Дать определение что такое сталь

1. Феррит (твёрдый раствор внедрения C в α-железе с объёмно-центрированной кубической решёткой)
2. Аустенит (твёрдый раствор внедрения C в γ-железе с гранецентрированной кубической решёткой)
3. Цементит (карбид железа; Fe3C метастабильная высокоуглеродистая фаза)
4. Графит стабильная высокоуглеродистая фаза

1. Ледебурит (эвтектическая смесь кристаллов цементита и аустенита, превращающегося при охлаждении в перлит)
2. Мартенсит (сильно пересыщенный твёрдый раствор углерода в α-железе с объёмно-центрированной тетрагональной решёткой)
3. Перлит (эвтектоидная смесь, состоящая из тонких чередующихся пластинок феррита и цементита)
4. Сорбит (дисперсный перлит)
5. Троостит (высокодисперсный перлит)
6. Бейнит (устар.: игольчатый троостит) — ультрадисперсная смесь кристаллов низкоуглеродистого мартенсита и карбидов железа

1. Конструкционная сталь (до 0,8 % C)
2. Высокоуглеродистая сталь (до ~2 % C): инструментальная, штамповая, пружинная, быстрорежущая
3. Нержавеющая сталь (легированнаяхромом)
4. Жаростойкая сталь
5. Жаропрочная сталь
6. Высокопрочная сталь

1. Белый чугун (хрупкий, содержит ледебурит и не содержит графит)
2. Серый чугун (графит в форме пластин)
3. Ковкий чугун (графит в хлопьях)
4. Высокопрочный чугун (графит в форме сфероидов)
5. Половинчатый чугун (содержит и графит, и ледебурит)

Диаграмма состояния сплавов железо-углерод, область стали помечена синим

Как определить марку стали. Основные виды сталей. Сталь для ножа. сергейголубев#сталь#маркастали#

• 1 История стали
• 2 Классификация сталей
• 3 Характеристики стали
• 4 Способ производства

• 4.1 Технология производства стали

• 4.1.1 Кислородно-конвертерный способ получения стали
• 4.1.2 Бессемеровский способ
• 4.1.3 Томасовский способ
• 4.1.4 Мартеновская печь
• 4.1.5 Электротермический способ

• 5.1 Физические свойства
• 5.2 Зависимость свойств от состава и структуры

• 6.1 Виды термообработки
• 6.2 Химико-термическая обработка сталей

• 8.1 Производство стали в мире
• 8.2 2008 год
• 8.3 2009 год
• 8.4 Рейтинг ведущих мировых производителей стали
• 8.5 Основные производители стали в России
• 8.6 Международный рынок стали
• 8.7 Сертификаты качества и соответствия на стальную продукцию

Источник: wiki2.org

Сталь: железо + углерод +

Сталь – железо, обогащенное углеродом в процессе плавки. Для углеродистых выплавок характерно наличие углерода, который определяет основные свойства металла, и примесей: фосфора (до 0,07%), кремния (до 0,35%), серы (до 0,06%), марганца (до 0,8%). Так, низкоуглеродистая сталь содержит не более 0,25% углерода.

Фрагмент ВИДЕО УРОКА по Технологии — Сталь и её виды.

Что касается других добавок, марганец и кремний служат раскислению (удалению кислорода из жидкого металла, что уменьшает хрупкость при горячей деформации). А вот повышенный процент серы может привести к растрескиванию сплава при термической обработке, фосфора – при холодной.

Способы получения

Производство низкоуглеродистого сплава можно разложить на несколько этапов: загрузку в печь чугуна и лома (шихты), термическое воздействие до состояния плавления, удаление из массы примесей.

Далее может происходить разливка стали или дополнительная обработка: шлаком или вакуумом и инертными газами.

