Содержание
Марка стали | Виды стали | Типы стали | Технические характеристики
В этом разделе мы приводим основную информацию о марках стали, пользующихся наиболее высоким спросом. Металлопрокат из углеродистых и качественных углеродистых марок, а так же низколегированных марок представлен в широком асортименте в нашей компании, металлопрокат из легированных марок мы поставляем под заказ.
Углеродистая сталь обыкновенного качества
Содержание углерода в таких марках не должно выходить за пределы диапазона 0,06 – 0,49%. К этой группе относятся следующие марки – Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6, Ст0. Химический состав стали углеродистой обыкновенного качества должен соответствовать ГОСТ 380-94. Прокат углеродистый обыкновенного качества производится в соответствии с общими техническими условиями, соответствующими ГОСТ 535-2005.
В зависимости от нормируемых показателей углеродистую сталь разделяют на 5 категорий:
Категория 1 – Химический состав не нормируется
Категория 2 – Не нормируется ударная вязкость при температурах -20 и +20
Категория 3 – Нормируется ударная вязкость только при температуре +20
Категория 4 – Нормируется ударная вязкость только при температуре -20
Категория 5 – Нормируется ударная вязкость при -20 и +20, в том числе после механического старения
Для марки Ст0 не нормируется Химический состав, предел текучести и изгиб в холодном состоянии, следовательно категории для этом марки не предусмотрены.
В зависимости от назначения, горячекатаный прокат подразделяют на три группы:
I – для применения без обработки поверхности
II – для холодной механической обработки
III – для горячей обработки давлением
Если в заказе не указана группа, производитель сам выбирает группу, как правило, это В-I. Фасонный прокат производят только 1-ой группы.
Наибольшее распространение получила марка Ст3сп/пс1-5. Из этой марки изготавливают подавляющее большинство сортового проката, фасонного проката, листов и рулонов горячекатаных, стальные трубы профильные и круглые.
Качественная углеродистая сталь
Низкоуглеродистая качественная конструкционная сталь – 08, 08кп, 08пс – идеально подходит для изготовления листового проката. Такая сталь относится к мягким сталям, поэтому легко обрабатывается: давление, профилирование, штамповка.
Качественная конструкционная сталь – 10, 15, 20, 25 – часто используется в изготовлении стальных труб и машиностроении, обладает более высокой прочностью, по сравнению с маркой Ст3, а так же намного успешнее противостоит коррозии.
Твердая качественная сталь – 30, 35, 40, 45 и т.д… в основном используется в машиностроении при изготовлении сильно нагруженных деталей машин – эти марки обладают высокой износостойкостью и еще более устойчивы к коррозии.
В некоторых случаях в этих марках повышают содержание марганца, тогда в обозначении эти марок появляется буква Г, например 65Г. Такие стали называют высокоуглеродистыми. Их применяют при изготовлении высокопрочных деталей – рессоры, пружины, направляющие.
Низколегированная сталь
Для производства арматуры чаще всего используют марки 35ГС и 25Г2С, благодаря применению этих марок, арматура приобретает высокие антикоррозийные свойства и высокую прочность как в обычных условиях, так при низких и высоких температурах окружающей среды. Вышеперечисленные характеристики достигаются без применения термоупрочнения. В особо ответственных изделиях, таких как мачты уличного освещения, применяют арматуру термомеханически упрочненную по ГОСТ 10884-94, при этом часто используются 25Г2С.
При изготовлении листового, трубного или фасонного проката используются более дорогие марки: 09Г2, 09Г2С, 17ГС, 10ХСНД, 15ХСНД и другие. Выбор марки стали обусловлен требованиями потребителя по классу прочности конечного изделия. В состав Низколегированной стали входят Углерод (С), Кремний (Si), Марганец (Mn), а так же дополнительные легирующие элементы Алюминий (Al), Титан (Ti), Ванадий (V), Ниобий (Nb) и Азот (N).
Металлопрокат из низколегированных марок стали применяется преимущественно в строительстве в условиях экстремально низких температур в Северных регионах и Восточной Сибири, сооружении особо ответственных высоконагруженных конструкций, таких как мосты, эстакады.
Благодаря легирующим элементам, входящим в состав, низколегированные стали обладают высокими антикоррозийными свойствами. Низколегированные стали не покрываются цинком, достаточно простой окраски для долгосрочной защиты от коррозии.
