к спокойной.  

Полуспокойная сталь затвердевает без кипения, но с выделением большого количества газа. В таком слитке содержание пузырей меньше, чем кипящей, но больше, чем в спокойной.

Поскольку производство кипящей стали обходится дешевле, чем спокойной и полуспокойной она достаточно широко используется для изготовления наименее ответственных изделий металлопроката, таких , как катанка, полоса, уголок, метизы.

Опубликовано: 11.03.2016

расшифровка с таблицей, классификация, от чего зависит, как маркируются конструкционные металлы, сплавы, обозначения, примеры онлайн

Любой мастер, работающий с металлическими изделиями, знает, что такое «марка стали». Ее расшифровка позволяет получить представление о химическом составе и физических параметрах, что является основополагающими сведениями для создания каких-либо предметов из металла. Многие считают, что маркировка стали, металлопроката — это сложный процесс, требующий наличия специальных знаний. Однако несмотря на мнимую сложность, разобраться в ней достаточно просто. Для этого потребуется знать лишь принцип ее составления и как она классифицируется, о чем и расскажет данная статья.

Сплав маркируется буквами и цифрами, благодаря чему удается максимально точно установить наличие химических элементов и их объем. На основании этих данных, а также знаний о том, как разные химикаты взаимодействуют с металлической основой, можно с максимальной точностью понять, какие технические свойства относятся к определённой стальной марке.


Разновидности сталей и особенности нанесения маркировочных меток

Сталь — это железо-углеродный сплав, количество которого не превышает 2,14%. Углеродная составляющая необходима для достижения твердости, но крайне важно следить за его концентрацией. Если он превысит показатель в 2,2%, то металл станет очень хрупким, из-за чем с ним будет практически невозможно работать.

При добавлении любых легирующих элементов можно добиться необходимых характеристик. Именно при помощи комбинации вида и объём добавок получаются марки, которые имеют лучшие механические свойства, устойчивость к воздействию коррозии. Безусловно, улучшить показатели качества можно и посредством тепловой обработки, однако использование легирующих добавок значительно ускоряет этот процесс.

Базовыми классификационными признаками являются следующие показатели.

  • Химический состав.
  • Назначение.
  • Качество.
  • Структура.
  • Степень раскисления.

Что показывает маркировка

Для того чтобы расшифровать указанную информацию, не требуется обладать профессиональными навыками и специальными знаниями. Конструкционная сталь, которая имеет обычное качество, а также не содержит легирующие элементы, получила отметку «Ст». Цифра, расположенная далее, отражает количество углерода. После них могут располагаться буквы «КП», которые оповещают о незаконченном раскислении в печи, поэтому подобный сплав считается кипящим. Если подобной аббревиатуры нет, то он считается спокойным типом.

Готовые решения для всех направлений

Мобильность, точность и скорость пересчёта товара в торговом зале и на складе, позволят вам не потерять дни продаж во время проведения инвентаризации и при приёмке товара.

Узнать больше

Ускорь работу сотрудников склада при помощи мобильной автоматизации. Навсегда устраните ошибки при приёмке, отгрузке, инвентаризации и перемещении товара.

Узнать больше

Обязательная маркировка товаров — это возможность для каждой организации на 100% исключить приёмку на свой склад контрафактного товара и отследить цепочку поставок от производителя.

Узнать больше

Скорость, точность приёмки и отгрузки товаров на складе — краеугольный камень в E-commerce бизнесе. Начни использовать современные, более эффективные мобильные инструменты.

Узнать больше

Повысь точность учета имущества организации, уровень контроля сохранности и перемещения каждой единицы. Мобильный учет снизит вероятность краж и естественных потерь.

Узнать больше

Повысь эффективность деятельности производственного предприятия за счет внедрения мобильной автоматизации для учёта товарно-материальных ценностей.

Узнать больше

Исключи ошибки сопоставления и считывания акцизных марок алкогольной продукции при помощи мобильных инструментов учёта.

Узнать больше

Первое в России готовое решение для учёта товара по RFID-меткам на каждом из этапов цепочки поставок.

Узнать больше

Получение сертифицированного статуса партнёра «Клеверенс» позволит вашей компании выйти на новый уровень решения задач на предприятиях ваших клиентов..

Узнать больше

Используй современные мобильные инструменты для проведения инвентаризации товара. Повысь скорость и точность бизнес-процесса.

Узнать больше

Используй современные мобильные инструменты в учете товара и основных средств на вашем предприятии. Полностью откажитесь от учета «на бумаге».

Узнать больше Показать все решения по автоматизации

Маркировка и классификация стали по химическому составу

Как упоминалось ранее, одно из главных разделений этого металлического материала основано на ее химическом составе. Базовыми составляющими материала служат железобетон и углерод (его концентрация меньше 2,14%). На основании концентрации и пропорций используемых добавок на объем железа приходится минимум половина.

На основании уровня содержания углерода стальные изделия делятся.

  1. Малоуглеродистые — углерод не более 0,25%.
  2. Среднеуглеродистые — от 0,25 до 0,6%.
  3. Высокоуглеродистые — от 0,6%.

Повышение углеродного компонента способствует повышению металлической твердости, но одновременно снижает его прочность. Для улучшения эксплуатации сплавов в них добавляются разные химические элементы, после чего они превращаются в легированные стали. Они бывают трёх типов.

  1. Низколегированные — объем добавок меньше 2,5%.
  2. Среднелегированные — 2,5-10%.
  3. Высоколегированные — может достигать 50%.

Марка стали

С%

S<=

Р<=

Ст 0

<=0,23

0,07

0,055

Ст 1

0,06-0,12

0,045

0,055

Ст 2

0,09-0,15

0,045

0,055

Ст 3

0,14-0,22

0,045

0,055

Ст 4

0,18-0,27

0,045

0,055

Ст 5

0,28-0,37

0,045

0,055

Ст 6

0,38-0,49

0,045

0,055

Ст 7

0,50-0,62

0,045

0,055

По назначению

Обозначения маркировки стали, металлов и сплавов.

  • Строительная — низколегированная, отличается хорошей свариваемостью. Главное предназначение заключается в создании строительных элементов.
  • Пружинная — имеет отличную упругость, прочность, стойкость к неблагоприятным факторам. Нужен при разработке пружин и рессоров.
  • Подшипниковая — не подвержена временному износу, имеет незначительную текучесть. Привлекается для сборки узлов и подшипников разного предназначения.
  • Нержавеющая — высоколегированная, хорошо переносит действие коррозии.
  • Жаростойкая — способна продолжительное время функционировать при высоких температурных показателях. Используется при разработке двигателя.
  • Инструментальная — необходима для создания дерево- и металлообрабатывающих предметов.
  • Быстрорежущая — для обрабатывающей металл продукции.
  • Цементируемая — нужна для создания деталей и узлов, эксплуатируемых при больших нагрузках даже при значительном поверхностном износе.

По структурному критерию

В понятие «структура» вложено внутреннее металлическое строение, способное значительно измениться при смене термических условий, механических воздействий. Форма и размер зерен устанавливается на основании состава и соотношения легирующих добавок, техники изготовления. Основной зерновой частью выступает кристаллическая железная решетка, состоящая из атомов примесей. Стальная структура изменяет свои первичные характеристики при скачках температурных показателей. Подобные изменения носят название фаза, каждая из которых существует в четко ограниченном температурном режиме. Однако присутствие легирующих добавок может сильно сместить границы их перехода.

Выделяют несколько фаз.

  • Аустенит. Углеродные атомы располагаются во внутренней кристаллической железной решетке. Ее существование возможно при 1400-700 градусах. Если здесь присутствует 8—20% никелях, то ее можно хранить при комнатных температурных показателях.
  • Феррит. Углеродный раствор, имеющий твердую форму.
  • Мартенсит. Перенасыщенный раствор, характерный для стали с закалкой.
  • Бейнит. Ее формирование связано с практически моментальным понижением аустенита до 200—500 градусов. Отличительной чертой является примесь феррита и карбида железа.
  • Перлит. Содержит равнозначное количество феррита и карбида. Образование связано с понижением температурного показателя до 727 градусов.

По качественному признаку

Расшифровка маркировки металла невозможна без учета качественных характеристик. Главное влияние на них оказывают смеси, остающиеся при восстановлении Fe из концентратов руды. Как правило, отрицательный эффект появляется за счет присутствия S и P. На основании их концентрации выделяют сталь обычного качества и высококачественную (добавляется буква А). Для последней категории характерно минимальное наличие фосфора (до 0,025%).

По методу раскисления

Из-за выплавки в стальном изделии остается определенное количество О2 в окиси Fe. Для уменьшения его концентрации и железного восстановления используется реакция раскисления. Ее суть заключается в добавлении в расплавленный металл соединения с высокой степенью активности. Из-за контакта этих элементов происходит кислородное высвобождение и реакция с углеродом (С), после чего формируется углекислый газ (СО2), выделяющийся пузырьками.

На основании числа раскислителей и длительности процесса выделяют 2 типа окончательного сплава.

  • Кипящий — повышен выход готовых изделий, имеющих низкое качество.
  • Спокойный — прошедший через все раскисляющие стадии. Отличительной чертой служит высокое качество и завышенная цена, обоснованная соответствующей ценой на реагенты.
  • Полуспокойный — промежуточная разновидность, имеющая оптимальную цену и качественные характеристики.


Маркировка сталей с расшифровкой в таблице — примеры по отечественным стандартам

Наличие стандартизированных показателей от России дает возможность установить состав металла и отчасти видовую принадлежность. Если объем стального материала превышает 1%, то его количество на маркировочной отметке не учитывается. Она включает в себя буквы легирующих добавок, где указан их объем в-десятых и сотых процентных долях. Однако если концентрация более 1,5%, то наличие буквенных обозначений является обязательным. Помимо хим. состава, на маркировке присутствуют специальные символы, отражающие предназначение стали и ее качества.

Зарубежные стандарты

Производители РФ и постсоветских государств используют маркированные методы, благодаря которым можно хотя бы примерно понять состав, предназначение и технические свойства без использования специальной литературы. Американское и европейское производство, напротив, не использует такую практику. Это связано с множеством компаний, которые квалифицируются на стандартизации металлической продукции.

Чаще всего, страны Европы и Америка не наносят на наружную поверхность химический состав, а стальные разновидности характеризуются буквами и цифрами. Однако для расшифровки этой аббревиатуры потребуется привлечение справочников или другой литературы.

Готовые решения для всех направлений

Мобильность, точность и скорость пересчёта товара в торговом зале и на складе, позволят вам не потерять дни продаж во время проведения инвентаризации и при приёмке товара.

Узнать больше

Ускорь работу сотрудников склада при помощи мобильной автоматизации. Навсегда устраните ошибки при приёмке, отгрузке, инвентаризации и перемещении товара.

Узнать больше

Обязательная маркировка товаров — это возможность для каждой организации на 100% исключить приёмку на свой склад контрафактного товара и отследить цепочку поставок от производителя.

Узнать больше

Скорость, точность приёмки и отгрузки товаров на складе — краеугольный камень в E-commerce бизнесе. Начни использовать современные, более эффективные мобильные инструменты.

Узнать больше

Повысь точность учета имущества организации, уровень контроля сохранности и перемещения каждой единицы. Мобильный учет снизит вероятность краж и естественных потерь.

Узнать больше

Повысь эффективность деятельности производственного предприятия за счет внедрения мобильной автоматизации для учёта товарно-материальных ценностей.

Узнать больше

Исключи ошибки сопоставления и считывания акцизных марок алкогольной продукции при помощи мобильных инструментов учёта.

Узнать больше

Первое в России готовое решение для учёта товара по RFID-меткам на каждом из этапов цепочки поставок.

