4.7. Классификация стали

Стали классифицируют по химическому составу, назна­чению, качеству, степени раскисления и струк­туре.

4.7.1 Классификация по химическому составу

По химическому составу стали подразделяют на уг­леродистые и легированные.

Сталь, свойства ко­торой в основном зависят от содержания углеро­да, называют углеродистой. Углеродистые стали по содержанию в них углерода подразде­ляют на низкоуглеродистые (до 0,25 % С), среднеуглеродистые (0,25 - 0,6 % С) и высокоуглеродистые (более 0,6 % С).

Легированной называют сталь, в состав которой входят специально введенные элементы для придания ей требуемых свойств. По количе­ству введенных легирующих элементов легиро­ванную сталь делят на три группы: низколегированную (с суммарным содержанием легирующих элементов до 2,5 %), среднелегированную (от 2,5 до 10 %) и высоколегированную (свыше 10 %). В зависимости от введенных элементов различают стали, например, хромистые, марган­цовистые, хромоникелевые и т. п.

Углеродистые конструкционные стали подразделяются на стали обыкновенного качества и качественные.

Стали обыкновенного качества изготавливают следующих марок Ст0,Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6 - буквы «Ст» означают сталь, цифры – условный номер марки (с увеличением номера возрастает в стали содержание углерода), например, Ст0 содержание С - 0,23 %; Ст1 – 0,06 -0,12 %; Ст6 – 0,28 - 0,49.

Из сталей обыкновенного качества изготавливают горячекатаный рядовой прокат:балки, швеллеры,уголки, прутки, ьрубы,поковки и т.п.

Качественные углеродистые стали выплавляют с соблюдением более строгих условий в отношения качества шихты и ведения плавки и разливки. В них меньше содержание вредных примесей серы и фосфора, а также меньше количество неметаллических включений, регламентированные макро – и микроструктурой.

Качественные углеродистые стали маркируют цифрами 08, 10, 15, 20, …, 85 и подразделяются на: 1) низкоуглеродистые; 2) среднеуглеродистые ; 3) углеродистые.

Низкоуглеродистые стали - содержание углерода < 0,25 % обладают невысокой прочностью и высокой пластичночтью.

Среднеуглеродистые стали (0,3 – 0,5 % С) 30, 35, 40, 45, 50, 55 применяют для изготовления небольших деталей или более крупных, но не требующих сквозной прокаливаемости.

Стали с высоким содержанием углерода (0,6 – 0,85 % С) 60, 65, 70, 80 и 85 обладают повышенной прочностью, износостойкостью и упругими свойствами; применяют их после закалки и отпуска, работающих в условиях трения при наличии высоких статических вибрационных нагрузок. Из этих сталей изготавлтвают пружины и рессоры, шпиндели, замковые шайбы, прокатные валки и т.д.

Положительной особенностью углеродистых сталей является достаточно высокий комплекс механических свойств, который достигается термической обработкой. Углеродистые стали обла­дают также хорошими технологическими свойствами (обрабаты­ваемостью резанием, свариваемостью, штампуемостью). Эти ста­ли не являются дефицитными, они дешевы.

Основным недостатком углеродистых сталей является малая прокаливаемость, вследствие чего высокий комплекс свойств пос­ле упрочняющей термообработки может быть достигнут только в деталях малых сечений.

Недостатком многих углеродистых сталей является склон­ность к росту аустенитного зерна (сильная чувствительность к перегреву или термической обработке).

Кроме того, необходимость использования при закалке рез­ких охладителей может приводить к повышенному браку. Поэто­му в машиностроении углеродистые стали обычно используются для изготовления простых деталей небольшого сечения.