Это сплавы железа с углеродом, содержащие постоянные примеси марганца, кремния, фосфора и серы, а также при необходимости легирующие элементы.
В зависимости от структуры и состояния, в котором находится углерод (свободный или химически связанный), различают серые, белые и ковкие чугуны. Чугуны также классифицируют в зависимости от назначения – на конструкционные и со специальными свойствами; и от химсостава – на легированные и нелегированные.
Как конструкционный материал наиболее широко применяются серые чугуны, в которых весь углерод находится в свободном состоянии в виде включений графита пластинчатой формы. Они обладают средней прочностью, хорошими литейными и другими технологическими свойствами (жидкотекучестью, малой линейной усадкой, обрабатываемостью резанием), мало чувствительны к концентрации переменных напряжений, антифрикционны.
Можно ли сварить нержавеющую сталь с черным металлом?
В белых чугунах избыточный углерод, не растворившийся в твердом растворе железа, присутствует в виде карбидов железа. Вследствие низких механических свойств – высокой хрупкости и твердости, плохой обрабатываемости резанием – белые чугуны не применяются в качестве конструкционных материалов.
Ковкий чугун получают из белого путем последующего отжига до распада графита в виде хлопьев. Детали из него могут подвергаться незначительным деформациям. Они обладают меньшей по сравнению с деталями из серого чугуна хрупкостью, но стоят на 30 … 100% дороже.
Высокопрочный чугун характеризуется шаровидной или близкой к ней формой включений графита, которую получают модифицированием жидкого чугуна присадками магния. Шаровидный графит в наименьшей мере ослабляет металлическую основу, что приводит к высоким механическим свойствам. Высокопрочный чугун обладает хорошими литейными и эксплуатационными свойствами.
Для улучшения прочностных характеристик и получения особых эксплуатационных свойств: износостойкости, немагнитности, коррозионной стойкости и т.д., в состав чугунов вводят легирующие элементы (никель, хром, медь, алюминий, титан и др.). Легирующими элементами могут служить также марганец (при содержании более 2%) и кремний (более 4%).
Марки чугуна обозначаются буквами, показывающими назначение чугуна: СЧ – серый чугун, ВЧ – высокопрочный, КЧ – ковкий чугун; для антифрикционных чугунов в начале марки указывается буква А (АСЧ, АВЧ, АКЧ). Цифры в обозначении марки нелегированного чугуна указывают на его механические свойства. Для серых чугунов цифры указывают величину предела прочности (кгс/мм 2 ) при растяжении. Например, марка СЧ18 показывает, что чугун имеет σut = 18 кгс/мм 2 = 180 МПа. Для высокопрочного и ковкого чугуна цифры определяют предел прочности (кгс/мм 2 ) и относительное удлинение при растяжении в процентах, например ВЧ60-2 – высокопрочный чугун с σut = = 600МПа и δ = 2%.
Как сваривать нержавейку и чёрный металл
Стали – это деформируемые сплавы железа с углеродом и другими элементами.
По химсоставу стали делят на углеродистые и легированные. Углеродистые стали содержат кроме железа и углерода также марганец (до 1%) и кремний до (0,8%), а также примеси, от которых трудно избавиться в процессе выплавки – серу и фосфор. Сера и фосфор снижают механические свойства сталей: сера увеличивает хрупкость в горячем состоянии (красноломкость), а фосфор – при пониженных температурах (хладноломкость). В зависимости от содержания углерода различают низко- (С ≤ 0,25%), средне- (0,25 < С ≤ 0,6%) и высокоуглеродистые (C >0,6%) стали.
В состав легированных сталей помимо указанных компонентов для улучшения технологических и эксплуатационных характеристик и придания особых свойств вводят легирующие элементы (хром, никель, молибден, вольфрам, ванадий, титан, ниобий и др.). Легирующими элементами могут быть также марганец при содержании более 1% и кремний – более 0,8%.