Узнать больше

Получение сертифицированного статуса партнёра «Клеверенс» позволит вашей компании выйти на новый уровень решения задач на предприятиях ваших клиентов..

Узнать больше

Используй современные мобильные инструменты для проведения инвентаризации товара. Повысь скорость и точность бизнес-процесса.

Узнать больше

Используй современные мобильные инструменты в учете товара и основных средств на вашем предприятии. Полностью откажитесь от учета «на бумаге».

Узнать больше Показать все решения по автоматизации

Обозначение изделий с легирующими деталями

Для того чтобы маркировка сталей 10, 20 в полной мере демонстрировала свои технические характеристики, для легирующих добавок используется буквенное нанесение. Как правило, русские буквы соответствуют названиям элементов. Однако есть и исключения, так как существуют нюансы, при которых наблюдается начало с одной буквы. Для лучшего понимания была разработана следующая таблица:

Обозначение

Хим. элемент

Наименование

Обозначение

Хим. элемент

Наименование

Х

Cr

Хром

А

N

Азот

С

Si

Кремний

Н

Ni

Никель

Т

Ti

Титан

К

Co

Кобальт

Д

Cu

Медь

М

Mo

Молибден

В

Wo

Вольфрам

Б

Nb

Ниобий

Г

Mn

Марганец

Е

Se

Селен

Ф

W

Ванадий

Ц

Zn

Цирконий

Р

B

Бор

Ю

Al

Алюминий

В ней существует только 2 неметалла — кремний и азот, а углерод отсутствует. Углеродная примесь есть в любой стальной разновидности, поэтому обозначение необходимо только для его содержания.

Маркировка по цветам

Этот способ используется для указания проката. Это оптимальный метод хранения материалов в складских помещениях и при транспортировке. Установка отметок осуществляется в виде точек и полос, которые выполнены из несмываемых цветных материалов. Выбор цветового оттенка главным образом основывается на предназначении. При этом ее группа и степень раскисления не берётся в учёт.

Примеры

Любой специалист должен с легкостью определять стальную марку и ее принадлежность к определенному виду. Запомнить эти показатели наизусть практически невозможно, а таблица нередко находится далеко в самый нужный момент. Решить подобную проблему можно с помощью приведенных ниже примеров, которые смогут более подробно и наглядно разъяснить информацию.

Конструкционная сталь без легирующих добавок указывается как «Ст». Указанные дальше цифры отображают углерод, который исчисляется сотыми процентными долями. Маркировка конструкционных сталей имеет несколько особенностей. Например, в марке 09Г2С 0,09% углеродной смеси, а легирующих элементов — максимум 2,5%. Схожие маркировочные отметки 10ХСНД и 15ХСНД имеют отличия в объеме углерода, а число легирующих деталей меньше 1%. Именно на основании этих данных после буквенных обозначений не наносятся цифры.

Элемент

Обозначение

Хим. знак

Влияние элемента на свойства металлов и сплавов

Никель

Н

Ni

Придание коррозийной устойчивости.

Усиление прокаливаемости.

Хром

Х

Cr

Повышение прочности и текучести.

Алюминий

Ю

Al

Многократное повышение прочности.

Титан

Т

Ti

Усиление жаропрочности и кислотоустойчивости.

20Х, 30Х, 50Х и т.д. Этим методом указываются конструкционные легированные стальные изделия с преобладающим числом хрома. Цифра, стоящая вначале, отражает углеродное количество в конкретном сплаве. Следом располагается цифра, обозначающая часть легирующего элемента. Если он отсутствует, то его объём будет до 1,5%.

Международные аналогичные варианты коррозионно-стойких и жаростойких сталей

Ознакомиться с их разновидностями можно посредством таблиц маркировки сталей, черных металлов и сплавов с расшифровкой, примерами, размещенными ниже.

Коррозионно-стойкие стали

Европа (EN)

Германия (DIN)

США (AISI)

Япония (JIS)

СНГ (GOST)

1.4000

Х6Сr13

4105

SUS 410 S

08X13

1.4006

X12CrN13

410

SUS 41O

12X13

1.4021

X29Cr13

(420)

SUS 420 J1

2OX13

1.4028

X39Cr13

(420)

SUS 420 J2

30X13

1.4031

X46Cr13

 

SUS 420 J2

40X13

1.4034

X46Cr17

(420)

 

40X13

1.4016

X6Cr17

430

SUS 430

12X17

1.4510

X3CrTi17

439

SUS 430 LX

08X17T

1.4301

X5CrNl18-10

304

SUS 304

08X18h20

1.4303

X4CrNi18-12

(305)

SUS 305

12X18h22

1.4306

X2CrNi19-11

304 L

SUS 304 L

03X18h21

1.4541

X6CrNiTi18-10

321

SUS 321

08X18h20T

1.4571

X6CrNiMoTi17-12-2

316 Ti

SUS 316 Ti

10X17h23M2T

Жаропрочные марки

Европа (EN)

Германия (DIN)

США (AISI)

Япония (JIS)

СНГ (GOST)

1.4878

X12CrNiTi18-9

321 H

 

12X18h20T

1.4845

X12CrNi25-21

310 S

 

20X23h28

Быстрорежущие марки

Марка стали

Аналоги в стандартах США

Страны СНГ ГОСТ

Евронормы

 

РО М2 СФ10-МП

— —

A11

Р2 М9-МП

S2-9-2 1.3348

M7

Р2 М10 К8-МП

S2-10-1-8 1.3247

M42

Р6 М5-МП

S6-5-2 1.3343

M2

Р6 М5 К5-МП

S6-5-2-5 1.3243

Р6 М5 Ф3-МП

S6-5-3 1.3344

М3

Р6 М5 Ф4-МП

— —

М4

Р6 М5 Ф3 К8-МП

— —

М36

Р10 М4 Ф3 К10-МП

S10-4-3-10. 1.3207

Р6 М5 Ф3 К9-МП

— —

М48

Р12 М6 Ф5-МП

— —

М61

Р12 Ф4 К5-МП

S12-1-4-5 1.3202

Р12 Ф5 К5-МП

— —

Т15

Р18-МП

— —

Т1

Конструкционные

Марка стали

Аналоги в стандартах США

Страны СНГ ГОСТ

Евронормы

 

10

С10Е 1.1121

1010

10ХГН1

10 ХГН1 1.5805

14 ХН3 М

14 NiCrMo1-3-4 1.6657

9310

15

C15 E 1.1141

1015

15Г

C16 E 1.1148

1016

16ХГ

16 MnCr5 1.7131

5115

16ХГР

16Mn CrB5 1.7160

16ХГН

16NiCr4 1.5714

17 Г1 С

S235J2G4 1.0117

17 ХН3

15NiCr13 1.5752

Е3310

18 ХГН

18CrMo4 1.7243

4120

18 Х2 Н2 М

18CrNiMo7-6 1.6587

20

C22E 1.1151

102—

Базовый сортамент нержавеющих марок

СНГ (ГОСТ)

Евронормы (EN)

Германия (DIN)

США (AISI)

03 Х17 Н13 М2

1.4404

Х2 CrNiMo 17-12-2

316 L

03 X17 h24 M3

1.4435

X2 CrNiMo 18-4-3

03 X18 h21

1.4396

X2 CrNiMo 19-11

304 L

03 X18 h29 T-У

1.4541-MOD

06 Xh38 МДТ

1.4503

X3 NiCrCuMoTi 27-23

06 X18 h21

1.4303

X4 CrNi 18-11

305 L

08 X12 T1

1.4512

X6 CrTi 12

409

08 X13

1.400

X6 Cr 13

410S

08 X17 h23 M2

1.4436

X5CrNiMo 17-13-3

316

08 X17 h23 M2 T

1.4571

X6CrNiMoTi 17-12-2

316Ti

08 X17 T

1.4510

X6 XrTi 17

430Ti

08 X18 h20

1.4301

X5 CrNi 18-10

304

08 X18 h22 T

1.4541

X6 CrNiTi 18-19

321

10 X23 h28

1.4842

X12 CrNi 2529

310S

Подшипниковая сталь

Марка стали

Аналоги в стандартах США

Страны СНГ ГОСТ

Евронормы

 

ШХ4

100Cr2 1.3592

50100

ШХ15

100Cr6 1.3505

52100

ШХ15 СГ

100CrMn6 1.3529

А 485 (2)

ШХ20 М

100CrMo7 1.3537

А 485 (3)

Рессорно-пружинная

Марка стали

Аналоги в стандартах США

Стандарты СНГ ГОСТ

Евронормы

 

38 С2 А

38Si7 1.5023

50 ХГФА

50CrV4 1.8159

6150

52 ХГМФА

51CrMoV4 1.7701

55 ХС2 А

54SSlCr6 1.7102

55 ХГА

55Cr7 1.7176

5147

60 С2 ХГА

60SiCR7 1.7108

9262

Теплоустойчивая сталь

Марка стали

Аналоги в стандартах США

Стандарты СНГ ГОСТ

Евронормы

 

10 Х2 М

10CrMo9-10

1.7380

F22

13 ХМ

13CrMo4-4

1.7335

F12

14 ХМФ

14MoV6-3

1.7715

15 М

15Mo3

1.5415

F1

17 Г

17Mn4

1.0481

20

C22.8

1.0460

20 Г

20Mn5

1.1133

20 Х11 МНФ

X20CrMoV12-1

1.4922

Расшифровка

Чтобы не встреться с различными сложностями при расшифровке обозначений, необходимо знать не только от чего зависит маркировка стали, но и классификацию. Определенные стальные категории обладают специальными маркировочными отметками. Они обозначаются буквами, благодаря чему можно легко понять ее принадлежность и примерный состав. Например:

  • «Ш». Такой вид крайне важен для создания подшипников. После буквы находятся цифры, помогающие понять количество добавок;
  • «К». Если она находится после первых цифровых отметок, то можно утверждать, что сталь является конструкционной нелегированной, которая нужна при изготовлении сосудов и паровых котлов;
  • «Л». Эта приставка служит индексом улучшенных литерных качеств;
  • «У». Обозначает нелегированную инструментальную сталь и ставится в начало;
  • «Р». Это быстрорежущаяся категория. Сразу после буквы наносится цифра, позволяющая судить о количестве вольфрама.

Определенные сложности возникают при выборе строительной стали, которая обозначается литерой «С». В этих видах используется дополнительные буквы: Т — термоупрочненный прокат, К — разновидность, устойчивая к коррозии, Д — сплав с высокой концентрацией меди.

Маркировочные особенности есть у нелегированной электротехнической стали, которую нередко носят название чистое техническое железо. Их маленькое электрическое сопротивление достигается благодаря незначительному наличию углерода (меньше 0,04%).

Как маркируются стали обыкновенного качества

Этот вид стали — басовый материал, в обязательном порядке присутствующий в машиностроении и строительных металлоконструкций. С учетом ГОСТ 380-2005 она производится из следующих марок: Ст0, Ст1кп, Ст3кп, Ст1пс, Ст5Гпс и т.д. Буквенное сочетание «Ст» отражает непосредственно сталь, а цифры — условный номер марки. Приставки «пс», «кп» и «сп» отражают степень раскисления. «Г» — это отметка о большом содержании марганца.

Видео

Умение дифференцировать маркировочные отметки, нанесённые на любое стальное изделие, пригодится не только специалистам, которым это необходимо для реализации профессиональной деятельности, но и простым людям, часто работающим с этим материалом. Несмотря на то что, на первый взгляд, это может показаться сложным для изучения, достаточно потратить немного времени и получится полностью разобраться в данной теме. Полученные знания можно запросто применять на практике, благодаря чему значительно повышается продуктивность и эффективность. Это поможет избежать ошибок и сделать правильный выбор стали, полностью удовлетворяющий требования покупателя.

