Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Сталь є ковкий і деформується сплав заліза і вуглецю (в якості постійної домішки). Також містить інші легуючі елементи і інші шкідливі домішки. Зміст вуглецю при цьому не повинно перевищувати 2, 14%. Змінюючи хімічний склад цього сплаву за допомогою концентрації вуглецю і додаючи легуючі елементи, можна отримувати широкий спектр різних марок цього металу, які будуть володіти різними властивостями. Саме це і дозволяє використовувати цей матеріал в більшості галузей промисловості.
Принципи класифікації стали
Класифікація та маркування стали відбувається за такими параметрами:
хімічний склад;- структура;
- призначення;
- якість і спосіб виробництва;
- ступінь розкислення.
За хімічним складом
Залежно від хімічного складу цей метал поділяють на два типи: вуглецеві і леговані. У свою чергу, вуглецеві ділять на:
- низьковуглецеві (вміст вуглецю нижче 0, 2%);
- середньовуглецеві (вміст вуглецю в межах 0, 2% - 0, 45%);
- високовуглецеві (вміст вуглецю вище 0, 5%).
Леговані стали класифікують за загальним сумарною кількістю легуючих елементів (при цьому вміст вуглецю підсумовують, марганець починає вважатися легирующим елементом при його вмісті в сплаві більше 1%, кремній - більш 0, 8%). Розрізняють такі:
- низьколеговані (нижче 2, 5%);
- середньолеговані (в межах 2, 5% - 10%);
- високолеговані (більше 10%).
за структурою
Такий класифікаційний ознака, як структура матеріалу вважається менш стійким, так як має залежність від швидкості охолодження, легування, способу термообробки і деяких інших непостійних чинників. Однак структура у готового матеріалу все ж дозволяє провести об'єктивну оцінку його якості. Класифікацію стали по структурі в станах відпалу і нормалізації. У стані відпалу розрізняють такі:
доевтектоїдних - містить в своїй структурі надлишковий ферит (наприклад, застосовується для штампів гарячого деформування);- евтектоїдна - структура складається з Періто;
- заевтектоідних - містить в структурі вторинні карбіди (в більшості своїй використовується при виготовленні інструменту);
- карбідна (або ледебуритного) - структура містить первинні карбіди (наприклад, швидкорізальні);
- феритної (нержавіючі, жароміцні та інші);
- аустенітні.
Після процесу нормалізації стали поділяють на такі класи:
- перлітні - містять низьку кількість елементів легування, структура після нормалізації: перліт, перліт + ферит, перліт + заевтектоідний карбід;
- мартенситні - містять високу кількість легуючих елементів, а також відносно низьку критичну швидкість загартування;
- аустенітні - відрізняються підвищеним вмістом легуючих елементів, структура: аустеніт, аустеніт + карбід.
За призначенням
За такою ознакою, як назначени е стали поділяються на конструкційні, інструментальні і спеціального призначення (що мають спеціальні властивості).
Конструкційні використовуються для виготовлення всіляких деталей в пристроях, в машинах, елементах будівельних конструкцій. Між собою діляться на:
- звичайної якості;
- покращувані;
- Цементовані;
- автоматні;
- високоміцні;
- рессорно-пружинні.
Інструментальні використовуються для виготовлення ріжучих, вимірювальних та інших інструментів. Поділяються на такі групи:
- для виготовлення ріжучого інструменту;
- для виготовлення вимірювального інструмента;
- для виготовлення штампового-пресової оснастки.
Спеціального призначення - це сплави мають особливі фізичні і / або механічні властивості. розрізняють:
нержавіючі (корозійно-стійкі);- жаростійкі;
- жароміцні;
- зносостійкі;
- магнітні;
- немагнітні і т. д.
За якістю і способу виробництва
У цьому випадки під якістю розуміють всю сукупність властивостей металу, які визначаються металургійним процесом його виготовлення. Якість стали визначається присутністю в ній шкідливих домішок. В першу чергу - це хімічні елементи сірка і фосфор. Залежно від їх зміст поділяють на:
- звичайної якості - містять до 0, 06% сірки і 0, 07% фосфору;
- якісні - до 0, 035% сірки і 0, 035% фосфору;
- високоякісні - не більше 0, 025% сірки і 0, 025% фосфору.
- особливо високоякісні - не більше 0, 015% сірки і 0, 025% фосфору.
За ступенем розкислення
Розкисленням називається процес видалення кисню з рідкого металу. Неокислених сталь має відносно малу пластичність і сильніше схильна до крихкого руйнування при термічній обробці тиском. За ступенем розкислення поділяють на:
- спокійні;
- напівспокійну;
- киплячі.
Процес розкислення спокійних сталей в плавильної печі / або ковші за допомогою марганцю, алюмінію і кремнію. Затвердіння в виливниці відбувається спокійно, без газовиділення. У верхній частині злитків утворюється усадочная раковина. Даний тип має анізотропією, тобто механічні властивості різні і залежать від напрямку - пластичні властивості в поперечному напрямку (у напрямку прокатки) значно нижче, ніж в поздовжньому напрямку. Крім того, у верхній частині злитка вміст сірки, фосфору і вуглецю підвищений, а в нижній частині - знижений. Це значно погіршує властивості виробу, іноді навіть до відбракування.
Розкислення в киплячих відбувається тільки за рахунок марганцю. Надмірна кількість кисню при затвердінні частково реагує з вуглецем, виділяючись у вигляді газових бульбашок (окис вуглецю). Звідси і створюється враження «кипіння». У цьому типі практично відсутні неметалеві включення, що виникають із продуктів розкислення. Є низьковуглецевих сплавом, з мінімальним вмістом кремнію і великим вмістом газоподібних домішок. Використовується при виготовленні деталей кузовів автомобілів і т. П. Має хорошу штампуемость в холодному стані.
Напівспокійну стали займають серединне положення між спокійними і киплять сталями. Розкислення виробляють в два етапи: частково в плавильної печі і ковші, заключному - в виливниці. У виливниці розкислення відбувається зарахунок вуглецю, який міститься в металі.
Розшифровка сталей в матеріалознавстві
Належить до класу: конструкційні вуглецеві якісні. Хімічний склад: вуглець - 0, 17-0, 24%; кремній - 0, 17-0, 37%; марганець - 0, 35-0, 65%; сірка - до 0, 04%; фосфор - до 0, 04%. Широко застосовується в котлобудуванні, для труб і нагрівальних трубопроводів різного призначення, крім того, промисловість випускає пруток, лист.
ХВГ розшифровка
Належить до класу: інструментальні леговані. Застосовується для виготовлення вимірювального і ріжучого інструменту, мітчиків, протяжок.