Легированная сталь
Легированные марки так же широко применяются при изготовлении главным образом сортового проката, в частности стали круглой, например 30Х, 40Х или 30ХГСА. Легирующие добавки применяются для повышения прочности стали, придания антикоррозийных свойств, снижают хрупкость стали.
Первая цифра в обозначении легирующей стали означает количество углерода, следующие буквы и цифры наличие легирующих элементов и их долю в данной марке, причем, если доля легирующего элемента менее 1%, его доля не указывается. В качестве легирующих элементов используются Хром (Cr), Марганец (Mn), Никель (Ni), Азот (N), Молибден (Mo) и Ванадий (V).
Некоторые специальные легированные стали имеют особую систему обозначений, в этих случаях перед цифровым обозначением содержания основного легирующего элемента ставится одна из следующих букв:
Р – быстрорежущая
А – автоматная
Э – электротехническая
Ш – шарикоподшипниковая
Например, ШХ15 – шарикоподшипниковая сталь с содержанием Хрома (Cr) 15%.
Области применения легированных сталей разнообразны, но все они используются исключительно для изготовления высокопрочных деталей повышенной точности, таких как детали машин и механизмов, работающие при экстремальных нагрузках – валы, оси, рычаги, поршни…
Как и следует из названий специальных марок – шарикоподшипниковая сталь предназначена для изготовления рабочих деталей подшипников, быстрорежущая для изготовления высокопрочных режущих элементов промышленного назначения, электротехническая для изготовления сердечников и других элементов электрического оборудования, работающих под высоким Током.
Категорийность металлопроката низколегированных сталей ГОСТ 19281-89 ГлавСтройИнвест
Прайс-лист — Труба прямоугольная низколегированная ст.09Г2С
Прайс-лист — Балка двутавровая ст.09Г2С
Прайс-лист — Швеллер 09Г2С
Прайс-лист — Лист низколегированный ст 09Г2С
Категория металлопроката низколегированных сталей ГОСТ 19281-89
При обозначении марок низколегированных сталей (ГОСТ 19281-89) после марки стали (через тире) пишется категория металлопроката (пример: 09Г2С-12 , 09Г2С-14 , 09Г2С-15 , 10ХСНД-15 , 15ХСНД-15). Категория обозначает на какие нормируемые характеристики был испытан металлопрокат.
Нормируемая | Категория металлопроката сталь ГОСТ 19281-89 | ||||||||||||||
Характеристика | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
Ударная вязкость при +20 C | + | + | |||||||||||||
Ударная вязкость после механического старения | + | + | + | + | + | + | + | ||||||||
Ударная вязкость КСU при — 20 С | + | + | |||||||||||||
— 40 С | + | + | |||||||||||||
— 50 С | + | + | |||||||||||||
— 60 С | + | + | |||||||||||||
— 70 С | + | + | |||||||||||||
Ударная вязкость КСV при 0 С | + | ||||||||||||||
— 20 С | + |
Марка 09г2с – сталь конструкционная, низколегированная, углеродистая. Количество присадок в ней не превышает 2,5%, а цифровые и буквенные символы в названии обозначают их процентное содержание в металле. Расшифровка маркировки по ГОСТ 5058-65 означает, что содержание углерода в стали – 0,09%, буква «Г» в сочетании с цифрой «2» говорит о добавке 2% марганца, а «С» – однопроцентная добавка кремния. Аналоги этой стали – 09г2, 09г2дт, 09г2т, 10г2с, также также легко расшифровываются по ГОСТ. Главное достоинство этой марки – ее хорошая свариваемость, которая осуществляется и при подогреве и термической обработке, и без подогрева.
Основные характеристики стали 09г2с
Расшифровка марки 09Г2С: Обозначение 09Г2С означает, что в стали присутствует 0,09% углерода, поскольку 09 идет до букв, далее следует буква «Г» которая означает марганец, а цифра 2 – процентное содержание до 2% марганца. Далее следует буква «С», которая означает кремний, но поскольку после С цифры нет – это означает содержание кремния менее 1%. Таким образом, расшифровка 09Г2С означает, что перед нами сталь имеющая 0,09% углерода, до 2% марганца, и менее 1% кремния и поскольку общее кол-во добавок колеблется в районе 2,5% то это низколегированная сталь. Сера и фосфор, негативно влияющие на вязкость стали, используются в марке в незначительных количествах.
- углерод – до 1.2%;
- кремний – 0.5-0.8%;
- марганец – 1.3-1.7%;
- никель – до 0.3%;
- сера – до 0.04 %;
- фосфор – 0.035 %;
- хром – до 0.3 %;
- азот – до 0.008 %;
- медь – до 0.3%;
- мышьяк – 0.08 %.