Расшифровка маркировки стали онлайн — это отличный выход для тех, кто не располагает свободным временем. С помощью этой функции можно вручную ввести маркировочные сведения, после чего отобразится детальное описание с указанием всех технических характеристик. Представленные сведения в полной мере соответствуют действительности, поэтому можно не беспокоиться за предоставление ложной информации. Также можно обратиться в компанию Cleverence, реализующую качественную продукцию на протяжении многих лет. Квалифицированные сотрудники, широкий спектр услуг и ответственный подход к каждому клиенту — это далеко не полный список преимуществ, которые отличают ее от конкурентов и аналоговых компаний.


Количество показов: 86342

Как и из чего получают сталь

Сталь — ковкий сплав железа с углеродом и другими легирующими элементами. Ее используют для изготовления металлопроката, посуды, медицинских инструментов, механизмов и различных деталей для промышленности. Сплав почти на 99 % состоит из железа. Углерод занимает от 0,1 до 2,14 % общей массы металла. Углерод, марганец, кремний, магний, фосфор и сера изменяют физико-химические свойства стали. Количество примесей определяет способы обработки металла и сферы его применения. Производство стали занимает весомую долю черной металлургии.

Из чего делают сталь?

Сталь — одна из самых востребованных в промышленности. Железо и углерод — основные компоненты для изготовления стали. Железо отвечает за пластичность и вязкость, а углерод — за твердость и прочность.

Получают деформируемый сплав железа, который поддается механической, термической, токарной и фрезерной обработке. Литьем, прессованием, резкой, шлифовкой и сверловкой добиваются нужной формы. Стальные изделия получают с точно выверенными размерами.

Железо и углерод занимают львиную долю от общей массы, но кроме них сталь всегда содержит другие примеси. Чистота по неметаллическим включениям определяет качества стали. Оксиды, сульфиды и вредные примеси делают ее хрупкой и непластичной. Их содержание снижают очисткой или вводят дополнительные компоненты, чтобы добиться нужных физико-химических свойств.

Примеси бывают полезными и вредными. Разделение условное и означает то, что элементы улучшают химический состав стали или ухудшают его свойства. К полезным элементам относятся марганец и кремний. Сера, фосфор, кислород, азот, водород — вредные примеси в составе стали.

Как влияют полезные и вредные примеси на свойства стали?

Эффект от различных элементов в сталях:

  • Марганец повышает прокаливаемость металла и нейтрализует вредное воздействие серы.
  • Кремний улучшает прочность и способствует раскислению сплава, удаляя оксиды и сульфиды.
  • Сера ухудшает пластичность и вязкость. Ее большое содержание проявляется красноломкостью: во время горячей обработки металл трескается в области красного или желтого каления.
  • Фосфор снижает пластичность и ударную вязкость сплава. Повышенное содержание фосфора приводит к хладноломкости: при механической обработке металл трескается или разламывается на куски.
  • Кислород и азот разрушают структуру стали, ухудшают вязкость и пластичность.
  • Водород приводит к хрупкости металла.

Чтобы удалить вредные примеси и неметаллические включения, жидкую сталь рафинируют. Используют комбинированное рафинирование в печи и вне печи. К примеру, раскисление, десульфурацию, дегазацию и другое. За счет очистки структура металла становится однородной, а качество возрастает.


Почему сталь сравнивают с чугуном?

Металлы похожи составом и способом изготовления. Чугун и сталь — сплавы железа, отличающиеся по концетрации углерода. В чугуне его свыше 2,14 % от общей массы, а в стали — не больше 2,14 %. Кроме процентной доли углерода в сплаве, они различны по свойствам. Чугун жаростойкий, теплоемкий, легкий и устойчивый к коррозии. А сталь прочнее, тверже и легче поддается механической обработке.

Плюсы и минусы стали

Сталь классифицируется по химическому составу и физическим свойствам. Разным маркам металла характерны свои преимущества и недостатки.

По сравнению с другими сплавами сталь отличается:

  • высокой прочностью;
  • твердостью;
  • устойчивостью к ударной, статической и динамической нагрузке;
  • пригодностью к сварке, резке и гибке заготовок механическим или ручным способом;
  • многолетней износостойкостью;
  • доступной стоимостью.

К минусам стали относится нестойкость к коррозии, тяжелый вес и намагничивание. Чтобы изделия из стали не портились, изготавливают нержавеющие марки. Чтобы получить устойчивый к коррозии сплав, добавляют хром. Также в составе могут присутствовать никель, молибден, титан, сера, фосфор.


Способы производства

Используют три метода изготовления стали, у каждого из которых свои достоинства и недостатки.

Мартеновские печи

Применяемые печи выкладывают из хромо-магнезитового кирпича. В них плавят сырье, окисляют сплав и удаляют посторонние включения. Печи могут быть использованы для изготовления углеродистых и легированных сталей. Они нагреваются до температуры +2000оС, позволяют добавлять различные примеси.

Кислородно-конвертерный метод

Это способ, получивший звание универсального. Его используют в производстве ферромагнитных сплавов. Выплавляют сталь из жидкого чугуна и шихты. Задействуют конвертер, облицованный огнеупорными материалами. Чтобы ускорить процесс окисления, через него подают струю воздуха.

Электродуговой способ

Принцип производства заключается в выделении тепла при горении электрической дуги. Тепловой режим обеспечивает плавление сырья под температурой +6000оС. Благодаря нему получаются высококачественные сплавы. У этой группы больше остальных хорошо раскисленных сталей.


Как получают сталь?

Производство стали состоит из нескольких этапов. Нарушения технологии влияют на свойства металла.

Расплавление шихты железных руд и нагрев ванны жидкого металла

На первом этапе плавят сырье на низкой температуре. При постепенном повышении температуры окисляется железо, кремний, марганец, фосфор. Затем повышают содержание оксида кальция, чтобы удалить фосфор.

Кипение ванны металла

Повышение температуры и интенсивное окисление железа путем введения руды, окалины и кислорода. Введение добавок позволяет получить оксид железа. С ним будет взаимодействовать углерод. Образующиеся пузырьки оксида углерода приводят сплав в кипящее состояние. К пузырькам прилипают сторонние примеси, тем самым очищая состав стали. Также удаляют сульфид железа, чтобы избавиться от серы.

Раскисление стали

В этом процессе восстанавливают оксид железа, который был растворен в жидком металле. Когда плавят шихту, кислород окисляет примеси, но в готовой стали он не нужен. Кислород понижает механические свойства стали, поэтому его нужно восстановить и удалить. Раскисляют стали ферромарганцем, ферросилицием, алюминием. Попадая в сплав, раскислители образуют оксиды низкой плотности, а затем отходят в шлак.

Как классифицируют сталь?

Физико-механические свойства и химический состав определяют виды металла. Сталь делят по составу, методу получения, структуре и примесям. Углеродистые и легированные стали различают по содержанию углерода и легирующим элементам. Сплавы обычного и высокого качества делят по содержанию примесей. Инструментальные, конструкционные и специальные стали делят в зависимости от назначения.

Углеродистые стали

Углеродистая сталь содержит углерод от 0,1 до 2,14 %. Количество углерода определяет группы стали:

  • Низкоуглеродистые содержат меньше 0,3 % углерода.
  • Среднеуглеродистые — от 0,3 до 0,7 %.
  • Высокоуглеродистые — более 0,7 до 2,14 %.

По процентному содержанию углерода определяют структуру сплава. Сталь с 0,8 % углерода сохраняет ферритно-перлитную структуру, с повышением меняет ее на перлит и цементит. Преобразования каждой фазы отражаются на прочностных характеристиках. Также углеродистые стали разделяют на группы А, Б, В, которые в свою очередь делятся на категории и марки.

Легированные

Сталь обогащают марганцем, хромом, никелем, молибденом и другими легирующими элементами. Количество примесей считают суммарно. В зависимости от их содержания различают:

  • низколегированные — до 2,5 % примесей;
  • среднелегированные — от 2,5 до 10 %;
  • высоколегированные — более 10 %.

Марганцем повышают прочность и твердость материала, хромом — стойкость к ударам, жаропрочность и устойчивость к коррозии. Никель делает сталь упругим и стойким к высоким температурам.

Марки стали отличаются сложной структурой. Обязательно указывают их состав в порядке убывания. Начинают с доли углерода, а затем прописывают меньшие доли легирующих добавок.


Спокойные, полуспокойные и кипящие

Стали классифицируют по степени раскисления. Чем меньше в сплаве газов, тем равномернее его структура и чище состав. Спокойные стали содержат меньше закиси железа, а кипящие — большое количество оксидов. Пузырьки оксида углерода ухудшают прочностные и пластичные свойства металла. Спокойные стали стабильны, их используют в изделиях ответственного назначения. Полуспокойные марки — среднепрочные, их задействуют как конструкционный материал. Кипящие разрушаются, трескаются и плохо поддаются сварке, поэтому и стоят меньше. Они разрешены в простых конструкциях.

Строительные

Низколегированные сплавы обычного качества. Они обладают удовлетворительными механическими свойствами, выдерживают статические и динамические нагрузки, пригодны к сварке.

Инструментальные

Высокоуглеродистые или высоколегированные сплавы. Их используют для изготовления штампов, режущего и измерительного инструмента. Разделяют соответственно на штамповые металлы, сплавы для режущего и измерительного инструмента. Названия группы зависит от назначения сталей. К примеру, штамповую сталь используют для изготовления инструментов, которыми будут обрабатывать металлы под давлением.

Конструкционные

Стали с низким содержанием марганца. Их делят на цементируемые, высокопрочные, автоматные, шарико-подшипниковые и другие. Используют для изготовления узлов механизмов или конструкций.

Стали специального назначения

Эти сплавы относятся к конструкционным сталям. Они бывают жаропрочными, жаростойкими, кислотоупорными, криогенными, электротехническими, парамагнитными, немагнитными.

Износостойкие стали, их характеристики и типы

К износостойким сталям относятся сплавы, предназначенные для использования в экстремальных условиях. Благодаря особому химическому составу, они выдерживают серьезный абразивный износ, исключительные механические и сжимающие нагрузки, воздействие скольжения, трения. На рынке высокопрочных сталей представлено множество производителей и видов проката, разобраться в которых бывает сложно даже профессионалам. Из данной статьи вы узнаете, как правильно выбрать износостойкую сталь, и почему в разных отраслях промышленности просто необходимо использование качественных износостойких сплавов.

Характеристики износостойких сталей

Главное свойство износостойких сталей – повышенная твердость, которая обеспечивается присутствием в составе марганца и других легирующих элементов. Причем чем сильнее нагрузка на элемент, тем более износостойкой и твердой становится деталь, а разрушения поверхности и внутренней структуры не происходит.
При высоких показателях прочности материал остается пластичным, не крошится, поддается сварке. При выборе высокопрочного сплава важно учитывать условия и интенсивность эксплуатации детали или узла. У проката, прошедшего закалку, повышается устойчивость ко всем разновидностям износа.

Характеристики износостойких сталей

Главное свойство износостойких сталей – повышенная твердость, которая обеспечивается присутствием в составе марганца и других легирующих элементов. Причем чем сильнее нагрузка на элемент, тем более износостойкой и твердой становится деталь, а разрушения поверхности и внутренней структуры не происходит.
При высоких показателях прочности материал остается пластичным, не крошится, поддается сварке. При выборе высокопрочного сплава важно учитывать условия и интенсивность эксплуатации детали или узла. У проката, прошедшего закалку, повышается устойчивость ко всем разновидностям износа.