По назначению стали делят на конструкционные, инструментальные и с особыми свойствами. Наиболее широко применяют конструкционные стали. Они бывают как углеродистыми (С ≤ 0,7%), так и легированными. Инструментальные стали служат для изготовления режущего, ударно-штампового и мерительного инструментов.
Они бывают углеродистыми (С ≥ 0,8 … 1,3%) и легированные хромом, марганцем, кремнием и другими элементами. К сталям с особыми свойствами относят нержавеющие, немагнитные, электротехнические стали, стали постоянных магнитов и др.
По характеру застывания из жидкого состояния, степени раскисления различают спокойную, полуспокойную и кипящую стали. Чем полнее удален из расплава кислород, тем спокойнее протекает процесс затвердевания и меньше выделение пузырьков окиси углерода («кипение»). Выбор технологии раскисления определяется назначением и возможностями производства, но каждый способ имеет свои достоинства и недостатки.
Степень раскисления обозначается индексами, стоящим справа от номера марки: кп – кипящая, пс – полуспокойная, сп – спокойная. Например, сталь Ст2кп – сталь группы А, кипящая; БСт3пс – сталь группы Б, полуспокойная; ВСт5сп – сталь группы В, спокойная.
Углеродистые инструментальные стали маркируют буквой У и цифрами, которые соответствуют содержанию углерода в десятых долях процента, например, сталь марки У9 содержит в среднем 0,9% углерода.
Источник: studfile.net
Черная сталь — классификации, характеристика, применение
В машиностроении применяют черную сталь. Это железоуглеродистый сплав обыкновенного качества. Материал отвечает всем техническим требованиям действующего ГОСТ 380-94 (здесь же указаны марки). Это важнейший конструкционный материал, применяемый в технике и промышленном производстве. Сплав обладает высокими эксплуатационными характеристиками.
Благодаря легкой добыче и относительно несложной выплавке черной стали получают недорогой материал, широко применяемый в промышленности и машиностроении.
Классификации и основная сфера применения
Различают два основных вида черной стали по способу получения проката (при этом регламентируемые характеристики разделяются на 6 основных категорий, обозначаются цифровой комбинацией):
Горячекатаная. В эту группу входят:
- сортовая,
- фасонная,
- толстолистовая,
- тонколистовая,
- широкополосная сталь (часто называют универсальной)
Холоднокатаная. В этой группу входит:
- тонколистовая сталь.
Катанка — это металлический прокат из стали обычного качества. Получают из низкоуглеродистой стали, в которую вводят от 0,25-1,5% марганца и алюминия. Это необходимо для получения свойств вязкости. Получают проволоку разного диаметра в бухтах свободной мотки. Исходники могут подвергаться реке, штамповке, ковке.
Особым спросом пользуется гладкая или периодического профиля арматура в производстве железобетонных изделий.
Фасонный прокат — уголки, швеллера, двутавры и другие. Эти элементы применяют в основном в строительной сфере, например, в строительстве быстровозводимых домов. Швеллер — стержневое приспособление, используемое при строительстве несущих конструкций в зданиях различного назначения.
Холоднокатаный прокат различают по способности к вытяжке: может быть глубоким или нормальным. Классифицируют прокат на два вида: с термической обработкой или дрессированный. По исходным условиям технического проекта может быть изготовлен недрессированный прокат холодной деформации.
Готовый продукт может иметь следующие формы:
- Листы. Изготавливают с обрабатываемой кромкой — обрезка;
- Рулоны с последовательно намотанными слоями. Кромка может быть обрезана по требованиям технического проекта или выпускается необрезной.
Прокат классифицируется по группам прочности. Всего 10 видов. Укажем их: К260В, К270В, ОКЗООВ, К310В, КЗЗОВ, К350В, ОК360В, ОК390В, ОК400В, К490В, где буквенно-цифровая комбинация расшифровывается как:
- ОК — обыкновенного качества;
- К — качественный;
- Цифровое значение — группа прочности записывается 3-мя цифрами (входят в основное обозначение). Обозначают нижний предел временного сопротивления.