- железо – 96-97%.
Механические свойства стали 09г2с позволяют использовать ее для различных строительных конструкций, поскольку она обладает повышенной прочностью даже в деталях не очень большой толщины. Диапазон ее температурного использования значителен: -70 – +450°С, т.к. она обладает устойчивостью присущих ей качеств.
Ценность технологических свойств марки 09г2 связана с наличием:
- высокого предела выносливости, особенно после получения двухфазной ферритно-мартенситной структуры
- пластичности
- легкой свариваемости без ограничений
- прокаливаемости
- отсутствия перегрева
- отсутствия флокеночувствительности
- устойчивости к образованию трещин
- устойчивости к отпускной хрупкости и др.
По ГОСТУ19281-89 к марке, равно как и к другим низколегированным сталям, добавляется категория металлопроката. Например, 09г2с
-12 будет обозначать, что стальной лист из 09г2с испытывался на ударную вязкость при температуре -40°С. Соответственно 09г2с -15 будет обозначать, что стальной лист из 09г2с испытывался на ударную вязкость при температуре -70°С
Лист г/к из стали 09Г2С называют еще листом низколегированным. Применяется данный лист для конструкций сварных, клепанных или болтовых.
Также из стали 09Г2С изготовляют:
- детали для вагонов;
- паровые котлы;
- сварные переходы, фланцы;
- бесшовные трубы;
- аппараты, работающие под давлением;
- оборудование для нефтехимической отрасли.
Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 19281-73, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-97.
Лист толстый ГОСТ 19282-73, ГОСТ 5520-79, ГОСТ 5521-93, ГОСТ 19903-74.
Лист тонкий ГОСТ 17066-94, ГОСТ 19904-90.
Полоса ГОСТ 103-2006, ГОСТ 82-70.
Поковки и кованные заготовки ГОСТ 1133-71
Лист 09Г2С изготавливается толщиной от 4 до 160 мм по сортаменту ГОСТ 19903 и с техническими условиями по:
- ГОСТ 5520;
- ГОСТ 19281.
Лист 09Г2С ГОСТ 5520 производится по категориям 2-18 и 19-22. При этом листы:
- категорий 2-6, 10-12, 16, 18, 19 и 20 производятся без термической обработки или термически обработанными, в том числе с прокатного нагрева;
- остальных категорий — с термической обработкой (после нормализации или закалки с отпуском).
Лист низколегированный по ГОСТ 19281 производится по классам прочности. Из марки стали 09Г2С листы изготовляют классов прочности 265, 295, 325 и 345.
Еще один важный факт, который относится к маркировке, это обозначение материала в разных отраслях. К примеру, в строительном деле сплав 09Г2С обозначается как С345. Довольно часто в таких случаях возникает множество вопросов у незнающих людей. Все дело в том, что для строителей маркировка с точки зрения легирования не важна. Они отмечают такие сплавы по их пределу текучести, который в данном случае равен 345.
Прокат из стали С345 изготовляют категорий 1, 2, 3 и 4 в зависимости от требований по испытаниям на ударный изгиб. Нормируемые показатели ударной вязкости для проката различных категорий, оговоренных в заказе, приведен в таблице
Нормируемая характеристика | Категория | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |
Ударная вязкость при: | ||||
-40°С | + | — | + | — |
-70°С | — | + | — | + |
Ударная вязкость после механического старения | — | — | + | + |
Свариваемость стали 09Г2С:
Сталь 09Г2С отличается устойчивостью к перегреву, образованию трещин. Ее можно сваривать как после подогрева, так и без предварительного подогрева и какой-либо термической обработки. Подобное стало возможным благодаря низкому содержанию углерода. Если же в сплаве будет больше углерода, то в шве образуются микроскопические поры. При работе с толстыми листами рекомендуется использовать многослойную сварку.
Сталь 09Г2С не перегревается и не закаливается в процессе сварки. Ее пластические свойства остаются на высоком уровне, а зернистость не увеличивается. Все эти характеристики делают такой сплав идеальным для использования в сварных конструкциях. Процесс сварки может осуществляться с предварительным подогревом (приблизительно до 100°-120°) и без него.
Именно эта марка позволяет создавать максимально тонкостенные элементы, что отлично подходит для ее применения в судостроении и строительной области. К тому же материал довольно прочный и долговечный, что обуславливает безопасность сооружения.
