Cталь — критерии классификации, марки стали и их применение

Сталь — это сплав железа с углеродом и другими элементами, подвергнутый ковке и, при необходимости, термической обработке. Если сплав был залит в подходящую форму (песок или металл) и там затвердел, такой материал называется литой сталью.

Сталь — критерии разделения

Классификация марок стали производится в зависимости от их химического состава, использования, а также механических или физических свойств.

По химическому составу сталь делится на:

• легированную,
• низколегированную,
• высоколегированную,
• углеродистую,
• низкоуглеродистую,
• среднеуглеродистую,
• высокоуглеродистую.

По назначению сталь делят на:

1. конструкционную сталь;
2. инструментальную;
3. специальную.

Обработка стали

Наиболее распространенные виды обработки — это:

• прокат (горячий или холодный),
• вытяжка (горячая или холодная),
• прессование,
• ковка.[

Температура, разделяющая процессы горячего и холодного металлопроката, является статической температурой рекристаллизации, то есть температурой, при которой измельченное зерно возвращается в исходную форму в течение 1 часа.

Под термической обработкой понимается нормализация и термическое улучшение, то есть закалка и отпуск. Массовое содержание углерода в сплаве, равное 2,11%, является предельным содержанием между сталью и чугуном. Конструкционные стали содержат углерода примерно в 10 раз меньше. Процентное содержание других элементов, присутствующих в сплаве, определяет, классифицируется ли данная сталь как нелегированная или легированная.

На сталеплавильном заводе, по желанию заказчика, может проводится контрольный анализ химического состава стали в образцах готовой продукции. Отклонения содержания отдельных элементов от ковшевого анализа не должны превышать стандартных отклонений.

Марки стали

Марку стали на rusmetprom.ru можно определить тремя способами, указав:

• буквы и цифры, обозначающие применение, механические и другие свойства,
• буквы и цифры, обозначающие химический состав стали,
• номер стали.

Первый способ необходим конструктору, второй способ — технологу-сварщику, а третий метод удобен для выставления счетов, особенно при использовании электронной обработки данных.

Обозначение сорта по первому способу включает два основных символа и как минимум один дополнительный символ.

Современные марки стали обеспечивают не только повышенную прочность, но и очень хорошую свариваемость и коррозионную стойкость. Они также легче, что обеспечивает экономию на сборке, транспортировке, сборке и использовании самой конструкции. Сталь — это строительный материал, который можно перерабатывать.

Сталь инструментальная для горячих работ — применение и спецификация

Инструментальные стали, легированные для горячей обработки, характеризуются рабочей средой в диапазоне температур 250-700 ℃. Они используются в качестве сталей для ножей горячей резки, кузнечных прессов, сталей для форм для литья под давлением, форм для производства и обработки твердых и жидких металлов. Изделия из инструментальной стали характеризуются коррозионной стойкостью, соответствующей пластичностью, стойкостью к огнестойкости, термостойкостью, очень высокой прочностью, твердостью и устойчивостью к истиранию при высоких температурах.

Характеристики и применение инструментальных сталей для холодной обработки

Легированные стали для холодной обработки — намного лучшая альтернатива углеродистым инструментальным сталям. Благодаря добавкам хрома — Cr, марганца — Mn, молибдена — Mo эти стали показывают гораздо лучшую прокаливаемость. Кроме того, содержащиеся в них добавки вольфрама и ванадия увеличивают количество легированных карбидов в инструментальных сталях, благодаря чему улучшается стойкость к истиранию. Они характеризуются гораздо большей стойкостью к истиранию, ударной вязкостью, низкой склонностью к деформации, повышенной стойкостью к окислению, стойкостью к термической усталости и короблению.

Как инструментальные стали более высокого качества, они подходят для ножей и режущих деталей. Некоторые из марок идеально подходят для штампов для холодной обработки, режущих пластин для штампов, пневматических инструментов, а также долот и пуансонов.

Подшипниковая сталь

Характеризуется очень высоким содержанием углерода — около 1%. Она отличается высокой:

• твердостью,
• степенью чистоты химического состава,
• прокаливаемостью,
• усталостной и статической прочностью,
• соответствующей пластичностью материала.

В сталях этого типа упор делается на износостойкость. Элементы (например, валы, кольца) и другие узлы подвергаются постоянному перемещению, контакту с другими элементами, обычно под высоким давлением. Во многих ситуациях требуется особая коррозионная стойкость и устойчивость к более высоким температурам. После определения химического состава в некоторых ситуациях можно идентифицировать подшипниковые стали и связать их с инструментальными сталями.

В связи с их предполагаемым использованием подшипниковые стали должны обладать высокой обрабатываемостью, не деформироваться при термообработке, иметь минимально возможные неметаллические включения и примеси серы, фосфора и кислорода и иметь ограниченную подверженность обезуглероживанию поверхности.

Спецификация низколегированных сталей

Нелегированные стали используются в элементах машин, устройств, бытовых изделий, таких как бытовая техника, металлические детали мебели, крепежные детали, конструкции в общем и промышленном строительстве, автомобилестроение, а также гидравлика. Кроме того, некоторые из них также используются при производстве резервуаров высокого давления для азота или воздуха, трубопроводов для питьевого водоснабжения, производстве прессованных элементов, деталей, используемых в авиации и железных дорогах.

Современная архитектура неразрывно связана со сталью. Этот материал используется при строительстве инженерных сетей и инфраструктурных сооружений — в т.ч. мосты, мостики, холлы. Современные здания с использованием стальных конструкций часто выделяются с точки зрения эстетики и архитектуры.