- •1(1). Определение металлов. Понятие о кристаллических решетках. Структура металлов в твердом, жидком, парообразном состояниях и в виде плазмы.
- •2(2). Электролиз расплавленных солей
- •2(1). Промышленная классификация металлов в элементарном состоянии. Основные виды металлических сплавов.
- •3(1). Представления о природных минералах
- •4(1). Производство металлических материалов методами пиро- и гидрометаллургии
- •4(2). Электролиз водных растворов
- •3(2). Металлотермия
- •5(1). Классификация металлургических технологий
- •6(1). Применение химической термодинамики и кинетики в теории металлургических процессов
- •6(2). Автоклавное восстановление металлов из растворов газами
- •5(2). Цементация
- •7(1). Гомогенные и гетерогенные металлургические системы
- •8(1). Явление массопереноса. Молекулярная и конвективная диффузия
- •8(2). Характеристика и структура металлургических предприятий интегрированного типа (с полным циклом), мини- и микрозаводов.
- •7(2). Металлургические производственные комплексы. Их место в народном хозяйстве.
- •9(1). Представление об энергии активации
- •10(1). Поверхностные явления
- •10(2). Общая схема доменной плавки
- •9(2). Подготовка железорудного сырья к плавке
- •11(1). Основы теории горения топлива
- •12(1). Металлические и шлаковые расплавы металлургических систем, их характеристики и физико-химические свойства
- •12(2). Кислородно-конвертерный процесс
- •11(2). Внедоменные способы получения железа (бескоксовая металлургия)
- •13(1). Строение жидких металлических и шлаковых расплавов, поведение в них примесей
- •14(1). Диаграмма состояния «железо-углерод»
- •14(2). Электросталеплавильное производство
- •13(2). Мартеновский процесс
- •15(1). Физико-химические процессы, протекающие при кристаллизации металлических расплавов
- •16(1). Термодинамические и кинетические закономерности зарождения твердой фазы в расплаве
- •16(2). Внеагрегатная обработка стали (внепечное рафинирование)
- •15(2). Специальная электрометаллургия
- •17(1). Усадочные явления при кристаллизации металлических расплавов
- •18(1). Дендритная и зональная ликвация. Химическая и физическая неоднородность слитка
- •18(2). Классификация и маркировка стали
- •17(2). Десульфурация, дефосфорация, раскисление и легирование стали
- •19(1). Структурные превращения при охлаждении металлов и сплавов в твердом состоянии. Представления о термической обработке металлов и сплавов.
- •20(1). Общие сведения о железе, чугунах, сталях и сплавах
- •20(2). Разливка стали в изложницы и на машинах непрерывного литья заготовок (мнлз)
- •19(2). Современные способы разливки стали
- •21(1). Основные виды металлопродукции из черных металлов
- •22(2). Обработка металлов давлением
- •21(2). Газы и неметаллические включения в стали
- •23(1). Оценка запасов месторождений железорудного сырья
- •24(1). Характеристика железных руд
- •24(2). Основные тенденции и перспективы развития прокатного производства
- •23(2). Основные тенденции и перспективы развития доменного производства и бескоксовой металлургии
- •25(1). Топливо и флюсы металлургического назначения
- •25(2). Основные тенденции и перспективы развития сталеплавильного производства
18(2). Классификация и маркировка стали
Сталь – сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода не превышает 2,14% по диаграмме состояния «железо-углерод».
Классификацию стали производят по отдельными или общим признакам:
По назначению (применению);
По способу производства (бессемеровская, томассовская, конверторная, электросталь, мартеновская);
По физическим свойствам (прочная/пластичная, коррозионостойкая, высокопрочная сталь).
Стали классифицируют в зависимости от их структуры. По диаграмме состояния «железо-углерод» можно судить об изменении структуры твердых железоуглеродистых сплавов.
Диаграмма состояния «железо-углерод» имеет сложный характер в зависимости от содержания углерода и температуры железоуглеродистого сплава.
По содержанию углерода стали делят на: низкоуглеродистые (менее 0,02% углерода); малоуглеродистые (до 0,06% углерода); углеродистые (до 0,5% углерода); среднеуглеродистые (от 0,6 до 0,8% углерода); высокоуглеродистые (более 0,8% углерода, менее 1,6% углерода).
Углеродистые стали разделяют на 2 вида: конструкционные и инструментальные.
В зависимости от содержания примесей конструкционные стали бывают обыкновенного качества или рядовые (Ст0, Ст1, …, Ст5). Эти стали характеризуются повышенным содержанием серы и фосфора – до 0,055-0,060% каждого. Эти стали являются сталями широкого пользования и назначения. Цифры 0, 1, 2, 3, 4 или 5 указывают на содержание углерода по соответствующему ГОСТу. Цифра "0" указывает на то, что данная марка стали сдается заказчику без каких-либо дополнительных требований по химическому составу и свойств (Ст0 – маркируется практически любая марка стали, в том числе брак – из углеродистых сталей).
Качественные углеродистые конструкционные стали маркируются цифрой, указывающей на среднее содержание углерода в сотых долях процента. В этих сталях содержание серы и фосфора не превышает 0,04-0,045 каждого. Качественные стали наиболее широко применяются в качестве конструкционного материала.
Помимо обычных конструкционных углеродистых сталей существуют инструментальные. Их обозначают буквой У. Цифра указывает на содержание углерода в десятых долях процента. Из этих сталей изготавливают инструменты. Стали имеют высокую прочность и низкую пластичность.
Углеродистые стали разделяют на кипящие, спокойные, полуспокойные (КП, СП, ПС). Указанные стали различают по характеру кристаллизации слитка в изложнице.
В кипящей стали кислород находится в растворенной форме; в спокойной – в виде неметаллических включений; а в полуспокойной – частично растворен в металле.
Маркировка элементов, входящих в состав стали, производится с помощью букв и цифр. Все легирующие элементы имеют индивидуальное буквенное обозначение. Легирующий элемент придает стали заданные свойства.
С |
Si |
Mn |
Al |
Cr |
Mo |
Ti |
Cu |
У |
C |
Г |
Ю |
Х |
М |
Т |
Д |
После буквы пишется цифра, указывающая на содержание элемента в процентах. Исключение составляет буква А. Если она стоит в середине маркировки, то она указывает на содержание азота в стали. Если в конце – на то, что сталь качественная. Для легированных и низколегированных сталей содержание углерода обозначается цифрой в начале марки. Буква У не пишется.
Примеры:
У7 – углеродистая сталь
35ГС – легированная сталь
Если цифра после буквы отсутствует, то это указывает на то, что содержание легирующего элемента не более 1,5%. Исключение составляют Mo и V, содержание которых не превышает 0,3%.
В настоящее время существует более 2 тыс. марок стали, которые маркируют с помощью букв и цифр.
Стали специального назначения маркируют особым образом:
Быстрорежущие стали – предназначены для обработки металлов с высокой скоростью, обозначаются: Р18 (18 – содержание вольфрама).
Подшипниковые стали обозначают ГИХ15 (15 – содержание легирующих элементов).
Легированные стали – обозначаются буквами и цифрами. Буквы указывают на завод-изготовитель, где впервые было освоено производство данной марки стали.
Расшифровка этих марок дается по каталогу (ЭИ 1000 – электросталь; ЧС – Челябинск; ДН – Днепропетровск).
Стали различают по степени легирования. Если сумма легирующих элементов до 5%, то сталь низколегированная; от 5 до 15% - среднелегированная; свыше 15% - высоколегированная.