Сферы применения износостойких сплавов

Использование высокопрочных сталей увеличивает срок эксплуатации оборудования, машин и механизмов, значительно снижает затраты на их ремонт и обслуживание, устраняет простои на производстве. Металлопрокат используется в самых разных отраслях.

  1. Автомобилестроение
    Производство деталей и узлов, подверженных интенсивным нагрузкам и работающих в условиях трения – ролики и шарики подшипников, втулки, сменные накладки, поршневые кольца, коленчатые валы и другие фасонные изделия, бронированные элементы.
  2. Дорожная и строительная техника
    Изготовление экскаваторных ковшей, режущих кромок техники, козырьков землечерпалок, гидравлических молотов, элементов разравнивателя для асфальтоукладочной машины. В качестве футеровки желобов оборудования, дробилок, контейнеров, лопастей барабана, бетономешалок.
  3. Тяжелая карьерная и горнодобывающая техника
    Изготовление режущих кромок оборудования, кузовов для самосвалов, транспортировочных емкостей и желобов, бункеров, футеровка накопителей и других элементов дробилок, режущий инструмент.
  4. Железнодорожная отрасль
    Облицовка вагонов, в качестве элементов железнодорожных полотен, звеньев гусеничных механизмов, крестовин и т. д.
  5. Сельхозтехника и оборудование для лесозаготовки
    Концевые механизмы лесопогрузчика, перегружателя, элементы отжимного пресса, плужного оборудования, оборудования для транспортировки и хранения силоса.
  6. Станкостроение
    В качестве элементов производственного оборудования, подвергающегося серьезным нагрузкам и трению: валы, узлы, агрегаты, детали.
  7. Строительная отрасль
    Изготовление металлоконструкций различного назначения, предполагающих особую прочность строения. Для этих целей используются конструкционные марки.

Виды и марки износостойких сталей

При изучении классификации и выборе износостойких сплавов необходимо учесть, что ряд марок отечественных производителей обозначают индексами, а в зарубежных маркировках нет информации по химическому составу.

Графитизированные марки (У16 (ЭИ336), 60Г, 65Г, 70Г, 40Х, 40ХН, 45ХН и др.) — отличаются высоким содержанием углерода, в состав также входит хром, никель, графит. Прокат упрочняется при динамической нагрузке, плохо поддается обработке.

Шарикоподшипниковые сплавы ГОСТ 801-78 (ШХ20, ШХ15) – относятся к виду инструментальных сталей и обладают высокой прочностью и износостойкостью, твердостью и необходимым уровнем вязкости. Высокомарганцовистые марки (Г13Л, 110Г13Л) – в состав кроме марганца входят также железо, углерод, хром. Обладают самой высокой износостойкостью, которая сочетается с низкой твердостью и высокой прочностью. Согласно отечественной стандартизации, сплавы соответствуют ГОСТ 977-88.

Как можно убедиться, высокое качество и надежность высокопрочных сталей делают их использование обоснованным во многих отраслях промышленности и машиностроения. Эти сплавы прочно завоевали позиции на рынке металлопроката и пользуются большой популярностью.

Полное руководство по различным типам стали

Сталь в ее различных типах является жизненно важным компонентом экономики Соединенных Штатов. По состоянию на январь 2020 года внутреннее производство стали составляло 1 928 000 тонн, что сделало сталь одним из наиболее широко потребляемых продуктов отечественного производства. От зданий до медицинского оборудования и транспортных средств мир буквально работает на стальных изделиях. Но не все стальные материалы сделаны одинаково.

Существует несколько типов стали и сплавов, каждый из которых обладает уникальными свойствами, что делает их подходящими для конкретных производственных целей.Некоторые стали прочные и тяжелые, другие — пластичные и универсальные.

Часто наши клиенты обращаются к нам, чтобы узнать, какой тип стали лучше всего подходит для их применения. Мы составили это краткое руководство, которое поможет вам сориентироваться в языке стали. Конечно, у вас могут быть вопросы по приложению. Не стесняйтесь обращаться к нам с любыми уникальными потребностями в недвижимости, чтобы мы могли помочь вам найти подходящую сталь и производителя для ваших нужд.

Углеродистая сталь

Технически углеродистая сталь — это металлический сплав, содержащий как железо, так и углерод.Но в обрабатывающей промышленности углеродистая сталь часто определяется по-разному. Оба следующих элемента составляют «углеродистую сталь» на рынке металлов.

  • Сталь с содержанием углерода до 2%
  • Сталь, не содержащая каких-либо стандартных количеств элементов, которые позволяли бы отнести ее к «легированной стали» (например, кобальт, никель, вольфрам, молибден, титан, цирконий, ванадий, хром и т. Д.)

Вы также можете заметить термин «углеродистая сталь», применяемый к сталям с содержанием менее 0.4% меди или стали с определенным содержанием магния по отношению к меди, хотя эти определения оспариваются в разных отраслях. Для этого мы говорим о первых двух определениях.

Существует три способа классификации углеродистой стали: низкая, средняя и высокая.

Низкоуглеродистая сталь

Низкоуглеродистая сталь (или « мягкая углеродистая сталь » или « простая углеродистая сталь ») относится к углеродистым сталям с содержанием углерода до 0,30%. Это, безусловно, самый распространенный вид стали на рынке металлов.Для этого есть несколько причин. Во-первых, низкоуглеродистая сталь относительно недорогая. Кроме того, поскольку содержание углерода ниже, чем в стали со средним и высоким содержанием углерода, низкоуглеродистую сталь легко формовать, и она идеально подходит для применений, где предел прочности на растяжение не является непосредственной проблемой, например, для строительных балок.

Еще одним преимуществом низкоуглеродистой стали является то, что ее свойства можно относительно легко улучшить путем добавления дополнительных элементов, таких как магний. Низкоуглеродистая сталь также является идеальным выбором для науглероживания, которое улучшает твердость корпуса, не влияя на пластичность или ударную вязкость.

Как часто используется низкоуглеродистая сталь?

  • Конструкционные элементы
  • Машины
  • Трубы
  • Бытовая техника
  • Автомобильные комплектующие
  • Инструменты хирургические
  • Медицинское оборудование
  • Провода
  • Болты
  • Штампы
  • и т. Д.

Основные свойства низкоуглеродистой стали:

  • Низкая стоимость
  • Низкая твердость
  • Легкая прочность
  • Высокая обрабатываемость
  • Очень высокая прочность
  • Высокая пластичность
  • Высокая свариваемость

Среднеуглеродистая сталь

Среднеуглеродистая сталь относится к углеродистым сталям, имеющим от 0 до 0.Содержание углерода от 31% до 0,60% и от 0,31% до 1,60% магния. Одно из самых больших преимуществ среднеуглеродистой стали — ее прочность. Однако здесь есть некоторые компромиссы. Среднеуглеродистая сталь имеет низкую пластичность и вязкость, что затрудняет формовку и сварку.

Каковы наиболее распространенные применения среднеуглеродистой стали?

  • Детали машин
  • Напорные конструкции
  • Шатуны
  • Шестерни
  • Железнодорожные пути

Основные свойства среднеуглеродистой стали:

  • Низкая прокаливаемость
  • Средняя пластичность
  • Средняя вязкость
  • Средняя прочность
  • Средняя свариваемость
  • Средняя обрабатываемость

Высокоуглеродистая сталь

Высокоуглеродистая сталь относится к углеродистым сталям, имеющим от 0 до 0.Содержание углерода от 61% до 1,50% и магния от 0,31 до 0,90%. Когда дело доходит до твердости и ударной вязкости, предпочтительной углеродистой сталью является высокоуглеродистая сталь. Однако это требует компромисса. Сваривать, резать или формировать высокоуглеродистую сталь очень сложно.

Как часто используется высокоуглеродистая сталь?

  • Железные дороги
  • Барс
  • Пружинная сталь
  • Плиты
  • и т. Д.

Основные свойства высокоуглеродистой стали:

  • Низкая прокаливаемость
  • Низкая пластичность
  • Пониженная свариваемость
  • Низкая обрабатываемость
  • Высокая прочность
  • Высокая прочность

Нержавеющая сталь

В то время как углеродистая сталь обычно определяется по содержанию углерода, нержавеющая сталь определяется по 10.Минимальное содержание хрома 5%. Подобно углеродистой стали, нержавеющая сталь также содержит углерод и железо, но дополнительный хром является ключом, который придает ей ее уникальные свойства. Одним из самых больших преимуществ нержавеющей стали является то, что она защищает сталь от окисления, которое со временем разрушает металлы. Нержавеющая сталь также идентифицируется по ее блеску, свойству, обеспечиваемому хромом. Вы часто увидите, что нержавеющая сталь используется в посуде, ножах и медицинском оборудовании.

Как и углеродистая сталь, существуют различные типы нержавеющей стали, каждая из которых имеет уникальную рыночную цену и свойства.

Аустенитные сплавы

Аустенитные сплавы нержавеющей стали, безусловно, являются наиболее распространенными типами металлических нержавеющих сталей на рынке. Они устойчивы к окислению, придают уникальный вид и немагнитны (хотя при определенных обстоятельствах могут становиться магнитными).

Существует две распространенных марки аустенитного сплава:

Сорта аустенитных сплавов также включают 301, 302, 303, 309 и 321.

Ферритные сплавы

Ферритные сплавы нержавеющей стали — еще один полураспространенный сплав нержавеющей стали.В отличие от аустенитных сплавов, они обладают магнитными свойствами, что позволяет использовать их там, где магнетизм необходим. Обычно это самые дешевые сплавы нержавеющей стали из-за относительно низкого содержания никеля.

Существует две распространенных марки ферритных сплавов:

Мартенситные сплавы

Мартенситные сплавы нержавеющей стали — наименее распространенный сплав нержавеющей стали. Эти сплавы обладают невероятной твердостью и ударной вязкостью, но у них плохие окислительные свойства, что делает их пригодными только для применений, требующих невероятной стойкости.

Существует одна распространенная марка мартенситного сплава:

.

Легированные стали

Самый широкий и разнообразный ассортимент стальных сплавов — это «легированные стали». Они производятся путем комбинирования углеродистой стали с различными легирующими элементами, что придает каждой стали уникальные свойства. Существует невероятно широкий ассортимент легированных сталей, но некоторые из наиболее распространенных включают:

  • Хром
  • Кобальт
  • Молибден
  • Никель
  • Вольфрам
  • Ванадий

Из-за невероятного разнообразия легированных сталей вы можете создавать стали практически со всеми возможными свойствами, используя легированные элементы.При этом некоторые из этих сталей относительно дороги.

Инструментальная сталь

Последняя группа сталей — инструментальные стали. Эти стали используются для инструментальной деятельности, например, для сверления. Инструментальная сталь, обычно состоящая из молибдена, ванадия, вольфрама и кобальта, является жаропрочной, прочной и прочной.

Всего существует 6 марок инструментальной стали:

  • Закалка на воздухе
  • Закалка в воде
  • Тип D
  • Горячие деформации
  • Типы ударопрочные
  • Масляная закалка

Вам нужна сталь?

Staub Manufacturing предлагает услуги с использованием большинства перечисленных выше сталей.Если вашей компании требуются наиболее подходящие стальные детали для производства высококачественной продукции, свяжитесь с нами. Мы — американские производители, сертифицированные по стандарту ISO 9001: 2105, и готовы помочь вам поставлять стальные изделия высочайшего качества.

Какие четыре типа стали?

Сталь — такой мощный элемент, она бывает нескольких различных сортов и обладает уникальным химическим составом. Теперь, когда свойства стали и различные стальные сплавы настолько обширны, было бы шокировать осознание того, что все виды стали, даже обрабатываемые на станках с ЧПУ, состоят всего из двух частей: железа и углерода.
Однако настоящая разница начинается, когда появляются дополнительные углеродные и легирующие элементы. Видите ли, долговечность и прочность стали определяются теми дополнительными аспектами (такими как марганец и фосфор), которые вводятся при ее формулировании, и это то, что определяет ее категорию для конкретных применений. Итак, если вам интересно, какой тип стали покупать для ваших конкретных нужд, вы должны понимать химическую структуру физических свойств стали, которые подразделяются на четыре основных типа.

