Разновидности стали
Как уже говорилось ранее, основными составляющими стали являются железо и углерод. Отсюда исходит то, что сплав бывает легированным, низколегированным и углеродистым.
Качество стали напрямую зависит от процентного соотношения углерода к железу. Чем меньше углерода присутствует в сплаве, тем он мягче, эластичнее и более пригоден для изготовления деталей по технологии холодной или горячей прокатки. Такой сплав используется исключительно для изготовления несложных механизмов, которые не должны выдерживать большой вес объемной конструкции.
Сталь, в которой присутствует углерод свыше 0,55%, называется твердой. Она применяется в строительной отрасли в качестве фундаментальной поддержки, крепежных изделий и многое другое. Она превосходно обрабатывается и шлифуется, при этом совершенно не деформируясь.
Из нее изготавливают элементы, которые способны выдержать серьезную нагрузку, при этом, не теряя исходный эксплуатационный срок. К примеру, зубчатые колеса, ходовые валы. Иными словами, изделия из твердой стали должны иметь укрепленную поверхность, а также высокий коэффициент износоустойчивости.
РАСШИФРОВКА СТАЛЕЙ | РАСШИФРОВКА МАРОК СТАЛИ [МАТЧАСТЬ]
К примеру, в машиностроительной индустрии, распространенной разновидностью стали является легированная хромистая. Ее характерные свойства – повышенная прочность и выдержка любой температуры. Сплав практически не поддается свариванию, поэтому объединить два элемента из легированной хромистой стали можно лишь после подогрева, а также термообработки.
Сталь маркировки 40X – идеальный пример. Она устойчива к любым видам внешнего механического воздействия. Благодаря внешнему антикоррозийному покрытию практически не поддается влиянию ржавчины. Используется для изготовления валов, небольших оправ, втулок для крепления металлопрокатной продукции и т.д.
Нержавеющая сталь – как отдельная разновидности сплава
Главным врагом, а также фактором, который способен в разы уменьшить эксплуатационный срок является ржавчина (коррозия). Она разрушает металлические изделия внешне, но после проникновения внутрь, за несколько лет способно полностью деформировать металлургический продукт. Исходя из этого, более 20 лет назад была изготовлена первая деталь из нержавеющей стали (еще называют коррозийно-стойкой).
Продукцию, изготовленную из нержавейки можно эксплуатировать в среде с высокой влажностью, а также при очень высоких температурах (до 500 градусов). Она практически не деформируется и коррозия не оказывает на нее влияния. Из этого сплава изготавливают мерительные и режущие инструменты, посуду и столовые приборы, детали для автомобилей и т.д.
Подобная популярность обусловлена высокой устойчивостью к коррозии и выдержкой абсолютно любых температур. Нержавеющая сталь широко применяется в судостроении и мостостроении.
Маркировка стали
Сталь относится к многочисленной группе используемых материалов. Марка стали обозначает, к какой группе относится тот или иной сплав. Зачастую, марка позволяет определить основные свойства стали (износоустойчивость, выдержку температур, сопротивляемость коррозии и т.д.). На некоторых видах марка стали позволяет установить процентное соотношение железа и углерода, а также входящие в состав дополнительные элементы.
Углеродистые и легированные стали: классификация, назначение, маркировка / Стальные нервы
Расшифровка марки позволяет понять, к какой группе относится конечное изделие или сам сплав. Групп выделяют всего три:
- Конструкционные;
- Строительные;
- Инструментальные.
Последняя группа в свою очередь делиться на несколько небольших подвидов.
Конструкционные стали
Применяется для изготовления крупногабаритных изделий, металлопрокатных единиц, а также конструкций с высоким коэффициентом свариваемости. Делятся на две разновидности: легированные и углеродистые стали. Легированная сталь должна состоять наполовину из железа, остальная часть – углерод и посторонние примеси, придающие сплаву максимальную прочность.