Для исполнения таких процессов пользуются тремя способами:

• Мартеновские печи. Самое распространенное оборудование. Процесс плавки происходит в течение нескольких часов, что позволяет отслеживать лабораториям качество получаемого состава.
• Конвекторные печи. Производится за счет продувки кислородом. Следует отметить, что сплавы, полученные таким способом, не отличаются высоким качеством, так как содержат большее количество примесей.
• Индукционные и электропечи. Процесс производства идет с применением шлака. Таким способом получаются высококачественные и специализированные сплавы.

Рассмотрим особенности классификации сплавов.

Виды

Низкоуглеродистая сталь может быть трех видов:

Как уже говорилось ранее, чем меньше примесей, тем лучше качество сплава.

Сталь низкоуглеродистая ГОСТ 380-94 обыкновенного качества делится еще на три группы:

• А. Определяется своими механическими свойствами. Форма поставки потребителю чаще всего встречается в виде многопрофильного и листового проката.
• Б. Основные показатели — химический состав и свойства. Оптимальные для механического воздействия давлением под термическим фактором (ковка, штамповка).
• В. Для таких видов сплавов важны такие свойства: технические, технологические, физические, химические и, соответственно, состав.

По процессу раскисления стали делят на:

• Спокойные. Процесс затвердевания происходит спокойно. Газы при таком процессе не выделяются. Усадка происходит в середине слитка.
• Полуспокойные. Промежуточный вид стали между спокойными и кипящими составами.
• Кипящие. Затвердевание происходит с выделением газа. Усадочная раковина скрытого типа.

Конструкционные стали

Это, пожалуй, самый простой и понятный для обывателя признак. Различают конструкционные, инструментальные и специального назначения стали. Конструкционные принято разделять на:

Основные свойства

Низкоуглеродистая сталь отличается высокой пластичностью, легко деформируется в холодном состоянии и в горячем. Отличительной чертой такого сплава является хорошая свариваемость. В зависимости от добавочных элементов свойства стали могут меняться.

Чаще всего низкоуглеродистые сплавы применяются в строительстве и промышленности. Это обусловлено невысокой ценой и хорошими прочностными качествами. Такой сплав еще называют конструкционным. Свойства низкоуглеродистой стали зашифрованы в маркировке. Ниже мы рассмотрим ее особенности.

Стали инструментального назначения

В этой группе сплавы делят на штамповые, для режущих и измерительных инструментов. Стали для штампов бывают двух видов.

• Материал для холодного деформирования должен иметь высокую степень твердости, прочности, износостойкости, теплостойкости. Но иметь достаточную вязкость (СтХ12Ф1, СтХ12М, СтХ6ВФ, Ст6Х5ВМФС).
• Материал для горячего деформирования отличается хорошей прочностью и вязкостью. Наряду с износостойкостью и окалиностойкостью (Ст5ХНМ, Ст5ХНВ, Ст4ХЗВМФ, Ст4Х5В2ФС).

Вам будет интересно:Лучшие колледжи Канады, условия поступления

Стали для измерительных инструментов, кроме износостойкости и твердости, должны отличаться постоянством размеров и легко шлифоваться. Из этих сплавов изготавливаются калибры, скобы, шаблоны, линейки, шкалы, плитки. Примером могут быть сплавы СтУ8, Ст12Х1, СтХВГ, СтХ12Ф1.

Определение групп сталей для режущих инструментов осуществляется достаточно легко. Такие сплавы должны обладать режущей способностью и высокой твердостью продолжительное время, даже если подвергаются нагреву. К ним относят углеродистые и легированные инструментальные, а также быстрорежущие стали. Здесь можно назвать следующих ярких представителей: СтУ7, СтУ13А, Ст9ХС, СтХВГ, СтР6М5, СтРЮК5Ф5.

Особенности маркировки

Рассмотрим маркировку и расшифруем обозначения:

Для качественных низкоуглеродистых сталей в маркировке не ставится буквенное обозначение «Ст».

Также применяется цветовое обозначение. Например, низкоуглеродистая сталь марки 10 имеет белый цвет. Стали специального назначения могут обозначаться дополнительными буквами. Например, «К» — применяется в котлостроении; ОсВ – используется для изготовления вагонных осей и т. д.