Четыре основных типа стали

1. Углеродистая сталь

Углеродистая сталь выглядит тусклой, матовой и, как известно, подвержена коррозии. В целом, существует три подтипа этой стали: низкоуглеродистая, средне- и высокоуглеродистая сталь, при этом низкоуглеродистая сталь содержит около 30% углерода, средняя 0,60% и высокая 1,5%. Само название на самом деле происходит от того факта, что они содержат очень небольшое количество других легирующих элементов. Они исключительно прочные, поэтому их часто используют для изготовления таких вещей, как ножи, высоковольтные провода, автомобильные детали и другие подобные предметы.

Факт: Углеродистые стали составляют около 90% всего производства стали.

Сталь

C45 / AISI 1045 — это среднеуглеродистая сталь, подходящая для таких деталей, как шестерни, болты, оси и валы общего назначения, шпонки и шпильки. Мгновенно укажите цену на деталь

из углеродистой стали.

2. Легированная сталь

Далее идет легированная сталь, которая представляет собой смесь нескольких различных металлов, таких как никель, медь и алюминий. Они, как правило, более дешевы, более устойчивы к коррозии и используются для некоторых автомобильных запчастей, трубопроводов, корпусов судов и механических проектов.Для этого сила зависит от концентрации элементов, которые в нем содержатся.

Легированная сталь AISI 4317 / 18NiCrMo5: высокая прочность и ударная вязкость сердечника, сверхмощные подшипники, кулачковые толкатели, кулачки сцепления, компрессорные кольца, валы вентиляторов, сверхмощные шестерни, валы насосов. Мгновенно укажите цену на деталь из легированной стали

3. Инструментальная сталь

Инструментальная сталь

известна своей твердостью, устойчивостью к нагреванию и царапинам. Название происходит от того факта, что они очень часто используются для изготовления металлических инструментов, таких как молотки.Для них они состоят из таких вещей, как кобальт, молибден и вольфрам, и это основная причина того, почему инструментальная сталь обладает такой повышенной прочностью и термостойкостью.

4. Нержавеющая сталь

И последнее, но не менее важное: нержавеющая сталь, вероятно, является наиболее известным типом на рынке. Этот тип блестящий и обычно содержит от 10 до 20% хрома, который является их основным легирующим элементом. Такая комбинация делает сталь устойчивой к коррозии и очень легко формуется в различные формы.Из-за простоты использования, гибкости и качества нержавеющая сталь может использоваться в хирургическом оборудовании, бытовом оборудовании, изделиях из серебра и даже использоваться в качестве внешней облицовки коммерческих / промышленных зданий.

Факт: существует более 100 марок нержавеющей стали, что делает ее невероятно универсальным материалом, который можно изменять.

Нержавеющая сталь 316L: подходит для теплообменников, трубопроводов, материалов для наружного строительства в прибрежных районах, браслетов для часов, корпусов и т. Д.для современных часов, оборудования для использования в морской, химической, красочной, пищевой промышленности. Мгновенно расценки на вашу деталь из нержавеющей стали

Марки стали

, для которых необходимо учитывать Класс

стали очень часто используется инженерами, учеными, архитекторами и даже государственными учреждениями, чтобы укрепить свою уверенность в стабильности и качестве материалов.

  • Система классификации ASTM: Эта система присваивает каждому металлу буквенный префикс в зависимости от его категории.Например, буква «А» обозначает сталь и железо. Затем ему присваивается порядковый номер, который отражает особые свойства этого металла.
  • Система оценок SAE: В этой системе оценок для классификации используется четырехзначный номер. Первые два указывают тип стали вместе с концентрацией легирующего элемента, а последние два отражают концентрацию углерода в этом конкретном металле.

Заключение

В 1967 году в мире было произведено всего 500 миллионов тонн стали.Однако в 2016 году это число выросло до более 1600 миллионов. Кроме того, по данным Всемирной ассоциации производителей стали, 55% веса обычного автомобиля приходится на сталь. В этой реальности трудно представить мир без стали. Имея более 3500 различных марок стали, возможности его использования кажутся безграничными. От производства, изготовления до обработки стали с ЧПУ — каждый тип имеет свое идеальное место и характеристики, чтобы удовлетворить практически любые потребности.

В конце концов, разные свойства стали возникают из-за использования разных стальных сплавов и делятся на четыре типа, которые мы видим сегодня. Итак, если вы думаете о покупке стали, найдите время, чтобы определить идеальные свойства стали, которые вам нужны, и правильный сорт для выполнения той работы, которую вы стремитесь выполнить. Вы будете благодарить себя, сделав это сейчас, вместо того, чтобы позже обнаружить, что выбрали не тот.


Источники и дополнительная литература

https: // www.meadmetals.com/blog/steel-grades#:~:text=The%20Four%20Types%20of%20Steel,elements%20b except%20carbon%20and%20iron.
https://www.metalsupermarkets.com/types-of-steel/
https://www.oughttco.com/steel-grades-2340174
https://en.wikipedia.org/wiki/Tool_steel#~: : text = 10% 20Bibliography-, Water% 2Dharpting% 20group, имеющий% 20to% 20be% 20water% 20. & text = The% 20toughness% 20of% 20W% 2Dgroup, зерно% 20размер% 20 во время обработки% 20heat% 20.
https://www.worldsteel.org/media-centre/press-releases/2017/world-steel-in-figures-2017.HTML
https://www.etf.com/sections/features-and-news/1289-cars-and-metal-metal-and-cars?nopaging=1&__cf_chl_jschl_tk__=3a8ca3d4790939c87c877dcfb2e55cd6233860cb-1600380671-0-AasJiDTBvhrkbY9YZHsDpzuaM-dpqbZOVjFpgmW-THnSW1enoB8aJgcv3id1B0g8hsOA_W0Cc5nUrnMnODkbsm64bthN- EhygbGpib0cUoZBi-O_iSX3sjZYrmoQEqq0KDXlKO2iscWjgPnCnFLvhiRpIs2RRmmSExzW3VEz51em5wiYtKsVO2ZWvx7Px8hkvbhBU-IJtpkrPSQy_qK_hZcjiu14ZPKEukYBqWLBpy_b6jJyx3ToAjECPcBiKrUDUte13WCLcBqdj4u_-9HBsQSNNC_uJo7qsMCmazJ0ATdkhJDAM2zMBsqhxeqxr8cFo-TsOAFrjrya4VJ4_rGhqgiGlrdSbSshIyyZ-WxEqIq45nob3TtucY8kQnhmLjSEfLGXwnVHfMytHPSXgsdk-XCDhHqPuvJMfa6GTvDlDUAvvaj1xFZBYWF42R_0aBCKlw
https: // эн.wikipedia.org/wiki/Steel#:~:text=Carbon%20steels,-Modern%20steels%20are&text=Carbon%20steel%2C%20composed%20simply%20of,the%20hardenability%20of%20thick%20sections.
http://www.osstronic.com/resources/articles/stronic-steel-grades.php#:~:text=There%20are%20over%20100%20grades,chromium%2C%208%25%20nickel

Что разные марки стали

Сталь представляет собой комбинацию железа и углерода, но знаете ли вы, что существует более 3500 различных марок стали? Марка стали определяется количеством углерода, другими сплавами, которые она содержит, и способом ее обработки.

Четыре типа стали

Сталь

классифицируется как способ классификации и часто подразделяется на четыре группы: углерод, сплав, нержавеющая сталь и инструмент.

  • Углеродистая сталь помимо углерода и железа содержит только следовые количества элементов. Эта группа является наиболее распространенной, на ее долю приходится 90% производства стали. Углеродистая сталь делится на три подгруппы в зависимости от количества углерода в металле: низкоуглеродистые стали / мягкие стали (до 0,3% углерода), среднеуглеродистые стали (0.3–0,6% углерода) и высокоуглеродистых сталей (более 0,6% углерода).
  • Легированные стали содержат легирующие элементы, такие как никель, медь, хром и / или алюминий. Эти дополнительные элементы используются для влияния на прочность, пластичность, коррозионную стойкость и обрабатываемость металла.
  • Нержавеющая сталь содержит 10–20% хрома в качестве легирующего элемента и ценится за высокую коррозионную стойкость. Эти стали обычно используются в медицинском оборудовании, трубопроводах, режущих инструментах и ​​оборудовании для пищевой промышленности.
  • Инструментальная сталь является отличным оборудованием для резки и сверления, поскольку она содержит вольфрам, молибден, кобальт и ванадий для повышения термостойкости и долговечности.

Какие марки стали бывают?

Системы классификации стали

позволяют классифицировать сталь на основе всех различных факторов, которые могут влиять на ее свойства и использование.

Например, скорость охлаждения стали может влиять на то, как ее молекулы соединяются вместе, а также на количество времени, в течение которого сталь выдерживается при нескольких критических температурных точках во время процесса охлаждения.На основе этого процесса термообработки две стали с одинаковым содержанием сплава могут иметь разные марки.

  • Система классификации ASTM присваивает каждому металлу буквенный префикс на основе его общей категории («A» — обозначение для материалов из чугуна и стали), а также последовательно присваиваемый номер, который соответствует конкретным свойствам этого металла.
  • В системе оценок SAE для классификации используется четырехзначный номер. Первые две цифры обозначают тип стали и концентрацию легирующих элементов, а последние две цифры указывают концентрацию углерода в металле.

Стандарты классификации стали

широко используются учеными, инженерами, архитекторами и государственными учреждениями для обеспечения качества и стабильности материалов. Эти стандарты обеспечивают общий язык для описания свойств стали с большой определенностью и направляют производителей продукции в отношении надлежащих процедур обработки и нанесения.

26 различных типов стали

Сталь стала основным товаром с тысячами различных вариаций в зависимости от ее предполагаемого использования, поэтому давайте рассмотрим наиболее часто используемые различные типы стали, их отличительные свойства, а также способы их использования.

Железо — наиболее широко доступный минерал, распространенный в ядре и мантии Земли, хотя в чистом виде он чрезвычайно мягкий и требует окисления до оксида железа. Плохая прочность и долговечность этой формы сильно затрудняют использование железа. Для улучшения этих свойств в чистое железо добавляется до 2% углерода, в результате чего получается очень прочное и твердое вещество, называемое сталью.

Благодаря своей высокой прочности на разрыв и прочности, сталь используется для изготовления всего, от швейных игл до нефтяных танкеров, а также инструментов, необходимых для их производства.Тем не менее, в сталь часто добавляют другие типы металлов, чтобы придать ей различные качества в зависимости от предполагаемого использования.

С помощью этих металлических добавок на сегодняшний день было произведено 3500 различных разновидностей стали, каждая из которых обладает различными структурными, химическими и физическими характеристиками и свойствами. Еще более поразительным является тот факт, что более 75% этих вариантов были введены за последние два десятилетия для удовлетворения быстро развивающихся промышленных потребностей.

Давайте рассмотрим наиболее часто используемые типы стали, их отличительные свойства и применение:

Углеродистая сталь

Большая часть стали в мире — это углеродистая сталь.Он содержит железо, углерод и различные количества других легирующих элементов. В качестве основного легирующего элемента углеродистой стали углерод составляет около 90% всего производства стали.

Это помогает создать более прочный и более жесткий металл. Это связано с тем, что атомы, присутствующие в углероде, позволяют ему перемещаться через кристаллическую решетку железа, слегка искажая решетку и заполняя промежутки между атомами металла.