Листовой прокат из стали 09Г2С. Это позволяет создавать сложнейшие конструкции для газодобывающей, нефтяной и химической отрасли. В таких сферах стальные изделия из этой марки представлены в виде труб и трубопроводной арматуры.
Способы сварки:
- ручная дуговая (РДС)
- аргонно-дуговая (АДС) под флюсом и с газовой защитой
- электрошлаковая (ЭШС)
Механическая обработка
Сталь можно подвергать разным видам механической обработки: токарная, дробеструйная и фрезерная обработка, поперечная резка, сверловка, правка. При этом металл не теряет своих положительных свойств. Выполнять механическую обработку можно практически на любом оборудовании.
Стоит не забывать, что этот механический показатель напрямую зависит от химического набора соответствующих компонентов, и присутствие в большем процентном содержании какого-либо элемента может сыграть ключевую роль при формировании показателей прочности при обработке этой стали.
Механические свойства стали 09Г2С
В зависимости от класса прочности, изменяется и такой показатель механических характеристик, как твёрдость. Зависимость этих двух показателей прямая: чем выше категория прочности материала, тем выше и значение твёрдости. Обычно твёрдость низколегированных сплавов измеряется по методу Бринелля, и показатель твёрдости обозначается в единицах НВW, но в зависимости от требований, предъявляемых к изделию, и месту контроля (основной материал или материал сварного шва), может изменяться и метод измерения твёрдости. В таком случае, твердость материала может быть выражена в единицах по шкале Роквелла, Виккерса и т.д.
Механические свойства проката из стали С345
Получить консультацию специалиста и узнать окончательную стоимость заказа можно по телефону 8-812-642-21-37 или e-mail: [email protected]
МЕТАЛЛООБРАБОТКА КОНТАКТЫ МЕТАЛЛОПРОКАТ
Марки и семейства нержавеющей стали
: объяснение
Несмотря на то, что нержавеющие стали имеют некоторые общие характеристики, понимание различных доступных типов необходимо для поиска оптимальных характеристик и ценовой категории для ваших нужд.
Благодаря своей универсальности, долговечности и доступности производство нержавеющей стали продолжает увеличиваться во всем мире из года в год.
Но нержавеющая сталь — это не один сплав.
В то время как нержавеющая сталь получает большую часть своей коррозионной стойкости от хрома, сегодня существует почти бесконечное количество комбинаций различных металлов, продаваемых как нержавеющая сталь.
Одним из первых шагов в поиске наилучших вариантов при работе с нержавеющей сталью является определение подходящего сплава для вашего продукта.
Давайте рассмотрим распространенные типы и соображения…
Идентификаторы из нержавеющей стали – понимание различных типов
На большинстве сплавов нержавеющей стали можно найти две основные этикетки:
- Семейства
- Марки
Но что можно узнать об этих сплавах по их этикеткам?
Много, если знать, что искать…
Семейства нержавеющей стали: четыре варианта с уникальными свойствами
Семейства относятся к определенным свойствам и дают представление о соотношении различных металлов в сплаве. Нержавеющая сталь делится на четыре группы:
- Аустенитная нержавеющая сталь
- Ферритная нержавеющая сталь
- Дуплексная нержавеющая сталь
- Мартенситная и дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь
Но семья — это только часть истории. Чтобы по-настоящему понять, что отличает один тип нержавеющей стали от другого, вам нужно взглянуть на ее класс.
Марки нержавеющей стали
В семействах вы найдете различные марки, которые помогают описать определенные свойства сплава, такие как ударная вязкость, магнетизм, коррозионная стойкость и состав сплава.
Старые марки часто имеют трехзначный идентификатор, установленный Обществом автомобильных инженеров (SAE).
Однако вы также можете увидеть марки в Северной Америке, идентифицируемые с помощью шестизначного идентификатора, установленного Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM).
Они известны как идентификаторы Единой системы счисления (UNS). Вы можете найти полный список общих идентификаторов здесь.
Во многих случаях идентификаторы UNS имеют те же первые три числа, что и их эквиваленты AISI.
Но существуют также системы оценок, созданные:
- Британские стандарты (BS)
- Международная организация по стандартизации (ISO)
- Японские промышленные стандарты (JIS)
- Европейский стандарт (EN)
- Немецкий стандарт (DIN)
- Китайский стандарт (GB)
Из-за огромного количества различных стандартов и системы классификации, может быть трудно получить много информации об уникальном составе данного сплава из его марки.
