6. Классификация, маркировка, свойства и применение сталей.

Сталь — это сплав Fe с C и некоторыми другими примесями. Основной элемент в сплаве тот, кристаллизация решётки которого является определяющей.

Роль примесей в свойствах стали:

1. Если сталь содержит, кроме Fe и C, небольшое количество нежелательных, но постоянно присутствующих примесей (S, P, O₂, H и т. д.), технологические добавки такие как Si и Mn с концентрацией C не более 1%, то такая сталь называется углеродистой.

2. Если ко всем перечисленным элементам Fe, C, нежелательным примесям добавляются специальные лигирующие элементы, в том числе Si и Mg с C> 1%, то такие стали называются лигированные (Ni, W, молибден, Mn и т. д.).

3. Нежелательными вредными примесями являются S и P, которые определяют качество стали. Эти примеси попадают в сталь в процессах переработки руд и переплавки вторичного сырья.

S — это элемент, который образует лейкоплавкую эвтетику с Fe: FeS (тип механической смеси), T = 985 ⁰C, поэтому при T> 1000 ⁰CSоседает в виде атомов на границах зёрен, что придаёт стали хрупкость. Такое явление называется красноломкостью. Sдолжна быть < 0,06%.

P никакой эвтектики не образует.Он сам по себе осаждается на границах зёрен, что приводит к большим искажениям кристаллической решётки и вызывает явление хладноломкости. Предельное содержание P: P< 0,08%.

Сталь классифицируется по разным принципам:

1) По назначению:

- конструкционные (C> 0,85%);

- инструментальные(C< 0,85%);

- физико-химические свойства:

• коррозионно-стойкие;

• жаропрочные;

• износостойкие и т.д.

2) По качеству:

Качество стали определяется концентрацией S и P.

- обыкновенного качества (S< 0,06%, P< 0,08%);

- качественные (S, P< 0,035%);

- высококачественные (S, P< 0,025%);

- особовысококачественные (S + P< 0,015%).

3) По химическому составу:

- углеродистые (Fe, C, S, P, Mn, Si, вредные примеси и технологические добавки);

- лигированные (Fe, C, S, P, Mn, Si и дополнительные лигированные элементы > 10%).

Маркировка сталей:

1. Углеродистые:

• низкоуглеродистые (C→ 0,09÷0,25%);

• среднеуглеродистые (C→ 0,25÷0,60%);

• высокоуглеродистые (C→ 0,60÷0,85%).

Конструкционные углеродистые стали имеют 3 группы качества (относятся к обыкновенному качеству):

А (эта буква в марке стали не ставится); Ст0…Ст6: механические свойства, сталь такой группы не должна подвергаться термообработке.

Б; БСт0…БСт6 — сталь углеродистая конструкционная обыкновенного качества, производитель которой гарантирует химический состав и она может подвергаться обработке давлением.

В. ВСт0…ВСт6 — сталь углеродистая конструкционная обыкновенного качества, производитель которой гарантирует химический состав. Он может подвергаться сварке.

Углеродистые конструкционные качественные — такие стали маркируются 2-мя цифрами, например: 05; 08; 10; 25; 65. Эти цифры означают содержание углерода в 100-х долях %.

Высококачественные такие стали не бывают.

Углеродистые инструментальные стали маркируются следующим образом:

Впереди ставится буква У, а затем указывается содержание углерода, например: У9 (C = 0,9%). Если инструментальные стали высококачественные, то в конце ставится А: У9А.

Если сталь подвержена переплаву в электропечах, то ставится Ш: У11Ш (C = 1,1 %) — сталь инструментальная особо высокого качества.

2. Лигированные:

• низколигированные (примеси = от 2,5÷5%);

• среднелигированные (примеси = от 5÷10%);

• высоколигированные (примеси > 10%).

Al — Ю

B — Р

W — В

Co — К

Si — С

Mn — Г

Cu — Д

Mo — М

Ni — Н

Ti — Т

С — У

Cr — Х