Учитывая эту характеристику, получаемые изделия из углеродистой стали чрезвычайно твердые.Что определяет эту прочность, так это количество присутствующего углерода, далее классифицируя его на три категории:

Узнайте все о лезвии из углеродистой стали здесь.

Высокоуглеродистая сталь

Высокоуглеродистая сталь обычно содержит от 0,61% до 1,5% углерода, что приводит к получению прочной, хрупкой и твердой стали. Для повышения износостойкости его подвергают соответствующей термообработке. Помимо того, что он используется для изготовления высокопрочных проволок и пружин, он является полезным материалом для производства амортизирующего оборудования.

Среднеуглеродистая сталь

Этот вариант включает содержание углерода от 0,31% до 0,6%, что приводит к получению умеренно пластичной стали с большей прочностью на разрыв, чем у низкоуглеродистой стали. Чтобы упрочнить его, его часто подвергают отпуску — одной из форм термической обработки. Поскольку он очень пластичен и может принимать различные формы и размеры, этот тип является наиболее часто используемым из трех. От небоскребов до заборов, мостов и домов — вы увидите, что он используется повсюду.

Низкоуглеродистая сталь

Низкоуглеродистая сталь содержит до 0.3% углерода. Несмотря на то, что низкоуглеродистая сталь обладает высокой пластичностью и пластичностью, она характеризуется низким пределом прочности на разрыв, который, безусловно, можно улучшить с помощью процесса холодной прокатки. Это включает прокатку стали между двумя полированными роликами в условиях высокого давления. Среди его наиболее распространенных применений — производство металлических листов, ящиков, труб, цепей, тросов, ящиков, заклепок, каркасов транспортных средств и т. Д.

Источник: Techpedia

Легированная сталь

Легированная сталь состоит из различного количества различных металлов, помимо железа.Эти дополнения помогают управлять свойствами стали в конкретных областях применения. В некоторой степени используются такие металлы, как алюминий, никель, кремний, хром, марганец, титан и медь. Использование этих металлов приводит к характеристикам, не присущим углеродистой стали. Желаемые изменения происходят в прочности, деформируемости, коррозионной стойкости, пластичности и прокаливаемости стали.

Как правило, легированная сталь более чувствительна к различным видам обработки и используется в более специализированных отраслях, таких как бытовая техника, судостроение и автомобильная промышленность.Он может быть более прочного или более осязательного, с высокой устойчивостью к ржавчине или более подходящим для сварки.

Легированная сталь

часто используется для производства трубопроводов, автозапчастей, генераторов, трансформаторов и электродвигателей.

В зависимости от комбинации легирующих элементов легированные стали могут иметь множество различных вариаций. Мы собрали наиболее распространенные типы:

Вольфрамовая сталь

Вольфрам, также известный как вольфрам, представляет собой тусклый серебристый металл с самой высокой температурой плавления среди всех типов металлов в чистом виде.Что отличает его от других типов металлов, так это его прочность и способность выдерживать высокие температуры. Благодаря этим характеристикам этот металл используется в различных стальных сплавах для повышения устойчивости к коррозии и износу.

Кроме того, в соплах ракетных двигателей используется вольфрамовая сталь для достижения высокой термостойкости. В сочетании с кобальтом, никелем и железом вольфрамовая сталь может использоваться для производства лопаток турбин для многих типов самолетов. Кроме того, многие другие машины и инструменты требуют высокой термостойкости и поэтому используют вольфрамовую сталь.

Источник: Баланс

Узнайте больше о вольфрамовой стали здесь.

Никелевая сталь

Никелевый стальной сплав

— один из наиболее часто используемых стальных сплавов во всем мире. Помимо высокого содержания никеля, составляющего около 3,5%, он содержит около 0,35% углерода. Его особенность заключается в том, что добавление никеля усиливает конструкционную сталь без пропорционального снижения пластичности. Это повышение ударной вязкости помогает противостоять трещинам, которые могут быть вызваны сильными ударами, ударами и нагрузками.

Кроме того, во время закалки никель снижает деформацию стали. Никелевая сталь обеспечивает невероятную чувствительность к термообработке, поскольку добавление никеля снижает температуру стали, что делает ее идеальной для термообработки.

Источник: Bright hub engineering

Марганцовистая сталь

Марганцевая сталь — это деформируемая сталь с содержанием марганца от 11 до 14%. Благодаря отличным характеристикам деформационного упрочнения и износостойкости марганцовистая сталь используется в производстве сложных железнодорожных путей.Другие современные области применения включают ковши лопаты, шкафы для дробеструйной обработки, скребки, защитные пластины от высверливания и т. Д.

Источник: West Yorkshire Steel

Узнайте больше о марганцевой стали здесь.

Ванадиевая сталь

Ванадиевая сталь

известна своими антикоррозийными свойствами, а также способностью поглощать удары. Ванадиевая сталь используется не только для труб и трубок, несущих химикаты, но и в виде тонкого слоя для связи титана со сталью в аэрокосмической сфере.Достаточно всего лишь 1% ванадия и хрома для достижения устойчивости к ударам и вибрации, что делает его идеальным для применения в автомобилях.

Источник: mining.com

Хромистая сталь

Добавление хрома снижает критическую скорость охлаждения и увеличивает стойкость к образованию накипи, износостойкость и жаропрочность стали. Он в основном используется для повышения коррозионной стойкости. Обладая высокой эластичностью и прочностью на разрыв, хромистая сталь часто используется для производства деталей машин и автомобилей, камнедробилок и сейфов.

Источник: Borinox

Хром-ванадиевая сталь

В хромованадиевой стали

используются как хром, так и ванадий, сочетающие в себе свойства каждого из них. Обладая чрезвычайно высокой прочностью на разрыв, сталь легко режется, но не является хрупкой. Обычно используются шестерни, оси, шатуны, рамы автомобилей и так далее.

Кремниевая сталь

Когда дело доходит до магнитной силы, кремнистая сталь является сегодня наиболее важным материалом. В то время как небольшие количества кремнистой стали используются в импульсных трансформаторах и небольших реле, в таких приложениях, как большие двигатели и генераторы, используются тонны кремнистой стали.Среди его свойств очень востребованы снижение насыщения, удельное сопротивление, магнитострикция и магнитокристаллическая анизотропия. С добавлением всего 1-2% кремния сталь наиболее широко используется для производства постоянных магнитов.

Узнайте все о Silicon Steel здесь.

Молибденовая сталь

Являясь ценным легирующим агентом для сталей, молибден помогает улучшить вязкость стали, свариваемость, а также ее коррозионную стойкость. Это делает его идеальным для использования в конструкционных сталях, поэтому они широко используются в морской среде.В нефтегазовых трубопроводах и шариковых подшипниках также используется молибденовая сталь.

Источник: Metalpedia

Сталь кобальт

Кобальтовые сплавы

обладают огромной коррозионной стойкостью, износостойкостью, жаропрочностью и магнитными свойствами. Некоторые более жесткие области применения кобальта включают лопатки и лопатки газовых турбин. Тем не менее, этот тип стали чаще используется для изготовления режущих инструментов.

Источник: Science direct

Алюминий Сталь

Добавление алюминия помогает включить способность отражать тепло.Обладая плотностью около одной трети плотности стали, он используется там, где важны малый вес и высокая прочность. Таким образом, алюминиевая сталь широко используется для производства выхлопных систем мотоциклов и автомобилей. Помимо автомобильной промышленности, алюминиевая сталь широко используется в производстве энергии, архитектуре, приготовлении пищи, упаковке, передаче электроэнергии и т. Д.

Источник: Aalco

Инструментальная сталь

Инструментальная сталь — это сталь, используемая для производства различных видов инструментов, используемых для самых разных целей, включая ударные инструменты, режущие инструменты, такие как инструменты для изготовления ножей, и другие.Они состоят из металлических сплавов, таких как вольфрам, кобальт, молибден и ванадий в различных количествах. Они не только прочные и долговечные, но и очень устойчивы к нагреванию.

В зависимости от типа производимого инструмента качество инструментальной стали различается, в результате чего существует множество вариантов в категории инструментальной стали:

Ударопрочная инструментальная сталь

Как следует из названия, этот вариант из инструментальной стали разработан для обеспечения высокой устойчивости к ударам при различных температурах.С низким содержанием углерода, кремния и молибдена, он абразивный и умеренно вязкий. Эта сталь в основном используется для изготовления таких инструментов, как отвертки, пробойники, долота и инструменты для клепки.

Сталь инструментальная специального назначения

Эта инструментальная сталь специально разработана для достижения средней вязкости и ковкости с использованием стали низколегированной стали. Их часто используют для изготовления гаечных ключей, оправок и метчиков.

Сталь инструментальная для горячей обработки

Инструментальная сталь

для горячей обработки используется для производства инструментов, требующих высокой термостойкости в течение продолжительных периодов времени, например, тех, которые используются при ковке, экструзии, штамповке, литье и лезвиях для горячей резки.

Инструментальная сталь для упрочнения воды

Как самый дешевый вид, водоотверждаемая инструментальная сталь — наиболее широко используемая инструментальная сталь в производстве инструментов. Чтобы придать твердость предметам или инструментам, эту сталь закаливают в воде. Обладая высокой устойчивостью к поверхностному износу, эта сталь часто используется для изготовления напильников, фрез, молотков, лезвий и подобных изделий.

Быстрорежущая инструментальная сталь

Быстрорежущая инструментальная сталь состоит из стальных сплавов вольфрама, молибдена и ванадия.Эти компоненты твердые и сохраняют свою твердость при воздействии высоких температур, что позволяет производить сталь, которая идеально подходит для высокоскоростного оборудования, такого как сверла, развертки, пилы, пуансоны, метчики и т. Д.

Инструментальная сталь для холодной обработки

Этот вариант инструментальной стали отличается высоким содержанием хрома для достижения низкой деформации при закалке, которая может осуществляться воздухом или маслом. Эта особенность означает, что производимые инструменты нелегко растрескиваются. Как высокопрочная сталь, инструментальная сталь для холодной обработки идеально подходит для изготовления лезвий ножей, штампов, инструментов для чеканки и т. Д.

Формовочная сталь

Для изготовления пресс-форм для изготовления пресс-форм для пластмасс используются углеродистые стали. Кроме того, еще одно распространенное применение — цинковое литье под давлением.

Источник: Наука поразила

Нержавеющая сталь

В то время как нержавеющая сталь изготавливается из нескольких металлических сплавов, основным элементом является хром, составляющий от 10 до 20% от общего состава стали. Нержавеющая сталь, ранее известная как нержавеющая сталь, пользуется большой популярностью благодаря своему внешнему виду и высокой устойчивости к ржавчине.Точнее, она примерно в 200 раз более устойчива к коррозии, чем другие типы стали, особенно когда количество хрома превышает 11%.

Благодаря своей высокой коррозионной стойкости нержавеющая сталь является самым дорогим типом стали. Как высокопрочный тип, нержавеющая сталь способна противостоять износу, который неизбежно происходит в результате повседневного использования. Невидимый слой хрома предотвращает окисление, чтобы еще больше повысить устойчивость к царапинам и коррозии.Другие металлические компоненты, из которых состоит нержавеющая сталь, включают молибден и никель.

В зависимости от области применения размеры и марки нержавеющей стали могут быть разными, и они могут иметь форму листов, стержней, труб, пластин и проволоки. Основываясь на кристаллической структуре и механических свойствах нержавеющей стали, ее можно разделить на различные типы:

Ферритная нержавеющая сталь

Ферритная нержавеющая сталь содержит около 12-17% хрома, до 0.1% углерода, следовые количества никеля и других легированных металлов в небольших количествах, таких как алюминий, молибден и титан. Хотя ферритные стали являются вязкими, прочными и магнитными, их можно дополнительно упрочнить путем холодной обработки. Однако они не поддаются термообработке, а это значит, что их нельзя закалить с помощью этой техники.