Например, нержавеющая сталь 304 по стандарту SAE также может иметь класс:
- Номер EN: 1.4305
- Название EN: X8CrNiN18-9
- UNS: S30400
- DIN: X5CrNi18-9, X5CrNi18-10, X5CrNi19-9 9002 2
- БС: 304S 15, 304S 16, 304S 18, 304S 25 , En58E
- JIS: SUS 304, SUS 304-CSP
Однако, чтобы получить данное обозначение класса, сплав должен соответствовать строгому набору требований, установленных организацией, поддерживающей стандарт.
В случае общих стандартов SAE нержавеющая сталь 304 должна содержать:
- от 18% до 20% хрома
- от 8% до 10,5% никеля
- 0,08% углерода
- 2% марганца
- 0,75% кремния
- 0,03 % Сера
- 0,1 % Азот
9002 1 0,045 % Фосфор
Каждое добавление или корректировка состава сплава будет влиять на различные аспекты характеристик нержавеющей стали.
Если вы точно не знаете, какая марка стали вам нужна или каковы требования к составу для различных марок, в приведенных ниже списках представлены наиболее распространенные варианты:
- SAE и UNS Химический состав и механические свойства
- BS EN Составы нержавеющей стали
- MatWeb Metall Alloy Поиск по номеру UNS
Характеристики распространенных семейств и марок нержавеющей стали
9 0002 Когда вы объединяете семью и учитесь вместе, вы получаете хорошее представление о том, чего ожидать от конкретного сплава нержавеющей стали.
Вы можете узнать обо всем, от магнетизма и ударной вязкости до коррозионной стойкости и термостойкости.
Хотя существует слишком много типов, чтобы перечислять их по отдельности, эти общие классификации дают представление о том, чего ожидать в каждом семействе, а также о требуемых общих оценках.
Аустенитные
Это семейство наиболее популярно и широко используется во всем мире.
Часто включает хром и никель. Некоторые сорта также включают марганец и молибден.
В то время как аустенитная нержавеющая сталь немагнитна при отжиге с раствором, некоторые холоднодеформированные марки являются магнитными. Термическая закалка не работает с этими типами стали.
Тем не менее, они обеспечивают превосходную коррозионную стойкость и сопротивление ползучести, оставаясь при этом пригодными для сварки.
Популярные марки аустенитной нержавеющей стали включают марки 303, 304, 316, 310 и 321.
Ферритный
Из-за более низкого содержания никеля это одно из самых рентабельных семейств.
Несмотря на низкое содержание никеля, эти сплавы часто содержат хром, молибден, ниобий и/или титан для повышения ударной вязкости и сопротивления ползучести.
Большинство из них являются магнитными, а также обладают хорошей коррозионной стойкостью и свариваемостью.
Популярные для внутреннего применения, например кухонной утвари, или вне поля зрения, например для выхлопных газов, эти сплавы хорошо подходят для ситуаций, когда внешний вид не так важен, как стоимость и производительность.
Обычные марки ферритной нержавеющей стали включают марки 409 и 430.
Duplex
Это семейство включает в себя многие из самых последних и запатентованных сплавов.
Многие дуплексные марки сочетают свойства как аустенитных, так и ферритных нержавеющих сталей.
Характеристики зависят от сплава, поскольку многие из них созданы для решения конкретных промышленных задач, таких как вес, ударная вязкость и повышенная прочность на растяжение. Большинство из них обладают хорошей свариваемостью и формуемостью по сравнению с другими семействами сталей.
Некоторые обладают повышенной коррозионной стойкостью. Стойкие к хлоридам нержавеющие стали особенно популярны при использовании на шельфе.
К распространенным дуплексным сплавам относятся марки 318L, LDX 2101, LDX 2304, 2507 и 4501 (также известные как супердуплекс 25CR).
Мартенситная сталь и дисперсионно-твердеющая сталь
Хотя мартенситная сталь и дисперсионно-твердеющая сталь являются наименее распространенными из четырех основных семейств нержавеющих сталей, они популярны в тех случаях, когда требуется точная закаленная кромка.
Закалка и закалка возможны благодаря добавлению углерода, что делает это семейство ведущим выбором для ножей, ножниц, бритв и медицинских инструментов.
Эти сплавы нержавеющей стали обладают коррозионной стойкостью от умеренной до хорошей и после закалки сохраняют магнитные свойства.