Выделяют четыре категории качества этой стали:
- Стандартное качество. Количество посторонних примесей практически равно нулю. Обозначается буквами «Ст»;
- Качественная или обычная. Количество посторонних элементов в составе достигает 0,040%. Как правило, никак не маркируется;
- Высококачественная. Зачастую, в нее добавляют хром или никель, в процентном соотношении 0,030% на 1 кг сплава. В обозначении присутствует буква «А»;
- Легированная сталь повышенного качества. Высокопрочный продукт, с 0,015% лишних элементов. В середине обозначения, после слова «сталь» вставляется буква «Ш».
Существует отдельный вид, вернее вторичная категория конструкционных сталей – быстрорежущие. Они подходят для многоступенчатой обработки, в результате которой можно добиться идеально ровной поверхности изделия, с высокими показателями прочности, твердости и устойчивости к коррозии. Термообработка позволяет закалить сталь до максимально допустимого уровня, но при условии, что процент содержания углерода не будет превышать 0,32%. Эта марка стали отмечается буквами «КБ».
Инструментальные
Как можно понять из названия, основное применение этих сталей – изготовка инструментов широкого спектра пользования. К примеру, изготавливаются инструменты для дальнейшей обработки металлопродукции, также применяется для стандартных бытовых инструментов (гаечный ключ, молоток и т.д.).
Усиленная поверхность позволяет использовать конечное изделие по назначению, при этом, не боясь за то, что оно может деформироваться. Соотношение железа и углерода составляет 97,6% к 2,4%, что приблизительно равно самому слабому сплаву чугуна. Однако, это все еще инструментальная сталь с очень высоким коэффициентом прочности. Маркировка – буква «У».
Строительные
Применяются исключительно в строительной отрасли, но разных течениях. Один из возможных способов применения – в качестве опорных конструкций многоэтажного здания. Стальные сваи выдерживают многотонный вес конструкции, при этом практически не деформируются. На изделии или первоначальном материале обозначается буквой «С», в начале обозначения.
И это далеко не весь список возможной маркировки. Зачастую, на каждом изделии присутствует длинный ряд из обозначений, в котором одной или двумя буквами описывается уровень качества, прочности, входящие в состав продукта или первичного материала примеси и т.д. Желательно научиться владеть терминологическим языком маркировки сталей, чтобы в нужный момент осуществить грамотный выбор.
Классификация сталей
Еще один важный момент – классификация сталей. Она определяется по нескольким основным критериям:
- Химический и структурный состав;
- Наличие посторонних примесей;
- Степенью устойчивостью к коррозии, а также подверженности к ней;
- Применением.
К какой группе материалов относится сталь
- Главная
- Новости
- Сварочное оборудование
- Промышленность
- Виды и способы сварки
- Вопрос-ответ
- Новости от партнеров
Вы здесь: Главная Газосварщик
Main Menu
- Сварочные работы
- Сварочные инверторы
- Способы дуговой сварки
- Сварочные машины и приспособления
- Сварочные провода и электроды
- Флюсы для сварки сталей
- Техника ручной сварки
- Производительные методы сварки
- Внутренние напряжения и деформации
- Сварка под слоем флюса
- Сварка сталей
- Сварка чугуна
- Сварка цветных металлов
- Контроль сварочных работ
- Техника безопасности
- Контактная сварка
- Стыковая сварка
- Точечная сварка
- Рельефная и шовная сварка
- Контроль качества сварки
- Сварка пластмасс
- Газовая сварка
- Другие виды сварки
- Сварка в защитных газах
- Классификация способов сварки
- Резка металлов
- Автоматическая сварка
- Сварка трубопроводов
Сталь
Подробности Подробности Опубликовано 27.05.2012 13:21 Просмотров: 22660
Сталь имеет более высокие физико-механические свойства по сравнению с чугуном: ее можно закаливать, ковать, прокатывать; она имеет высокую прочность и значительную пластичность, хорошо обрабатывается резанием. В расплавленном состоянии сталь обладает достаточной жидкотекучестью для получения отливок.