Аустенитная нержавеющая сталь

Аустенитная сталь содержит намного больше хрома, чем ее аналоги из нержавеющей стали. Содержание хрома в этом типе стали может достигать 18%, в то время как другие элементы включают никель, составляющий 8%, и углерод при 0.8%. Несмотря на то, что аустенитная сталь не поддается термообработке, она популярна благодаря своим немагнитным свойствам, что делает ее одной из наиболее широко используемых сталей во всем мире. Некоторые распространенные применения включают производство труб, оборудования для пищевой промышленности и кухонной утвари.

Мартенситная нержавеющая сталь

Мартенситная сталь, содержащая от 11 до 17% хрома, содержит примерно 1,2% углерода и менее 0,4% никеля. Мартенситные стали не только чувствительны к термообработке, но также обладают магнитными свойствами.Стоматологические и хирургические инструменты, ножи, лезвия и другие режущие инструменты изготовлены из мартенситной нержавеющей стали.

Дуплекс из нержавеющей стали
Дуплексная сталь

— это просто комбинация ферритных и аустенитных сталей, в результате чего сталь намного прочнее, чем обе по отдельности. Он не только сваривается, но и устойчив к коррозии. Тем не менее, он не обладает сильной магнитной силой.

Нержавеющая сталь с дисперсионным твердением

Эта сталь состоит из 17% хрома и 4% никеля, что позволяет получить разновидность закаленной стали.Кроме того, некоторые другие металлы также добавляются в различных количествах, включая алюминий, медь и ниобий. Этому типу можно придать различные формы, что делает их идеальными для использования в компонентах двигателей и контейнерах для ядерных отходов. Он также обеспечивает умеренную коррозионную стойкость.

Источник: Techpedia

4 типа стали: чем они отличаются?

Человечество впервые научилось работать с железом около 6000 лет назад, хотя лишь несколько тысяч лет спустя сверхсовременный элемент стал применяться в своей самой важной роли: производстве стали.Сталь используется в механическом и электрическом оборудовании, тяжелом строительном оборудовании, кухонных приборах и инструментах. При таком большом разнообразии выбор типа использования может сбивать с толку.

Сталь

— это сплав железа, что означает, что он в основном состоит из железа и в сочетании с одним или несколькими легирующими металлами дает новые материалы с уникальными свойствами. Существует четыре основных классификации, но есть также несколько подгрупп, которые служат разным целям. Его свойства меняются в зависимости от элементов, с которыми сочетается железо, а также от методов, используемых для нагрева и охлаждения металла.

Ниже мы объясняем различные виды стали и цели, которым служит каждый из них. Мы надеемся, что эта информация поможет вам с ясностью и уверенностью принять решение о том, какой тип использовать.

Какие бывают типы стали?

Сталь классифицируется по своему составу: железо сплавлено с углеродом и любым количеством других элементов для достижения определенной цели. Четыре основных типа:

  • Углеродистая сталь
  • Нержавеющая сталь
  • Легированная сталь
  • Инструментальная сталь

1.Углеродистая сталь

Вся сталь содержит углерод, но углеродистая сталь уникальна тем, что в ее составе заметно отсутствие других элементов. Хотя он содержит всего 2% углерода или меньше по весу, его элементарный характер делает углеродистую сталь прочным и долговечным материалом, который идеально подходит для множества применений.

Углеродистую сталь иногда путают с чугуном, хотя он должен содержать менее 2% углерода. Чугун содержит от 2% до 3,5% углерода, что придает ему грубую текстуру и более хрупкий характер.

Несмотря на то, что углеродистая сталь состоит из легированных металлов, она не имеет классификации сплавов из-за отсутствия в ее составе других легирующих элементов. Эта простота способствует популярности углеродистой стали — на нее приходится около 90% всего производства стали.

Типы углеродистой стали

Углеродистая сталь ниже порогового значения 2% может быть разделена на три категории: низкоуглеродистые, среднеуглеродистые и высокоуглеродистые. Каждый тип сохраняет присущую углероду прочность, но его полезное назначение будет меняться по мере увеличения содержания углерода.

  • Низкое содержание углерода : это наиболее распространенный и наименее дорогой тип. Его легко формовать из-за его высокой пластичности — врожденной способности растягиваться при деформации. Провода, болты и трубы используют этот вид стали.
  • Средний углерод: содержание углерода от 0,31% до 0,60% придает этой разновидности более высокую прочность и более низкую пластичность, чем разновидности углерода с более низким содержанием углерода. Средний углерод содержится в зубчатых колесах и железнодорожных путях.
  • High carbon: самая жесткая разновидность — более 0.61% углерода и часто используется для изготовления кирпичных гвоздей и острых режущих инструментов, таких как лезвия траншеекопателя. Они не содержат более 2% углерода.

Относительная технологичность и низкая стоимость углеродистой стали делают ее идеальным выбором для различных строительных проектов, как крупных, так и мелких.

2. Нержавеющая сталь

Этот тип широко известен своей ролью в производстве медицинского оборудования и приборов, но диапазон его применения намного шире, чем просто газовая плита на вашей кухне.Хром — это сплав, который выделяет нержавеющую сталь, придавая материалу ее характерный блеск.

Хром — это больше, чем просто косметическая добавка: этот элемент устойчив к окислению и увеличивает долговечность металла, предотвращая его ржавление. Как правило, нержавеющая сталь имеет содержание хрома более 10,5%, а иногда и до 30% в определенных областях применения.

Более высокое содержание хрома напрямую приводит к более высокому блеску при полировке и большей устойчивости к коррозии.Нержавеющая сталь отличается от хрома, когда хром наносят гальваническим способом на другой металл для получения прочного полированного покрытия. Блеск в изделиях из нержавеющей стали с высоким содержанием хрома менее зеркальный из-за добавления других элементов.

Типы нержавеющей стали

Применения в кухне, медицине и автомобилестроении широко распространены, но нержавеющая сталь высоко ценится и для других целей. Он сгруппирован в четыре подкатегории, каждая из которых служит своей цели.

  • Мартенситные сплавы : Прочность — отличительный признак мартенситных сплавов, но они подвержены коррозии.Они образуются в результате процесса быстрого охлаждения, что делает их идеальными для термической обработки и используются в медицинских инструментах, столовых приборах и плоскогубцах.
  • Ферритные сплавы : это менее дорогие стали с низким содержанием углерода и никеля. Ферритные сплавы обычно используются в автомобильной промышленности из-за их прочности и блеска, вызванных хромом.
  • Аустенитные сплавы : Аустенитные сплавы имеют более высокое содержание хрома и никеля, что улучшает их устойчивость к коррозии и делает их немагнитными.Они присутствуют в коммерческой кухонной технике и популярны, потому что они прочны и просты в уходе.
  • Дуплексные сплавы : Комбинация аустенитных и ферритных сплавов приводит к получению дуплексного сплава, унаследовавшего свойства обоих сплавов при удвоении прочности. Они также пластичны и устойчивы к коррозии из-за довольно высокого содержания хрома.

Варианты из нержавеющей стали при использовании в строительной отрасли ценятся за их коррозионную стойкость и прочность.Они хорошо подходят для различных применений в строительстве, а также для хранения опасных строительных материалов.

3. Легированная сталь

Тип сплава — это железо, сплавленное с одним из нескольких других элементов, каждый из которых вносит свой вклад в конечный продукт. Это правда, что все стали — это сплавы, но углерод и хром — это особые сплавы, названия которых связаны с типом металла, который они образуют.

Группа легированных сталей

включает широкий спектр сплавов с одинаково разнообразным набором свойств.В транспортных контейнерах используется сложный сплав, который сочетает в себе несколько элементов для производства прочного и долговечного продукта. Кремний не часто считают компонентом стали, но его магнитные свойства делают его идеальным компонентом большинства крупных механизмов. Алюминий универсален и используется в революционных строительных материалах, которые одновременно легкие и чрезвычайно прочные.

Некоторые из элементов, которые объединяются с железом и углеродом для производства сплавов, также содержатся в инструментальных сталях — например, кобальт, вольфрам и молибден являются сверхтвердыми металлами, которые необходимы из-за их ударопрочности и режущей способности.

Типы легированной стали

Разнообразный потенциал легированной стали позволяет адаптировать ее к конкретным приложениям. Однако, поскольку вторичные элементы, такие как углерод или хром, не всегда легко достать, некоторые сплавы имеют высокую цену.

Некоторые из наиболее распространенных сплавов включают:

  • Алюминий : легкая, жаропрочная сталь, пластичная, с которой легко работать, часто используется в системах горячего выхлопа и генераторах энергии.
  • Медь : Коррозионно-стойкая сталь, которая очень эффективно проводит тепло, что делает ее отличным выбором для электропроводки и промышленных теплообменников.
  • Марганец : Ударопрочная сталь, чрезвычайно прочная. Его можно найти в пуленепробиваемых шкафах, пластинах от просверливания и высокопрочных сейфах.
  • Молибден : свариваемая коррозионно-стойкая сталь, работающая под высоким давлением, что делает ее хорошо подходящей для подводного строительства или нефте- и газопроводов.
  • Кремний : мягкая сталь, податливая и обладающая сильными магнитами, создающая сильные постоянные магниты, которые используются в электрических трансформаторах.
  • Ванадий : ударопрочная сталь, амортизирующая и устойчивая к вибрации, часто используется в автомобильных деталях, таких как пружины и амортизаторы.

Благодаря своей универсальности сплавы стали обычным явлением во многих строительных проектах. Разновидности меди и алюминиевых сплавов особенно популярны благодаря малому весу и жаропрочным свойствам.

4. Инструментальная сталь Инструментальная сталь

говорит о многом: они используются в станках для производства инструментов. Закалка, процесс добавления сильного тепла, быстрого охлаждения, а затем повторного нагрева, позволяет получить инструментальную сталь, которая является чрезвычайно твердой и термостойкой. Обычно они используются в условиях сильных ударов и очень абразивны.

Виды инструментальной стали

Для производства различных инструментов требуются разные типы инструментальной стали.Инструментальная сталь используется по-разному, чтобы наилучшим образом удовлетворить потребности производства конкретного инструмента. Добавленные элементы будут определять, для каких конкретных приложений он подходит.

  • Закалка на воздухе : Высокое содержание хрома в этой стали позволяет ей без деформации подвергаться воздействию высоких температур.
  • Закалка в воде : Эта сталь закаливается в воде во время использования; это наиболее доступный тип инструментов, который используется для изготовления обычных инструментов.
  • Закалка в масле : Эта закаленная в масле сталь отличается исключительной износостойкостью от скольжения и используется для производства ножей и ножниц.
  • Быстрорежущая сталь : Быстрорежущая сталь обладает высокой абразивностью и ударопрочностью. Его можно найти в сверлах и бензопилах.
  • Горячая обработка : Название дает понять, но эта сталь может выдерживать очень высокие температуры и используется в ковке и литье.
  • Ударопрочность : Небольшие количества углерода, кремния и молибдена упрочняют эту сталь и подходят для изготовления штампов и клепальных инструментов.

Эти типы можно дополнительно разделить по отрасли, в которой они используются, а также по их твердости и ударной вязкости.

Какие бывают марки стали? Сталь

отличается особой сложностью из-за множества свойств и областей применения. Две комплексные системы оценок были разработаны для точной категоризации определенного типа даже внутри подгрупп. Эти системы стандартизированы для разных отраслей, поэтому можно гарантировать целостность материалов. Две системы оценки:

  • ASTM (Американское общество испытаний и материалов) : Буквенно-цифровая классификация, обозначающая общую категоризацию стали и ее конкретные атрибуты.
  • SAE (Общество автомобильных инженеров) : четырехзначная цифровая классификация, которая выделяет тип стали и содержание углерода, а также присутствие других легирующих элементов.