Общие марки мартенситных и дисперсионно-твердеющих сталей включают марки 410 и 420.
Группа сплава | Магнитная реакция | Скорость упрочнения | Коррозионная стойкость | Упрочняемый | Пластичность | Стойкость к высоким температурам | Стойкость к низким температурам | Свариваемость |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Аустенитный | Обычно нет | Очень высокая | Высокая | Холодной обработкой | Очень высокая | Очень высокая | Очень высокая | Очень высокая |
Дуплекс | Да | Средняя | Очень высокая | Нет | Средняя | Низкая | Средняя | Высокая |
Ферритная 90 221 | Да | Средний | Средний | Нет | Средний | Высокий | Низкий | Низкий |
Мартенситный | Средняя | Средняя | Закалка и отпуск | Низкая | Низкая | Низкая | Низкая | |
Дисперсионное твердение | Да | Средняя | Средняя | Старение | Средняя | Низкая | Высокий |
Заключительные мысли
От декоративных конструкций до прочного промышленного использования, нержавеющая сталь предлагает широкий спектр применения. Понимание уникальных характеристик различных сплавов нержавеющей стали необходимо не только для обеспечения долговечной и безопасной работы, но и для оптимизации затрат.
На протяжении более 40 лет компания Unified Alloys с гордостью обслуживает Канаду в различных отраслях промышленности. Наша цепочка поставок и опыт помогут обеспечить успех вашего следующего проекта, начиная от листового и пруткового проката и заканчивая механической обработкой и изготовлением. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши потребности.
Понимание стали | OnlineMetals.com®
- Типы и марки стали — CAST
- Углеродистая сталь
- Легированная сталь
- Нержавеющая сталь
- Инструментальная сталь
- Прошлое, настоящее и будущее стали
Типы и марки стали
Steel намного сложнее, чем вы думаете. Базовое понимание стали и ее многочисленных форм поможет вам в ваших начинаниях по металлообработке. Американский институт чугуна и стали (AISI) разделяет сталь на четыре типа.
Популярная аббревиатура для запоминания типов: CAST: C arbon A lloy S tainless T ool
Чем отличаются марки стали?
Существуют две основные системы, используемые для классификации стали на основе ее состава, обработки и конечного использования:
- Система классификации ASTM (Американское общество по испытанию материалов) присваивает буквенный префикс на основе его общей категории, а также последовательно присваиваемый номер, который относится к конкретным свойствам этого металла. «А» — это обозначение для материалов из железа и стали.
- SAE (Общество автомобильных инженеров) Система классификации использует четырехзначное число для классификации различных металлов. Первые две цифры обозначают тип стали и концентрацию легирующего элемента, а последние две цифры указывают на концентрацию углерода в металле.
Давайте копать! У нас есть видео высокого уровня ниже для тех, кто более визуален.
Углеродистая сталь
Как видно из названия, основным легирующим компонентом в этом типе стали является углерод.
Углеродистая сталь очень универсальна, и ее использование и свойства могут варьироваться в зависимости от содержания углерода. С увеличением содержания углерода сталь становится тверже и прочнее. Однако он становится менее пластичным, более хрупким и труднее сваривается. Кроме того, чем выше содержание углерода, тем ниже температура плавления стали.
Углеродистая сталь далее подразделяется на четыре группы в зависимости от содержания углерода: низкое, среднее, высокое и сверхвысокое.
Низкоуглеродистая сталь
Низкоуглеродистая сталь, также называемая мягкой сталью, содержит примерно 0,04–0,3% углерода. Из-за этого он податлив, пластичен, прочен и очень легко сваривается. Но он плохо закаляется и имеет относительно низкую прочность на растяжение.
Мягкая сталь также очень универсальна и может быть изменена в зависимости от проекта. Например, конструкционная сталь часто имеет более высокий уровень углерода и для прочности добавляется больше марганца. С другой стороны, низкоуглеродистая сталь с качеством вытяжки (DQ) имеет более низкое содержание углерода и вместо этого содержит алюминий.
Это также одна из самых дешевых форм стали, что делает ее чрезвычайно популярной и распространенной.
Среднеуглеродистая сталь
Содержание углерода в этом металле колеблется в пределах 0,31–0,6%. Кроме того, среднеуглеродистая сталь также имеет содержание марганца 0,6-1,65%. Благодаря этому этот сорт обладает пластичностью, прочностью и хорошей износостойкостью. Он прочнее и тверже, чем мягкая сталь, но его труднее сваривать и формовать.