Классификация

Определение стали как металла с определенным набором характеристик, конечно, не вызывает сомнений. Однако именно ее состав позволяет классифицировать материал по нескольким направлениям. Так, например, различают металлы по следующим признакам:

• по химическому;
• по структурному;
• по качеству;
• по назначению;
• по степени раскисления;
• по твердости;
• по свариваемости стали.

Определение стали, маркировка и все ее характеристики будут описаны далее.

Выпускаемые изделия

Можно выделить несколько групп стальной продукции:

• Листовая сталь. Подвиды: толстолистовая (ГОСТ 19903-74), тонколистовая (ГОСТ 19904-74), широкополостная (ГОСТ 8200-70), полосовая (ГОСТ 103-76), рифленая (ГОСТ 8568-78)
• Уголковые профили. Равнополочные (ГОСТ 8509-93), неравнополочные (ГОСТ 8510-86).
• Швеллеры (ГОСТ 8240-93).
• Двутавры. Балки двутавровые обыкновенные (ГОСТ 8239-89), Балки двутавровые широкополочные (ГОСТ 26020—83, СТО АСЧМ 20—93).
• Трубы.
• Профилированный настил.

К этому перечню добавляют вторичные профили, которые образуются за счет сварных работ и механической обработки.

Сферы применения

Область использования низкоуглеродистой стали достаточна широка и зависит от маркировки:

• Ст 0, 1, 3Гсп. Широкое применение в строительстве. Например, проволока арматурная из низкоуглеродистой стали,
• 05кп, 08, 08кп, 08ю. Хороша для штамповки и холодной вытяжки (высокая пластичность). Применяются в автомобилестроении: кузовные детали, топливные баки, змеевики, части сварных конструкций.
• 10, 15. Применяются для деталей, не подвергающихся высоким нагрузкам. Трубы для котлов, штамповки, муфты, болты, винты.
• 18кп. Характерное применение – конструкции, которые производят с помощью сварочных работ.
• 20, 25. Широко используется для производства крепежных материалов. Соединительные муфты, толкатели клапанов, рамы и другие детали сельскохозяйственных машин.
• 30, 35. Оси, на которые идет малая нагрузка, звездочки, шестерни и т. д.
• 40, 45, 50. Детали, испытывающие средние нагрузки. Например, коленчатые валы, фрикционные диски.
• 60-85. Детали, подвергающиеся высокой нагрузке. Это могут быть рельсы для железной дороги, колеса для кранов, рессоры, шайбы.

Как видно, производимый ассортимент обширен – это не только проволока низкоуглеродистой стали. Также это детали сложных механизмов.

Твердость

Это понятие обозначает способность материала сопротивляться более твердому, проникающему в него. Определение твердости стало возможно с использованием трех методов: Л. Бринеля, М. Роквелла, О. Викерса.

Согласно способу Бринеля закаленный стальной шарик вдавливают в отшлифованную поверхность образца. Изучая диаметр отпечатка, определяют твердость.

Метод определения твердости стали по Роквеллу. Он основан на подсчете глубины проникновения наконечника в виде алмазного конуса с углом в 120 градусов.

По Викерсу в испытываемый образец вдавливается алмазная четырехгранная пирамида. С углом 136 градусов у противоположных граней.

Можно ли определить марку стали без химического анализа? Специалисты в области металловедения способны узнать марку стали по искре. Определение составляющих металла возможно при его обработке. Так, например:

• Сталь ХВГ имеет темно-малиновые искры с желто-красными крапинками и пучками. На концах разветвленных нитей появляются ярко-красные звездочки с желтыми крупками в середине.
• Сталь Р18 также определяется по темно-малиновым искрам с желтыми и красными пучками в начале, однако нити прямые и не имеют разветвлений. На концах пучков имеются искры с одной или двумя светло-желтыми крупинками.
• Стали марок ХГ, Х, ШХ15, ШХ9 имеют желтые искры со светлыми звездочками. И красными крупинками на разветвлениях.
• Сталь У12Ф отличается светло-желтыми искрами с густыми и крупными звездами. С несколькими красно-желтыми пучками.
• Стали 15 и 20 имеют светлые желтые искры, много разветвлений и звезд. Но мало пучков.