Повсюду можно найти сталь, изготовленную в различных формах для удовлетворения различных потребностей. Это важный компонент многих строительных материалов, бытовой техники и даже инструментов, используемых для изготовления других инструментов. Благодаря сочетанию правильных элементов можно получить точную подгонку стали практически для любого применения.

Железо и углерод — это проверенные универсальные металлы, которые являются строительными блоками для большей части того, что мы видим в современных городах, включая транспортные сети и телекоммуникационную инфраструктуру. Использование стали имеет долгую историю и будет продолжаться далеко в будущем по мере открытия новых способов комбинирования элементов.

Дополнительные источники : ThoughtCo 2 | 3 | 4 | Steel.org | ScienceDirect 2 | 3 | SAE International | ASTM International

Похожие сообщения











сталь | Состав, свойства, типы, марки и факты

Основной металл: железо

Изучение производства и структурных форм железа от феррита и аустенита до легированной стали.

Железная руда — один из самых распространенных элементов на Земле, и одно из основных ее применений — производство стали.В сочетании с углеродом железо полностью меняет характер и становится легированной сталью.

Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видео к этой статье

Основным компонентом стали является железо, металл, который в чистом виде не намного тверже меди. За исключением крайних случаев, железо в твердом состоянии, как и все другие металлы, является поликристаллическим, то есть состоит из множества кристаллов, которые соединяются друг с другом на своих границах. Кристалл — это упорядоченное расположение атомов, которое лучше всего можно представить в виде соприкасающихся друг с другом сфер.Они упорядочены в плоскостях, называемых решетками, которые определенным образом пронизывают друг друга. Для железа структуру решетки лучше всего можно представить в виде единичного куба с восемью атомами железа в углах. Для уникальности стали важна аллотропия железа, то есть его существование в двух кристаллических формах. В объемно-центрированном кубе (ОЦК) в центре каждого куба находится дополнительный атом железа. В расположении гранецентрированного куба (ГЦК) есть один дополнительный атом железа в центре каждой из шести граней единичного куба.Важно отметить, что стороны гранецентрированного куба или расстояния между соседними решетками в ГЦК-конфигурации примерно на 25 процентов больше, чем в ОЦК-схеме; это означает, что в структуре ГЦК больше места, чем в структуре ОЦК, для удержания посторонних (, т.е. легирующих) атомов в твердом растворе.

Аллотропия ОЦК железа ниже 912 ° C (1674 ° F) и от 1394 ° C (2541 ° F) до точки плавления 1538 ° C (2800 ° F). Называемое ферритом, железо в его ОЦК-образовании также называется альфа-железом в более низком диапазоне температур и дельта-железом в зоне более высоких температур.Между 912 ° и 1394 ° C железо находится в ГЦК-порядке, которое называется аустенитом или гамма-железом. Аллотропное поведение железа сохраняется, за некоторыми исключениями, в стали, даже когда сплав содержит значительные количества других элементов.

Существует также термин бета-железо, который относится не к механическим свойствам, а к сильным магнитным характеристикам железа. При температуре ниже 770 ° C (1420 ° F) железо является ферромагнитным; температуру, выше которой он теряет это свойство, часто называют точкой Кюри.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

В чистом виде железо мягкое и обычно не используется в качестве конструкционного материала; основной метод его упрочнения и превращения в сталь — добавление небольшого количества углерода. В твердой стали углерод обычно присутствует в двух формах. Либо он находится в твердом растворе в аустените и феррите, либо находится в виде карбида. Форма карбида может быть карбидом железа (Fe 3 C, известный как цементит) или карбидом легирующего элемента, такого как титан.(С другой стороны, в сером чугуне углерод проявляется в виде чешуек или кластеров графита из-за присутствия кремния, который подавляет образование карбидов.)

Влияние углерода лучше всего иллюстрируется диаграммой равновесия железо-углерод. Линия A-B-C представляет точки ликвидуса (, т.е. температуры, при которых расплавленное железо начинает затвердевать), а линия H-J-E-C представляет точки солидуса (при которых затвердевание завершается). Линия A-B-C указывает на то, что температуры затвердевания снижаются по мере увеличения содержания углерода в расплаве железа.(Это объясняет, почему серый чугун, содержащий более 2 процентов углерода, обрабатывается при гораздо более низких температурах, чем сталь.) Начало жидкой стали, содержащей, например, 0,77 процента углерода (показано вертикальной пунктирной линией на рисунке). затвердеть при температуре около 1475 ° C (2660 ° F) и полностью затвердеть при температуре около 1400 ° C (2550 ° F). С этого момента все кристаллы железа находятся в аустенитном — т. Е. гцк — расположении и содержат весь углерод в твердом растворе. При дальнейшем охлаждении происходит резкое изменение примерно при 727 ° C (1341 ° F), когда кристаллы аустенита превращаются в тонкую пластинчатую структуру, состоящую из чередующихся пластинок феррита и карбида железа.Эта микроструктура называется перлитом, а изменение называется эвтектоидным превращением. Перлит имеет твердость алмазной пирамиды (DPH) приблизительно 200 килограммов-сил на квадратный миллиметр (285 000 фунтов на квадратный дюйм) по сравнению с DPH 70 килограммов-сил на квадратный миллиметр для чистого железа. Охлаждение стали с более низким содержанием углерода (, например, 0,25 процента) приводит к микроструктуре, содержащей около 50 процентов перлита и 50 процентов феррита; он мягче, чем перлит, с DPH около 130.Сталь с содержанием углерода более 0,77%, например 1,05%, содержит в своей микроструктуре перлит и цементит; он тверже перлита и может иметь DPH 250.

Диаграмма равновесия железо-углерод.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Различные типы стали и способы их изготовления

Существует большое количество различных типов стали, каждая из которых уникальна из-за способа ее изготовления или типа ингредиентов. из. Каждый из этих различных типов стали имеет разную прочность и степень гибкости, и лучший тип стали для проекта зависит от конкретных характеристик и требований, которые вы ищете для своей стальной продукции, независимо от того, используется ли она в производстве больших размеров. коммерческие предприятия или современный архитектурный шедевр.

Сталелитейный процесс с годами претерпел значительные изменения, и усовершенствования в производстве стали в прошлом веке сделали доступность стали намного более доступной.

Как производится сталь

Археологи обнаружили образцы древней стали, датируемые 1400 годом до нашей эры. Многие древние люди полагались на сталь для изготовления оружия и инструментов, необходимых для охоты и подготовки животных к еде. Есть два основных типа металла: черные металлы и цветные металлы.Под черным подразумевается использование железа в качестве основного компонента, то есть черные металлы состоят в основном из железа. Самым примитивным методом изготовления стали было плавление и соединение кованого и чугунного железа. Однако количество железа, необходимого для производства этой стали как побочного продукта, и стоимость предоставления этих ингредиентов были настолько велики, что сталь было трудно получить и она была доступна только для богатых. Дополнительные затраты также лежат в процессе плавки. Количество угля, необходимое для получения тепла, достаточного для плавления чугуна, также делало сталь чем-то вроде предмета роскоши.

Поскольку промышленная революция охватила Америку, а небоскребы и другие большие здания и памятники стали признаком промышленного и экономического превосходства, потребность в массовом производстве прочных и гибких строительных материалов росла в геометрической прогрессии. Время и усилия были сосредоточены на совершенствовании процесса производства стали и превращении стали в краеугольный камень современной американской архитектуры. Было обнаружено, что кокс, зола и остатки серы из угля могут использоваться для нагрева металла так же, как и уголь, причем гораздо дешевле, чем вдвое.

В 1858 году человек по имени Генри Бессемер обнаружил, что комбинация железной руды и известняка или антрацита может быть выплавлена ​​с использованием кокса в качестве реакционного агента, и полученный продукт будет прочным, но гибким типом стали, который не зависит только от железа. в качестве основного ингредиента. Это открытие стимулировало производство стали в многомиллиардной отрасли, которую мы знаем сегодня, и подтвердило, что сталь станет основой строительной индустрии страны.

Различные типы стали

Сталь — это так называемый сплав. Это означает, что она не встречается в природе, а является искусственной, состоящей из комбинации различных материалов и металлов. Тип стали, получаемой в конце процесса производства стали, зависит как от различных типов металлов, которые были сплавлены вместе, чтобы сформировать конечный продукт, так и от того, как эти металлы нагреваются, охлаждаются и обрабатываются во время производства. Различные типы сталей различаются по цене и подходят для различных типов проектов, например, используется ли сталь при строительстве домов или изготовлении инструментов.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь — один из самых дешевых металлов для производства. Одна из причин, по которой нержавеющая сталь стала такой популярной в строительных проектах, заключается в том, что она не ржавеет и не разрушается под воздействием влаги. По этой причине нержавеющая сталь также известна как коррозионно-стойкая сталь. В отличие от других распространенных форм стали, нержавеющая сталь изготавливается из хрома, а не из углерода, который образует защитный слой над внутренними слоями стали и придает нержавеющей стали такую ​​некоррозионную способность.Нержавеющая сталь также часто встречается во многих известных произведениях архитектуры, поскольку она приобрела популярность в период ар-деко из-за своего блестящего и яркого внешнего вида. Третья причина, по которой нержавеющая сталь является популярным строительным материалом, связана с ее высокой пригодностью для вторичной переработки. Нержавеющая сталь на 100 процентов пригодна для вторичной переработки, и процесс вторичной переработки стали на самом деле очень экологичен.

Кобальтовая сталь

Кобальтовая сталь по составу очень похожа на быстрорежущую сталь, за исключением более высокой концентрации кобальта.Кобальт является очень термостабильным элементом, поэтому кобальтовая сталь идеально подходит для стальных деталей, которые будут подвергаться сильному нагреву или трению. Как и нержавеющая сталь, кобальтовая сталь также устойчива к коррозии и другим загрязнениям. Однако кобальт очень твердый и хрупкий, поэтому он подвержен разрушению или растрескиванию при экстремальных весовых нагрузках или силах давления. Кобальт имеет характерный ярко-синий цвет, и большая часть кобальтовой стали имеет голубоватый оттенок, если не подвергаться химической обработке после производства.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь бывает двух видов: высокоуглеродистая и высоколегированная, обе из которых чрезвычайно ковкие и мягкие, а также очень экономичные.Углеродистая сталь и высоколегированная сталь — самые дешевые варианты на рынке. Углеродистая сталь названа правильно, потому что основным компонентом в этом материале является углерод, что представляет собой проблему, поскольку незащищенная углеродистая сталь, не имеющая должной защиты от окисления, может легко ржаветь и корродировать. Чем выше содержание чистого углерода, тем тверже становится сама сталь, но она также становится менее гибкой и легкой в ​​обработке и обработке.

Карбид Сталь

Карбид — очень прочный элемент, обладающий в три раза большей прочностью, если сравнивать оба элемента в их естественном состоянии.Карбид часто добавляют в стальные конструкции, требующие дополнительной поддержки. Карбид также чрезвычайно плотен, что делает карбидную сталь очень тяжелым металлом, не идеальным для зданий или сооружений, которым требуется легкий и гибкий металл. Карбид в некоторой степени опасен, и если элемент вдыхать в виде пыли, он может вызвать фиброз; по этой причине твердосплавная сталь производится с соблюдением строгих ограничений в отношении здоровья и безопасности, и обращаться с ней в чистом виде должен только профессионал, имеющий опыт работы с элементом.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *