Виды марки стали и сплавов

Сталь — это сплав железа не менее 45% и углерода от 0,02 до 2,14%, и других элементах. Содержание углерода в стали более 2,14%, чаще такой сплав является чугуном и снижается вязкость и пластичность, но предает твердость и прочность металлу. Также бывают и порошковые сплавы стали с содержанием углерода до 3%.

Виды марок стали и сплавов могут быть классифицированы по различным параметрам, включая химический состав, прочность, пластичность, коррозионную стойкость, магнитные свойства и другие характеристики. Вот некоторые из наиболее распространенных видов марок стали и сплавов:

Углеродистые стали: Эти стали содержат углерод в качестве основного легирующего элемента и обладают хорошей прочностью и твердостью. Они делятся на низкоуглеродистые (менее 0,25% углерода), среднеуглеродистые (0,25-0,6% углерода) и высокоуглеродистые (более 0,6% углерода).
Легированные стали: В этих сталях кроме углерода присутствуют другие легирующие элементы, которые улучшают их свойства. Они могут быть хромистыми, никелевыми, марганцовыми, кремниевыми и другими.
Нержавеющие стали: Это стали, обладающие высокой коррозионной стойкостью благодаря содержанию хрома и никеля. Они также могут содержать молибден, ниобий или титан для улучшения свойств.
Инструментальные стали: Эти сплавы используются для изготовления инструментов и обладают высокой твердостью, прочностью и износостойкостью. К ним относятся быстрорежущие стали, штамповые стали и другие.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ

Углеродистая сталь состоит из железа (Fe) с добавлением небольшого количества углерода (C), кремния (Si), марганца (Mn), фосфора (P), серы (S). Сталь делится:

высокоуглеродистая;
среднеуглеродистая;
низкоуглеродистая.

Легированная сталь — добавляются элементы: азот, бор, алюминий, углерод, фосфор, кобальт, кремний, ванадий, медь, молибден, марганец, титан, цирконий, хром, вольфрам, никель, ниобий.

СПОСОБ РАСКИСЛЕНИЯ

Спокойная сталь (СП) - данная степень раскисления стали является однородной и содержит кремния не менее 0,12 %, минимальное присутствие шлаков и неметаллических частиц. Отлично применяется технологии сварки, а также отличается с большей стойкости к хрупкому разрушению, сопротивляемостью к ударным нагрузкам. Спокойная сталь выдерживает более сильные нагрузки.

Плюсы: Ударные нагрузки, менее хрупкая, более стойкая к отрицательным температурам, отличная свариваемость, минимальное количество шлаков.

Полуспокойная сталь (ПС) - данная степень раскисления стали является промежуточной между кипящей стали и спокойной стали. Данная сталь кристаллизуется без кипения, но с образованием в сплаве пузырей и считается полураскисленной, выделяя большей степени количества газа. По качеству приближается больше к спокойной стали, чем к кипящей.

Кипящая сталь (КП) - данная степень раскисления стали представляется сильно загрязненной газами и на выходе неоднородная структура стали, содержит кремния не более 0,07 %. Так как выделяет огромное количество газа из-за кипения. Кипящая сталь плохо сваривается, сильно подвержена коррозии металла. Достаточно хрупкая.

Минусы: Много пузырьков, применяется на менее ответственных конструкциях, более хрупкая, могут быть трещины, плохая свариваемость, подвержена коррозии.

КАЧЕСТВО

Высококачественная сталь - усложненный набор химических соединений с уменьшением содержания серы и фосфора, производится по ГОСТу 19281.

Качественная сталь - имеет следующие положительные характеристики: повышенная свариваемость и пластичность. Производится по ГОСТу 1577. Качественная сталь бывает следующих видов:

легированная;
углеродистая (содержит 0,08 - 0,40 % углерода);
среднеуглеродистая (производят детали, которые являются прочным и вязкими в сердцевине) применяют поверхностную закалку (винты, втулки, оси)
низкоуглеродистая (хорошая пластичность, но малая прочность) применяется неответственного назначения конструкций.

Сталь обыкновенного качества - содержит в себе углерод меньше 0,6%. Производится по ГОСТам: 380-94, 14637. Маркировка «Ст» ( Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5,Ст6.) обозначает сталь обыкновенного качества, цифры указывают в зависимости от механических свойств.

ПРИМЕНЕНИЕ

Строительная сталь (Ст3Гсп/пс, ст5Гсп/пс) - чем больше обозначение, тем выше содержание углерода в сплаве (выше прочность, но хуже пластичность). Cт0, Ст1, Ст2 - используется для неответственных деталей (шайбы, настилы, подкладки), Ст3 - используется для сварных и не сварных, несущих и не несущих конструкций и телаей, работающие при плюсовой температуре.

Конструкционная сталь - Конструкционная углеродистая используется для изготовления железнодорожных колес и рельсов, шестерни, болтов и других. Ст20 - упоры, и слабонагруженные детали. Ст35 - траверсы, тяги, валы, оси средней нагрузки детали. Ст45 или Ст40Х - зубчатые рейки, валы белее высокой прочности. Конструкционная легированная сталь - используется в минусовых температурах и изготавливают из нее детали автомобилей, гусениц, рессоров и пружин.
Инструментальная сталь -обозначается У7 или У8А (А - обозначает углеродистую высококачественную сталь, а цифры обозначают доли процента содержания углерода в сплаве). Применяется для режущего инструмента, токарного, фрезерного. Изготавливают молотки, сверла, напильники.

МАРКИ СТАЛИ, ИХ АНАЛОГИ И ОБОЗНАЧЕНИЕ С РАСШИФРОВКОЙ

С245 - Ст3пс5 (пс-полуспоконая категории 5)

С255 — Ст3сп5 (пс - спокойная категории 5)

С235 — Ст3кп2 (кп - кипящая категории 2)

С345 - 09Г2С (09 - содержания углерода 0,09%, Г - марганец 2%, С - кермний менее 1%)