Виды стали

К сталям относятся все сплавы железа, содержание углерода в которых менее 2,14%.
В составе стальных сплавов также могут присутствовать другие химические элементы: марганец, фосфор, сера, кремний. Их применяют в качестве легирующих компонентов для обеспечения стали определенных свойств необходимых в тех или иных условиях эксплуатации.

Содержание
  1. Классификация сталей
  2. Классификация по химическому составу
  3. Классификация по микроструктуре
  4. Классификация по способу производства
  5. Классификация по применению
  6. Классификация по степени раскисления и характеру затвердевания
  7. Классификация по качеству
  8. Маркировка стали

1 Классификация сталей

Классификация и маркировка сталей зависят от процентного наличия дополнительных компонентов в сплаве и характеристик  конструкционного материала.

Деление стальных сплавов на виды и присвоение им соответствующей маркировки осуществляется на основании:

  1. Состава.
  2. Структуры.
  3. Методики изготовления.
  4. Сферы использования.
  5. Характера затвердевания и уровня раскисления.
  6. Качественных характеристик.

Сталь является широко распространенным материалом, применяемым для различных промышленных нужд. Стальные сплавы отличаются прочностью (способностью переносить интенсивное напряжение), пластичностью (устойчивость материала к сильным деформациям ), вязкостью, упругостью, устойчивостью к холоду и жару.

Стальные элементы применяются как в промышленности, так и в бытовых и хозяйственных отраслях, и для каждой сферы применения существуют определенные сорта стальных сплавов. Важные для конкретной сферы применения свойства и характеристики материала достигаются путем обогащения сплава определенными химическими компонентами, наличие которых отражается в маркировке.

2 Классификация по химическому составу

Исходя из наличия в стальном сплаве определенных элементов выделяют два основных типа стали:

  1. Углеродистый.
  2. Легированный.

Углеродистые стали дополнительно классифицируются по процентному наличию углерода в составе сплава:

  • малоуглеродистые стали (С менее 0,25%);
  • среднеуглеродистые стали (С в пределах 0,25-0,60 %);
  • высокоуглеродистые стали (С свыше 0,60%).

Легированные стали содержат дополнительные компоненты, влияющие на их физические характеристики, и делятся на подвиды зависимо от объема легатуры в составе:

  • низколегированные (до 2,5% легатуры в составе);
  • среднелегированные (2,5-10% дополнительных компонентов);
  • высоколегированные (концентрация легатуры более 10%).

Стоит учитывать, концентрация углерода не влияет на степень легирования.

Содержание углерода не влияет на степень легирования. В случаях, когда доля марганца в составе стали более 1%, а кремния свыше 0,9 % их также относят к легирующим компонентам.

3 Классификация по микроструктуре

Классификация стали зависит не только от состава, но и от структуры материала, а также факторов, действовавших на нее в процессе производства (отливки, термообработки).

После отжига (нагревание стальной заготовки до пластичного состояния с последующим медленным охлаждением) сталь приобретает определенную структуру:

  • доэвтектоидную (преобладание включений ферритов);
  • эвтектоидную (замещение ферритов перлитами);
  • заэвтектоидную (наличие в структуре вторичных карбидных включений);
  • ледебуритную (наличие первичных карбидных включений);
  • аустенитную;
  • ферритную.

В зависимости от конечной микроструктуры сталь делят на 5 классов:

  1. Перлитный – стали используемые в строительстве, изготовлении конструкционных материалов, производстве инструментов. К этому классу относятся низколегированные сплавы углеродистого типа.
  2. Мартенситный – нержавейки, сплавы для производства инструментов и конструктивные стали высоколегированного типа.
  3. Аустенитный – жароустойчивые и огнеупорные сплавы нержавеющих металлов.
  4. Ферритный - сплавы с высоким содержанием хрома, нержавейки, жаропрочные стали.
  5. Карбидный – высокоуглеродистые стали с карбидообразующими структурными элементами.

4 Классификация по способу производства

От способа изготовления стали зависит ее состав, структурные характеристики и физические параметры. По методике производства стальные сплавы подразделяют на:

  1. Обыкновенные – среднеуглеродестый сплав выплавляемый в  конвертерах и печах. Отливается в большинстве случаев крупнокалиберными  слитками.Такие стали отличаются значительной ликвидацией и большим объемом неметаллических примесей. В раскатанном виде на ней заметны полосы.
  2. Качественные – стали, которые плавятся в мартеновских печах в соответствии с установленными для состава, плавильного и разливочного процесса требованиями. В стали этого вида неметаллических примесей содержится существенно меньше, чем в рядовом сплаве, а серы и фосфора в составе не больге 0,04%.
  3. Высококачественные –  сплавы с многокомпонентным составом. Их  плавят в печах уменьшенного тоннажа, контролируя минимальное наличие в ее составе фосфора и серы. Сплав отличается наивысшей чистотой и содержит минимум неметаллических компонентов.

5 Классификация по применению

Классификация сталей по назначению определяется физическими характеристиками стали и возможностью применения материала в той или иной сфере промышленности/производства. По такому критерию различают следующие классы сталей:

  1. Строительная (1 класс) – углеродистый сплав обыкновенного качества, обработанный под давлением. В некоторых случаях материал дополнительно упрочняют путем закалки при прокатном нагреве.
  2. Машиностроительная (2 класс) – изготавливается по методике интенсивной термообработки. При необходимости изготовления из машиностроительной стали малонагруженных деталей возможно изготовление машиностроительных сплавов рядового качества.
  3. Инструментальная (3 класс) –  сталь заэвтектоидной структуры, используется в производстве инструментов различных типов.
  4. Сталь с особыми характеристиками(4 класс) –  изготавливается в специфических условиях (вакуум, газ, электрошлак).

6 Классификация по степени раскисления и характеру затвердевания

Степень раскисления стали определяется наличием в сплаве, от которого также зависит характер отвердевания стального сплава. По этому критерию различают следующие типы сталей:

  1. Спокойную – полное раскисление и минимизация насыщенности сплава газами (маркировка «сп»).
  2. Кипящую – содержит газовые пузыри в слитках, завариваемые в процессе термообработки. Хуже поддается сварке и склонна к старению, деформируется под высокими (более 150-200С) и низкими (менее 0С) температурами (маркировка «кп»).
  3. Полуспокойную – тип стали с усредненными между спокойным и кипящим сплавом свойствами (маркировка «пс»).

В некоторых случаях при маркировке стали, характер затвердевания и степень раскисления не указываются.

7 Классификация по качеству

В зависимости от качественных характеристик стали и возможности применения ее в той или иной промышленной сфере классификация сталей по качеству выглядит так:

  1. Стали обыкновенного качества – углеродистые сплавы выплавленные в конвертерах или печах под воздействием кислорода. Отличаются низкой стоимостью и слабыми механическими параметрами в сравнении со сталями иных классов качества.
  2. Качественные стали – углеродистые или легированные сплавы выплавляемые с соблюдением определенных требований к плавильному и отливному процессам, составу материала.
  3. Высококачественные стали – плавятся в электропечах, отличаются относительной чистотой по неметаллическим примесям и газам, и соответственным улучшением эксплуатационных параметров.
  4. Особо высококачественные стали – легированные сплавы, изготавливаются методом электрошлаковой переплавки, которая позволяет максимально очистить стальной сплав от оксидов и сульфидов.

Таблица содержания количества серы и фосфора для каждого типа качества

Тип стали по качеству Содержание фосфора (Р) % Содержание серы (S)%
Обыкновенная 0,040 0,050
Качественная 0,035 0,035
Высококачественная 0,025 0,025
Особовысококачественная 0,025 0,015

8 Маркировка стали

Маркировки стали отображают свойства конструкционного материала, его состав и качество. Стальные сплавы обозначают в буквенно-цифровом отображении, по которому можно определить процент содержания в стали тех или иных химических элементов, а значит и основные физические свойства материала.

В маркировке легированных сталей первые цифры (одна или пара) в начале названия марки отображают процентное содержание углерода в сплаве (одна цифра в сотых долях, две – в десятых). Буквы, располагающиеся за этими цифрами указывают на степень раскисления стали (кп, сп, пс соответственно). Иногда такой параметр в маркировке не указывается.

Далее следуют буквы, демонстрирующие наличие в сплаве определенного химического элемента, которые могут сопровождаться цифровым значением (в целых процентных долях) содержания компонента в составе стали. Отсутствие цифр означает содержание в стали указанного элемента на уровне 1 – 1,5%.

Высококачественные по способу производства стали маркируются буквой А в окончании названия марки.

[block id="5"]
Рекомендуемые организации
ООО ПКФ «Сармат» ООО ПКФ «Сармат»
, , улица Гольянский поселок, 1 А
ООО «МТСК» ООО «МТСК»
, , Северный, Чермянский проезд, 7, строение 1
Обзор товаров
Трубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособленияТрубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособления

В этой статье мы рассмотрим различные механические трубогибы, которые можно использовать руками, применяя только мускульную ...

Смотреть
Виды сварочных аппаратов – обзор популярных моделейВиды сварочных аппаратов – обзор популярных моделей

Статья подскажет вам, какое специальное оборудование имеет смысл приобрести, если вы планируете производить работы по ...

Смотреть