Типы и марки стали по составу и содержанию элементов
Сталь делится на типы и марки по составу, содержанию углерода, технологии изготовления, качеству, назначению.
Состав
Сталью называется сплав железа, в состав которого входят легирующие компоненты и примеси. По содержанию легирующих веществ сталь бывает:
низколегированной — доля легирующих элементов по отношению к основе, железу, составляет не более 2,5%;
среднелегированной — содержит от 2,5% до 10% примесей;
высоколегированной — доля примесей в сумме составляет более 10%.
Введение в состав сплавов в различных комбинациях металлов и неметаллов позволяет изменить структуру металла, улучшить физические и химические свойства конечного продукта. В качестве легирующих элементов используют углерод, хром, вольфрам, никель, бериллий, марганец.
Содержание углерода
Углерод (С) — это главный элемент, от которого зависят свойства сплава. По содержанию углерода стали делятся на три вида:
Низкоуглеродистые — углерода в составе не более 0,3%. Такие сплавы обладают хорошей ковкостью, устойчивостью к ударным и вибрационным нагрузкам.
Среднеуглеродистые — доля углерода составляет не более 0,7%. Изделия из среднеуглеродистых сплавов характеризуются стойкостью к износу и механической деформации.
Высокоуглеродистые — в составе сплавов углерода более 0,7%. Такие стали отличаются высокой твердостью и прочностью.
Степень раскисления
В процессе выплавки из сырья удаляются газы (кислород, азот, водород), ухудшающие механические свойства металлопроката. В зависимости от качества сплава сталь делится на:
Спокойную. Из сплава полностью удалены растворенные газы. Такая сталь имеет однородную структуру и обладает стабильными свойствами.
Полуспокойную. Во время застывания расплава происходит незначительное выделение газов. Структура металла улучшается в процессе прокатки.
Кипящую. Сплавы содержат растворенные газы, что сказывается на качестве металлопроката. Изделия из кипящей стали склонны к образованию трещин при сварке.
Качество
Сера и фосфор относятся к трудноудаляемым элементам, которые входят в состав любого сплава. Это «вредные» примеси, способные ухудшить свойства стального проката. В таблице ниже приведено содержание примесей в зависимости от качества сплава.
Качество стали
Содержание элементов
серы
фосфора
обыкновенная
0,6%
0,7%
качественная
0,04%
0,035%
высококачественная
0,025%
0,025%
особовысококачественная
0,015%
0,025%
По назначению стальные сплавы бывают:
Конструкционными — это сплавы для сварных конструкций, высокопрочные, криогенные, рессорно-пружинные, подшипниковые.
Инструментальными — в эту группу входят легированные, валковые, штамповые, быстрорежущие сплавы.
Нержавеющими — к этой категории относятся жаропрочные, жаростойкие, кислотостойкие марки стали.
Специальными — стали для отливок, электротехнические, прецизионные сплавы.
Маркировка
Основные характеристики сплава указаны в его названии в виде условных сокращений. Каждый химический элемент обозначается русскими буквами: азот — А, марганец — Г, алюминий — Ю, медь — Д.
Две первые цифры в маркировке сплава указывают на то, какой процент углерода он содержит. Если маркировка начинается с буквы, то в составе сплава углерода более 1%.
Пример расшифровки маркировки сплава 12Х18Н10Т:
12 — содержание углерода 0,12%;
Х18 — основной легирующий элемент хром, его доля составляет 18%;
Н10 — второй по значимости легирующий компонент никель, его в сплаве 10%;
Т — буква без цифр означает, что в сплаве содержится титан, но его доля составляет не более 1%.