Определение стали по искре является достаточно точным методом для специалистов. Однако обыватели не могут дать характеристику металлу, изучив только цвет искры.

Низколегированная и низкоуглеродистая сталь: отличия

Для улучшения каких-либо характеристик сплава добавляются легирующие элементы.

Стали, которые содержат в чебе низкое количество углерода (до четверти процента) и легирующих добавок (общий процент — до 4 %) называются низколегированными. Такой прокат сохраняет высокие сварные качества, но при этом усиливаются разные свойства. Например, прочность, антикоррозийные характеристики и так далее. Как правило, оба вида применяются в сварных конструкциях, которые должны выдерживать температурный диапазон от минус 40 до плюс 450 градусов Цельсия.

Источник: promkomrostov.ru

История стали: производство, химический состав и использование

Железо является одним из самых распространенных металлов в земной коре.

Его можно найти почти везде, в сочетании со многими другими элементами, в форме руды.

В Европе обработка чугуна восходит к 1700 г. до н.э. Со времен хеттов до конца средневековья приготовление железа оставалось неизменным: чередующиеся слои руды и дерева (или древесного угля) нагревались до тех пор, пока не была получена масса расплавленной руды, которую затем необходимо было забить в горячем состоянии для того, чтобы удалить примеси — и тем самым получить сырое железо, готовое к ковке.

Кузница была установлена ​​в нескольких шагах от очага, где изготавливали металл.

Первоначально это была простая коническая дыра в земле, очаг превратился в печь, «низкую кузницу», и постепенно совершенствовался: с первых нескольких килограммов количество железа, которое можно было получить, возросло с 50 до 60 килограммов к средним векам. Более того, небольшие количества стали, то есть железа, обогащенного углеродом, были изготовлены с самого начала. Этот материал оказался более твердым и более стойким.

. потом пришел чугун

В XV веке строительство первых «высоких кузниц» (предшественников доменной печи) высотой от 4 до 6 метров привело к важному открытию: черный металл в жидкой форме, чугун, использовался для изготовления всех видов предметов (кастрюли, пушечные ядра, утюги, трубы и т. д.). Чугун также позволял производить железо в таких количествах путем рафинирования: слиток чугуна нагревался и продувался воздухом, в результате чего углерод в чугуне горел и железо стекало по каплям, образуя расплавленную массу сырого железа.

. и наконец сталь.

В 1786 году три французских ученых Бертолье, Монж и Вандермонд точно определили природу отношений железо / чугун / сталь и роль углерода в приготовлении и характеристиках этих трех материалов.

Однако только в великих изобретениях XIX века (печи Бессемера, Томаса и Мартина) сталь, до этого момента изготовленная из железа в небольших количествах, испытала впечатляющий рост и быстро стала самым важным металлом промышленной производственной. революции. В начале XX века мировое производство стали составило 28 миллионов тонн, т. е. в шесть раз больше, чем в 1880 году.

К началу Первой мировой войны он составил 85 миллионов тонн. В течение нескольких десятилетий сталь сильно укрепила оборудование, используемое в производстве, и заменила железо в большинстве областей применения.

Сталь, металл многоцелевого использования

Например: 0,50% для кремния, 0,08% для молибдена, 10,5% для хрома. Таким образом, сплав из 17% хрома и 8% никеля используется для создания нержавеющей стали. Именно по этой причине существует не один, а много видов стали. В настоящее время существует более 3000 марок включенных в перечень (химических составов), не считая тех, которые созданы для удовлетворения нестандартного спроса, и все они способствуют тому, чтобы сталь стала наиболее подходящим материалом для решения задач будущего.

Источник: emk24.ru