Классификация сталей

Стали классифицируются по признакам.

По химическому составу

1. углеродистые стали, в их состав, кроме железа и углерода, входят только нормальные примеси.

2. легированные стали – дополнительно входят легирующие компоненты.

По области применения

1. конструкционные,

2. инструментальные,

3. стали с особыми свойствами.

Стали делят по качеству:

а) обыкновенного качества

б) качественные

в) высококачественные

г) особовысококачественные

Под качеством стали понимают совокупность свойств, определяемых металлургическим процессом ее производства. Однородность химического состава, строения и свойств стали, а также ее технологичность во многом зависят от содержания газов и вредных примесей. Газы являются скрытыми, количественно трудно определяемыми примесями, поэтому содержание серы и фосфора, является определяющим, при оценке качества стали.

По структуре:

1. доэвтектоидные,

2. эвтектоидные,

3. заэвтектоидные

4. аустенитные,

5. ферритные.

Углеродистые стали могут быть только первых трех классов, а легированные всех пяти. Стали аустенитного класса образуются при введении большого количества Ni, Mn расширяющих γ – область; стали ферритного класса при введении элементов Cr, Si, V, W и др., расширяющих α – область.

В зависимости от назначения углеродистые, конструктивные стали обычного качества по ГОСТу делятся на:

1. группа А стали, которые поставляются по механическим свойствам.

2. группа Б стали поставляющиеся по химическому составу.

3. группа В стали поставляющиеся по механическим свойствам, с дополнительными требованиями по химическому составу.

По способу производства различают:

1. мартеновскую - М,

2. бессемеровскую - Б,

3. томасовскую - Т,

4. кислородно-конверторную - К,

5. тигельную,

6. электросталь;

По степени раскисления:

1. спокойная – сп,

2. кипящая – кп,

3. полуспокойная – пс;

Маркировка сталей

а) сталь обыкновенного качества. Их обычно маркируют следующим образом: Ст0, Ст1 – Ст6

б) Стали углеродистые качественные. Эта сталь маркируется двузначными цифрами, показывающими среднее содержание в стали углерода в сотых долях процента. Степень раскисления этих сталей также может обозначаться в конце. Буквы «КП» и «ПС» в конце маркировки обозначают степень раскисления стали в процессе её выплавки. Спокойные стали маркируют без индекса

в) углеродистые инструментальные стали маркируются в буквенно-цифровом выражении. Например У-9.

г) Легированные стали. Маркировка сложная, буквенно-цифровая. Например, 20х, 18ГЗС.

Первые две цифры это содержание углерода в сотых долях процента. Следующие две буквы обозначают легирующие элементы.

Х – хром

Г – марганец

С – кремний

Т – титан

Н – никель

Ф – ванадий

Ю – алюминий

Д – медь

В – вольфрам

Цифра, стоящая после буквы, указывает на примерное содержание легирующего

Буква А в конце обозначает высококачественную сталь. Все специальные элементы, которые прибавляются к стали, разбиваются на две группы:

• элементы образующие с углеродом стали химические соединения, называемые карбидами (Mn, Cr, W, Mo, V, Ti);

• вызывающие в стали графитизацию, способствуя разложению цементита на железо и углерод в виде графита (Ni, Si, Al).

Карбидообразующие элементы, находясь частично в растворе в феррите и переходя из карбидов в твердый раствор при нагреве стали под закалку, увеличивают глубину закалки.

Все не образующие карбидов элементы в малолегированных конструкционных сталях растворяются в феррите. Это изменяет свойства феррита. Он делается более прочным. Кремний, будучи растворен в феррите, увеличивает упругие свойства стали. Это влияние усиливается после термической обработки стали.

Твердый раствор (аустенит) легированных сталей имеет большую устойчивость, а потому для закалки их требуется более медленное охлаждение. Мартенсит никелевых сталей менее хрупок. Легированные стали, могут закаливаться при меньшей скорости охлаждения, глубина закалки у них больше, что дает возможность изготавливать из них более массивные детали с одинаковыми и высокими свойствами по всему сечению.

Большинство легирующих элементов повышают прочность закаленной и отпущенное стали, снижая ее вязкость. Если от материала детали требуется высокая вязкость при средней прочности ее делают из хромоникелевой или хромомарганцевой стали. Если же от материала требуется высокая прочность упругость в сталь вводят два упрочняющих карбидообразующих элемента (Cr + W или Cr + Mo), а для сохранения или даже увеличения вязкости увеличивают содержание Ni.

В строительстве чаще всего используются стали обыкновенного качества, причём Ст1, Ст2 используются для конструкций, где проявляются пластические свойства.