Классификация. Стали классифицируются по способу производства, методу изготовления, по химическому составу, по назначению и применению.
По способу производства различают сталь мартеновскую, бессемеровскую, томасовскую и электросталь.
Основными исходными материалами для получения стали является предельный чугун и стальной лом.
Сталь получают в конверторах (конструкция Г. Бессемера или Т. Томаса), мартеновских и электрических дуговых печах.
Сущность конверторного способа получения стали заключается в том, что через жидкий чугун, залитый в конвертор (сосуд грушевидной формы), снизу вдувается воздух, благодаря чему выгорают углерод и другие примеси чугуна. Готовый металл выливают в ковш и разливают в специальные формы, называемые изложницами.
Конверторный способ получения стали обладает рядом преимуществ: высокой производительностью (длительность плавки 30— 40 мин), компактностью и простотой устройства, отсутствием потребности в топливе для процесса. Поэтому стоимость конверторной стали невысока. Однако конверторная сталь не применяется для ответственных конструкций из-за повышенного содержания в ней азота, окислов железа и фосфора, ухудшающих ее качество.
Если вместо воздуха при продувке жидкого чугуна используется кислород, то получают сталь по качеству не ниже мартеновской.
Конверторная сталь применяется для изготовления проволоки, мелких строительных профилей, сварных труб, болтов, мягкой кровельной и листовой стали.
Качество мартеновской или конверторной стали зависит еще от того, будет ли она «спокойной» или «кипящей».
«Спокойная» сталь полностью раскислена (т. е. в стали нет окислов) в печи или в ковше марганцем, кремнием и алюминием и в изложнице затвердевает спокойно. Такая сталь применяется для ответственных конструкций (мостов, котлов), она не содержит газов и окислов железа, хорошо сваривается.
«Кипящая» сталь в печи или ковше раскисляется не полностью, поэтому при заливке и остывании ее в изложнице не прекращаются реакции раскисления, благодаря чему сталь бурлит от выделяющихся газов (окиси углерода).
Кипение в изложнице со свободным выходом газов способствует более полному удалению неметаллических включений (продуктов раскисления), поэтому пластичность кипящей стали выше, чем спокойной.
Кипящая сталь хорошо штампуется, поэтому она применяется для изготовления деталей глубокой вытяжкой, а также для изготовления сварных труб, листов, уголка, двутавровых балок, швеллеров. Эта сталь дешевле спокойной, но в ней могут содержаться растворенные газы (азот), имеются окислы железа, количество кремния небольшое; при сварке этой стали иногда могут возникать трещины.
По методу изготовления различают стали литые, кованые и катаные.
По назначению и применению различают машиностроительную (конструкционную) и инструментальную стали.
Таким образом, по приведенной классификации сталь может именоваться так: углеродистая машиностроительная горячекатаная мартеновская кипящая сталь.
Углеродистая сталь. По ГОСТ 380-57 выпускается углеродистая горячекатаная сталь обыкновенного и повышенного качества. Выплавляется она мартеновским или бессемеровским (конверторным) способом (лист и широкополосная сталь, фасонный и сортовой прокат — трубы, проволока, ленты). Эта сталь в зависимости от назначения и гарантируемых характеристик подразделяется на три группы.
Группа I — сталь, поставляемая по механическим свойствам (т. е. гарантируется определенный предел прочности, относительное удлинение и т. п.).
К этой группе относятся стали следующих марок: бессемеровская — марок БСт.О, БСт.Зкп, БСт.З, БСт.4кп, БСт.4, БСт.5, БСт.6; мартеновская — марок Ст.0, Ст.1, Ст. 2, Ст. Зкп, Ст.З, Ст.4, Ст.4а, Ст.5, Ст.6, Ст.7.
Группа II — сталь, поставляемая по химическому составу (т. е. завод-изготовитель поставляет сталь с определенным химическим составом).
