5. Стали, их классификация

Сталь — основной материал, широко применяемый

в машино- и приборостроении, строительстве, а так-

же для изготовления различных инструментов. Сталь

обладает ценными механическими, физико-химичес-

кими и технологическими свойствами.

Классификация по химическому составу. Стали

подразделяют на углеродистые и легированные.

Сталь, свойства которой в основном зависят от со-

держания углерода, называют углеродистой. Угле-

родистые стали по содержанию в них углерода под-

разделяют на низкоуглеродистые (до 0,25% С), сред-

неуглеродистые (0,25—0,6% С) и высокоуглеродис-

тые (более 0,6% С). Легированной называют сталь, в

состав которой входят специально введенные эле-

менты для придания ей требуемых свойств.

Классификация по назначению. Конструкцион-

ные стали предназначены для изготовления деталей

машин, приборов и элементов строительных конс-

трукций. Инструментальные стали подразделяют

на стали для изготовления режущего, измерительно-

го инструмента и штампов холодного и горячего де-

формирования. Стали специального назначения —

это нержавеющие (коррозионно-стойкие), жаростой-

кие, жаропрочные, износостойкие и др.

Классификация по качеству. Стали делятся на

стали обыкновенного качества, качественные, высо-

кокачественные и особо высококачественные. Под

качеством понимается совокупность свойств стали,

определяемых металлургическим процессом ее про-

изводства.

Классификация по степени раскисления. Стали

классифицируют на спокойные, полуспокойные и ки-

пящие. Раскислением называют процесс удаления

кислорода из жидкой стали. Нераскисленная сталь

обладает недостаточной пластичностью и подверже-

на разрушению при горячей обработке давлением.

Классификация по структуре. Стали классифици-

руют в состоянии после отжига и нормализации.

В отожженном (равновесном) состоянии стали под-

разделяют на:

1) доэвтектоидные, имеющие в структуре избыточ-

ный цементит; 2) эвтектоидные, структура которых со-

стоит из перлита; 3) заэвтектоидные, в структуре кото-

рых имеются вторичные карбиды, выделяющиеся из

аустенита; 4) ледебуритные, в структуре которых со-

держатся первичные (эвтектические) карбиды;

5) аустенитные; 6) ферритные

6. Чугун

Основной продукцией черной металлургии явля-

ются передельный чугун, литейный чугун, доменные

ферросплавы, стальные слитки и прокат.

Передельный чугун, используемый для передела

на сталь, содержит 4,0—4,4% С; до 0,6—0,8% Si; до

0,25—1,0% Мn; 0,15—0,3% Р и 0,03—0,07% S. Неко-

торые марки чугуна, предназначенные для передела

в сталь в конвертерах, имеют пониженное (до 0,07%)

содержание фосфора. До 90% всего выплавляемого

чугуна приходится на чугун передельный.

Литейный чугун, предназначенный для производ-

ства фасонных отливок способами литья на машино-

строительных заводах, имеет повышенное содержа-

ние кремния (до 2,75—3,25%).

Ферросплавы — сплавы железа с повышенным со-

держанием марганца, кремния, ванадия, титана и

других металлов. Их применяют для раскисления и

производства легированных сталей. К ферросплавам

относят доменный ферросилиций, содержащий

9—13% Si и до 3% Мn; доменный ферромарганец, со-

держащий 70—75% Мn и до 2% Si; зеркальный чугун с

10—25% Мn и до 2% Si.

Стальные слитки, полученные в изложницах или

кристаллизаторах, подвергают обработке давлением

(прокатке, ковке). Прокат используют непосредствен-

но в конструкциях (мостах, зданиях, железобетонных

конструкциях, железнодорожных путях, станинах ма-

шин и т.д.), в качестве заготовок для изготовления

деталей резанием и заготовок для последующей ков-

ки и штамповки. Форму поперечного сечения прока-

танного металла называют профилем.

Совокупность различных профилей разных разме-

ров называют сортаментом. Сортамент прокатываемых

профилей разделяют на следующие группы:

заготовки, сортовой прокат, листовой прокат, трубы и

специальные виды проката.

Заготовки прокатывают в горячем состоянии непосредственно

из слитков. Заготовки квадратного сече-

ния с размерами от 150 150 до 450 450 мм называ-

ют блюмами. Они предназначены для последующей

прокатки на сортовых станах и в качестве заготовок

для изготовления поковок ковкой. Заготовки прямо-

угольного сечения толщиной 65—300 мм и шириной

600—1600 мм называют слябами. Их используют для

прокатки толстых листов.

Сортовой прокат по профилю подразделяют на

две группы: простой — геометрической формы и

сложной — фасонной формы (швеллеры, двутавро-

вые балки, рельсы, уголки и т.д.). Листовой прокат

различается по назначению и по толщине.

Трубы также подразделяют по назначению и спосо-

бу изготовления. Они бывают бесшовными и сварны-

ми (с прямыми и спиральными швами)