ООО Промэкс оказывает полный комплекс услуг по металлообработке. Черная сталь применяется на различных участках производства:
Источник: promexcut.ru
Черная углеродистая сталь: классификация и применение
Черная сталь, иначе известная как углеродистая, встречается в виде листов или рулонов и производится методом формовки. Листы подвергаются следующим видам обработки: прокатка (горячая или холодная), волочение (горячее или холодное), ковка и прессование. Эти процессы придают листу необходимую форму и впоследствии из них изготавливают швеллеры, уголки, полые профили, трубы, листы и многое другое. Горячекатаную, холоднокатаную и оцинкованную сталь в листах и рулонах можно заказать у нас на сайте.
Что такое черная сталь
Существует три типа черной стали, классификация которых основана на процессе ее создания.
Горячекатаная
Процесс прокатки такой стали происходит под воздействием тепла. Такого вида процесс чаще всего используется для материалов, эстетические качества которых имеют второстепенное значение, поскольку конечная поверхность материала неприглядная и не идеально гладкая.
Доступна для покупателей толщиной от 1,2 миллиметра (толщина может быть изменена в соответствии с требованиями заказчика). Метод чаще всего используется для изделий, которые будут подвергаться дальнейшей обработке. Этот вид стали — популярное сырье для перфорации. Но она сильно подвержена коррозии, поэтому рекомендуется дополнительная защита с использованием таких процессов как порошковое покрытие или цинкование.
Холоднокатаная
Создается методом холодной прокатки. У листов эстетичная поверхность, а материал обладает более высокими антикоррозийными свойствами. Обычно выпускается толщиной от 0,3 до 3,0 миллиметра. Но возможно изготовление материала другой толщины по желанию заказчика. Для защиты холоднокатаной стали от коррозии используется покраска или цинкование.
С цинковым покрытием
Когда сталь подвергается термообработке и покрывается цинковым покрытием, то на поверхности материала образуется антикоррозийный слой. Без такой обработки сталь с примесью углерода хотя и обладает высокой прочностью, но при этом у нее невысокая стойкость к коррозии. Поэтому оцинковка черной стали продлевает срок ее службы и повышает устойчивость к неблагоприятным погодным условиям. Такой универсальный материал можно использовать как внутри, так и снаружи. Чтобы обеспечить еще большую защиту, при использовании снаружи можно на нее нанести порошковое покрытие.
Элементы из необработанной черной стали рекомендуется использовать только внутри помещений, чтобы они не контактировали с влагой или неблагоприятными природными факторами. В противном случае материал следует обязательно защищать цинковым покрытием, а затем порошковой краской для повышения прочности.
Классификация черной стали
Класс зависит содержания углерода в материале. Количество углерода в сплаве может варьироваться до 3%. С увеличением процентного содержания углерода повышается качество материала.
Низкоуглеродистая сталь — самый дешевый тип черной стали, применяется там, где не требуется высокая устойчивость к коррозии или тяжелым погодным условиям. Она характеризуется высокой пластичностью.
Использование углеродистой стали
Черная сталь доступна по цене и обладает хорошими прочностными характеристиками, поэтому широко используется во многих сферах жизни. Пластичность, эстетичность и долговечность черной стали делают ее предпочтительным материалом для инвестирования. Оцинковка делает изделие дополнительно устойчивым к коррозии и погодным условиям, поэтому его можно успешно использовать на открытом воздухе.
Черная сталь часто используется в строительстве, автомобильной отрасли, в промышленности и во многих сферах человеческой деятельности. Это сырье применяют для производства многих материалов, необходимых в современной промышленности, например:
• листы (стальные, рифленые или перфорированные);
• трубы (стальные, котельные, толстостенные, оцинкованные);
• стальные профили, арматура (круглые, квадратные, шестиугольные, рифленые);
• крепежные элементы;
• многое другое.
Трубы из черной стали с оцинковкой и без таковой используются в системах отопления, водоотведения и транспортировке нефти и газа. Детали из углеродистого материала применяют в клепаных и сварных конструкциях. Спрос на изделия из углеродистой стали высокого качества постоянно растет.
Источник: metall-lss.ru