К этой группе относятся следующие стали: бессемеровская — марок Б09кп, Б09, Б16кп, Б16, Б23, БЗЗ; мартеновская — марок М09кп, М12кп, М18кп, Ml8, М21, М26, М31, М44, М56.
Группа III — сталь повышенного качества, у которой гарантируются одновременно определенный химический состав и определенные механические свойства.
К этой группе относится только мартеновская сталь следующих марок: М09, М12, М16, М18а, М21а, М26а, М31а, М44а, М56а.
По ГОСТ 1050-57 выпускается углеродистая качественная машиностроительная горячекатаная и кованая сортовая сталь размером до 250 мм, выплавляемая в мартеновских или электрических печах.
В зависимости от химического состава сталь подразделяется на две группы:
Специальные стали. К специальным сталям относятся стали, в состав которых добавлены специальные легирующие элементы, придающие стали особые свойства, например повышенную прочность или вязкость, жаростойкость и другие.
Специальные стали подразделяются в зависимости от количества легирующих добавок на низколегированные (количество добавок не превышает 2,5%), среднелегированные (добавок от 2,5 до 10%), высоколегированные (добавок свыше 10%) и легированные инструментальные стали.
В нашей промышленности широко применяются специальные стали. В сварочной практике часто приходится сталкиваться со сваркой таких специальных сталей, как низколегированная молибденовая и хромомолибденовая сталь марок 15М, 20М, 15ХМ, низколегированная хромокремнемарганцевая сталь марок 20ХГСА, 25ХГСА, ЗОХГСА, высоколегированные хромоникелевые нержавеющие стали и др.
Буквы обозначают: Г — марганец, С — кремний, X — хром, Н — никель, В — вольфрам, М — молибден, Ф — ванадий, Ю — алюминий, К — кобальт, Д — медь, Т — титан. Например, сталь марки Х18Н12М2Т содержит в среднем хрома 17— 19%, никеля 12%, молибдена 2%, титана до 1 %.
Источник: electrowelder.ru
Классификация стали
Сталь — деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (до 2,1-4%) и другими элементами. Получают, главным образом, из смеси чугуна со стальным ломом в кислородных конвертерах, мартеновских печах и электропечах. Сплав железа с углеродом, содержащий более 2,14% углерода, называют чугуном.
| № п/п | Классификация сталей и сплавов производится: |
| 1 | по химическому составу; |
| 2 | по структурному составу; |
| 3 | по качеству (по способу производства и содержанию вредных примесей); |
| 4 | по степени раскисления и характеру затвердеванин металла в изложнице; |
| 5 | по назначению. |
Классификация сталей по химическому составу
По химическому составу углеродистые стали делят в зависимости от содержания углерода на следующие группы:
| № п/п | Классификация сталей по химическому составу: |
| 1 | малоуглеродистые — менее 0,3 % С |
| 2 | среднеуглеродистые- более 0,3-0,7 % С. |
| 3 | высокоуглеродистые — более 0,7%С. |
В легированных сталях их классификация по химическому составу определяется суммарным процентом содержания легирующих элементов:
Классификация лигированных сталей
| № п/п | Классификация по химическому составу лигированных сталей : |
| 1 | низколегированные — менее 2,б%; |
| 2 | среднелегироввнные — 2,5-10%; |
| 3 | высоколегированные — более 10%. |
Структурный состав лигированных сталей
Легированныс стали и сплавы делятся также на классы по структурному составу:
Классификация сталей по качеству
По качеству, то есть по способу производства и содержанию вредных примесей, стали и сплавы делятся на четыре группы
Классификация сталей по назначению
По назначению стали и сплавы классифицируются на
- конструкционные
- инструментальные
- и стали с особыми физическими и химическими свойствами.