Среднеуглеродистая сталь широко используется в крупных деталях, кованых деталях и автомобильных компонентах. Обычно его также закаляют или термообрабатывают для еще большей прочности.
Высокоуглеродистая сталь
Этот материал также известен как углеродистая инструментальная сталь и обычно содержит 0,61–1,5% углерода. Высокоуглеродистая сталь чрезвычайно твердая и хрупкая. Но из-за этого его очень сложно сгибать, сваривать или резать.
Сверхмощные пружины, режущие инструменты и высокопрочная проволока часто изготавливаются из высокоуглеродистой стали.
Сверхвысокоуглеродистая сталь
При содержании углерода от 1,51 до 2% этот металл можно подвергать термообработке до исключительной твердости. Специальные ножи, оси и штампы обычно изготавливаются из сверхвысокоуглеродистой стали.
Некоторые виды стали содержат более 2,5% углерода. Но с ними настолько сложно работать, что они обычно изготавливаются из порошковых металлов.
Магазин Углеродистая сталь
Легированная сталь
Строго говоря, любая сталь является сплавом, но не все стали называются «легированными сталями». Однако этот термин относится к сталям, которые были легированы элементами в дополнение к углероду. Наиболее распространенные элементы включают марганец, хром, никель, кремний, бор, молибден и ванадий. Менее распространенные сплавы включают алюминий, кобальт, медь, церий, ниобий, титан, вольфрам, олово, цинк, свинец и цирконий.
Добавление других элементов к железу и углероду может улучшить ряд свойств. Обычно желаемыми улучшениями являются прочность, твердость, ударная вязкость, износостойкость, коррозионная стойкость и прокаливаемость.
Легированные стали подразделяются на две группы: низколегированные и высоколегированные.
Низколегированные стали
При общем содержании легирующих элементов 1-5% они легко поддаются сварке, если принимаются соответствующие меры предосторожности для предотвращения дефектов. Низколегированные стали могут содержать до четырех или пяти сплавов в различных количествах.
Высокопрочная низколегированная сталь (HSLA) — это тип легированной стали, который обеспечивает лучшие механические свойства или большую устойчивость к коррозии, чем углеродистая сталь. Стали HSLA отличаются от других сталей тем, что они изготавливаются не в соответствии с определенным химическим составом, а в соответствии с определенными механическими свойствами.
Наиболее известным типом низколегированной стали является хромомолибденовая сталь. Этот сплав имеет большое количество хрома и молибдена, отсюда и название. Это высокопрочная сталь, которая часто механически похожа на низкоуглеродистую сталь, за исключением значительно большей прочности. Хроммолибден, также известный как хромомолибден, обычно используется для штифтов, высокопрочных труб, пресс-форм, инструментов, валов, звеньев цепи и печного оборудования.
Высоколегированная сталь
Обычно более дорогая, этот тип стали более специализирован. Высоколегированная сталь часто содержит более 10% легирующих элементов, что придает ей выдающиеся свойства.
Магазин Легированная сталь
Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь, менее известная как нержавеющая сталь, содержит не менее 10,5% хрома. Высокое содержание хрома и углерода придает нержавеющей стали ее легендарную коррозионную стойкость, твердость и прочность.
Существует шесть основных типов нержавеющей стали: аустенитная, супераустенитная, ферритная, дуплексная сталь, мартенситная и мартенситная дисперсионно-твердеющая. Эти различия носят исключительно технический характер и часто не имеют большого значения за пределами сварки. По этой причине мы не будем углубляться в различия здесь. Если вам интересно, мы углубимся в различия в нашем блоге о свариваемости нержавеющей стали.
Существует также сплав нержавеющей стали для любого проекта, который вы можете себе представить. В настоящее время существует более 150 конкретных сплавов нержавеющей стали. Вот почему нержавеющая сталь используется во всем: от медицинского оборудования и дешевых ножей в киосках торговых центров до корпусов космических кораблей и самолетов.
Магазин Нержавеющая сталь
Инструментальная сталь
Как видно из названия, инструментальная сталь особенно хорошо подходит для изготовления инструментов благодаря своей особой твердости, стойкости к истиранию и способности удерживать режущую кромку при повышенных температурах.
Четыре основных легирующих элемента в инструментальной стали – это вольфрам, хром, ванадий и молибден. Инструментальная сталь часто используется кузнецами для изготовления ножей, топоров, мечей и многого другого.
Согласно спецификациям AISI и SAE существует шесть основных типов инструментальной стали в зависимости от того, как они закалены или для чего они используются. Этим классам также присваивается буквенное обозначение, чтобы было легче понять, что они из себя представляют.
Сталь с закалкой в воде
W – эта марка в основном представляет собой простую высокоуглеродистую сталь, подвергнутую закалке в воде. Однако ванадий также добавляется для повышения ударной вязкости.
Холодная обработка
O – закалка в масле
А – закаленная на воздухе
D – с высоким содержанием хрома, с высоким содержанием углерода
Эти марки обладают высокой прокаливаемостью и износостойкостью, но средней ударной вязкостью. Сплавы O и A имеют меньшую деформацию и вероятность поломки во время закалки по сравнению с марками, закаливаемыми в воде. Марка Д имеет 10-13% хрома и сохраняет твердость при высоких температурах.
Ударопрочный
S – этот сорт предназначен для защиты от ударов при очень высоких и низких температурах. Они обладают высокой ударной вязкостью, но низкой стойкостью к истиранию.
High Speed
M – на основе молибдена
Т – на основе вольфрама
Эти сплавы предназначены для использования в высокоскоростных режущих инструментах. Они обладают очень высокой прочностью и твердостью даже при высоких температурах.
Горячая обработка
H – все марки для горячей обработки имеют буквенный префикс H, но за ним следуют две цифры, которые предоставляют более подробную информацию.
h29 – на основе хрома
h30-39 – на основе вольфрама
h50-59 – на основе молибдена
Все эти марки обладают высокой прочностью и твердостью при длительных высоких температурах.
Special Purpose
P – сталь для форм для пластмасс, эта марка предназначена для очень специфических нужд, связанных с литьем цинка под давлением и штампами для литья пластмасс под давлением.
Л – низколегированная
F – на основе углерода и вольфрама; этот сорт закаливается в воде, но более устойчив к износу, чем тип W.
Магазинная инструментальная сталь
Прошлое, настоящее и будущее стали
По любым меркам сталь является наиболее используемым металлом в мире. Он очень универсален, прочен и относительно недорог в производстве. Его можно найти, скрепляя самые высокие небоскребы или самые маленькие кухонные столовые приборы. Сталь играет неоценимую роль практически во всех аспектах жизни современного общества.
История стали
Сталь удивительно древняя. Когда люди начали использовать больше железных инструментов и оружия, они обнаружили, что сильные стороны железа можно усилить, а слабые стороны уменьшить, сплавив его с другими ингредиентами. Где-то вдоль линии люди натыкались на сталь. Стальные инструменты и оружие были найдены на участке возрастом 4000 лет в современной Турции. Гораций упоминает, что римляне использовали стальное оружие чуть более 2000 лет назад, а раскопки показали, что китайцы использовали сталь как минимум 2400 лет.
В 1855 году английский химик Генри Бессемер разработал более эффективный метод выплавки стали, теперь известный как процесс Бессемера. Это необходимо для начала современной сталелитейной промышленности. Хотя бессемеровский процесс больше не используется, он помог сделать сталь достаточно дешевой, чтобы впервые в истории заменить железо, и был основным методом производства стали до середины 1900-х годов.
Сталь в цифрах
Производство стали продолжает расти ошеломляющими темпами. По оценкам, в 2018 году в мире было произведено почти 4 ТРИЛЛИОНА фунтов стали. Китай является крупнейшим в мире поставщиком с 9Произведено 28,3 миллиона метрических тонн. Это почти половина мирового производства стали. Индия занимает второе место с объемом производства 106,5 млн метрических тонн. Япония занимает третье место с 104,3 млн метрических тонн, а США — четвертое с 86,7 млн метрических тонн.
Будущее стали
Несмотря на то, что производство стали остается массовым, в наши дни производится гораздо больше специальных изделий из специального алюминия, углеродного волокна и пластика. Сталелитейная промышленность прилагает все усилия, чтобы вернуться в эти области.
Самым большим препятствием для сталелитейной промышленности является разработка новых процессов производства стали для сокращения и устранения выбросов CO2. Вторичная переработка имеет решающее значение для будущего металлов, и сталь не является исключением. Переработка стали в новых и улучшенных проектах не только принесет пользу окружающей среде, но и может привести к снижению затрат и более широкой доступности. В то время как многие считают переработанную сталь «металлическим ломом» или обесценившимся материалом, достижения в области переработки стали приводят к радикальным экономическим и экологическим улучшениям.