Конструкционные стали
Строительные стали
Стали для холодной штамповки
Стали цементируемые
Стали улучшаемые
Стали высокопрочные
Рессорно-пружинные
Стали шарикоподшипниковые
Стали автоматные
Стали износостойкие
Стали коррозионно-стойкие (нержавеющие стали)
Стали коррозионно-стойкие
Жаропрочные стали
Жаропрочные стали способны работать в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и при этом обладают достаточной жаростойкостью. Данные стали и сплавы применяются для изготовления труб, клапанных, паро- и газотурбинных деталей (роторы, лопатки, диски и др.).Для жаропрочных и жаростойких машиностроительных сталей используются малоуглеродистые (0,1-0,45%С) и высоколегированные (Ѕі,Ст, Ні, Со и др.).Жаропрочные стали и сплавы в своем составе обязательно содержат никель, который обеспечивает существенное увеличение предела длительной коррозионной прочности при незначительном увеличении предела текучести и временного сопротивления, и марганец. Они могут дополнительно легироваться молибденом, вольфрамом, ниобием, титаном, бором, иодом и др. Так, микролегирование бором, а также редкоземельными и некоторыми щелочноземельными металлами повышает такие характеристики, как число оборотов при кручении, пластичность и вязкость при высоких температурах, Рабочие температуры современных жаропрочных сплавов составляют примерно 45-80% от температуры плавления. Эти стали классифицируют по температуре эксплуатации (ГОСТ 20072-74):
- при 100-550°С (15ХМ, 12Х1МФ, 25Х2М1Ф, 20Х3МБФ)
- при 500-600°С (15Х5М, 40Х10С2М, 20Х13)
- при 500-650°С (12Х18Н9Т, 45Х14Н14В2М, 10Х11Н23Т3МР, ХН60Ю, ХН70Ю,ХН77ТЮР, ХН56ВМКЮ,ХН62МВКЮ
Жаростойкие стали
Криогенные стали
Инструментальные стали
Инструментальные стали по назначению делят на
- стали для режущих
- измерительных инструментов
- штамповые стали
Стали для режущих
Стали для режущих инструментов должны быть способными сохранить высокую твердость и режущую способность продолжительное время, том числе и при нагреве. В качестве сталей для режущих инструментов применяют
Углеродистые инструментальные стали
Легированные инструментальные стали
Быстрорежущие стали
Стали для измерительных инструментов
Инструментальные стали для измерительных инструментов (плиток, калибров, шаблонов) помимо твердости и износостойкости должны сохранять постоянство размеров и хорошо шлифоваться. Обычно применяют стали У3…У12, Х, 12Х1, ХВГ, Х12Ф1.
Измерительные скобы, шкалы, линейки и другие плоские и длинные инструменты изготовляют из листовых сталей 15, 15Х. Для получения рабочей поверхности с высокой твердостью и износостойкостью инструменты подвергают цементацни и закалке.
Штамповые стали
Штамповые стали обладают высокой твердостью и износостойкостью, прокаливаемостью и теплостойкостью.
Стали для штампов холодного деформирования
Эти стали должны обладать высокой твердостью, износостойкостью и прочностью, сочетающейся с достаточной вязкостью, также должны быть теплостойкими, Например Х12Ф1, Х12М, ХБВФ, БХБВЗМФС, ТХГЗБМ. Во многих случаях для изготовления штампов для холодного деформирования используют быстрорежущие стали.
Стали для штампов горячего деформирования
Эти стали должны иметь высокие механические свойства (прочность и вязкость) при повышенных температурах и обладать износостойкостью, окалиностойкостьто, разгаростойкостью и высокой теплопроводностью. Примером таких сталей могут служить стали БХНМ, БХНВ, 4Х3ВМФ, 4Х5В2ФС, ЗХЗВЅФ, 4Х2В5МФ.
Валковые стали
Данные стали применяют для рабочих, опорных и прочих валков прокатных станов, бандажей составных опорных валков, ножей для холодной резки металла, обрезных матриц и пуансснов. Е валковым сталям относят такие стали, как 9Х1, 55Х, 60ХН, 7Х2СМФ.
Источник: stroyone.com