Чем отличаются углеродистая сталь от легированной: Чем отличаются углеродистые стали от легированных: характеристики, обозначения

alexxlab | 05.10.1970 | 0 | Разное

Содержание

Разница между легированной сталью и углеродистой сталью – Разница Между

Основное отличие – легированная сталь против углеродистой стали

Сталелитейная промышленность является одной из крупнейших отраслей промышленности в мире. Сталь производится в основном путем смешивания железа с другими металлическими или неметаллическими элементами. Целью производства стали является получение различных свойств путем смешивания железа с другими элементами. Легированная сталь и углеродистая сталь – это два вида стали, которые отличаются друг от друга по своему составу. Основное различие между легированной сталью и углеродистой сталью состоит в том, что легированная сталь имеет большое количество других элементов, кроме железа и углерод в то время как углеродистая сталь имеет следовые количества других элементов, кроме железа и углерода.

Ключевые области покрыты

1. Что такое легированная сталь
– Определение, свойства, использование
2. Что такое углеродистая сталь
– Определение, свойства, использование
3. В чем разница между легированной сталью и углеродистой сталью
– Сравнение основных различий

Ключевые термины: легированная сталь, углерод, углеродистая сталь, железо, сталь

Что такое легированная сталь

Легированная сталь – это металлические сплавы железа, углерода и большого количества других элементов. Другие элементы, присутствующие в нем, обычно включают марганец, кремний, никель, титан, медь и хром. Эти элементы называют элементами сплава, потому что эти элементы смешаны вместе, чтобы сформировать сплав. Целью добавления этих элементов является улучшение свойств стали. Легированную сталь можно разделить на две категории следующим образом.

Низколегированная сталь
Высоколегированная сталь

Низколегированные стали содержат небольшое количество легирующих элементов, тогда как высоколегированные стали содержат большое количество легирующих элементов. Обычно для улучшения твердости и долговечности стали добавляют легирующие элементы. Легированная сталь также устойчива к коррозии из-за присутствия значительного количества других элементов, таких как хром.

Например, нержавеющая сталь – это легированная сталь. Он содержит около 10% хрома вместе с железом и углеродом в смеси элементов. Благодаря своей антикоррозионной стойкости нержавеющая сталь используется для изготовления кухонных предметов.

Рисунок 1: Обратный обратный клапан из нержавеющей стали (легированная сталь).

Что такое углеродистая сталь

Углеродистая сталь состоит из железа и углерода. Легирующие элементы присутствуют в следовых количествах. Некоторыми из этих элементов являются кремний, марганец, сера и фосфор. Углеродистая сталь также делится на две группы, как показано ниже.

Высокая углеродистая сталь
Низкоуглеродистая сталь

Благодаря высокому количеству углерода, присутствующего в углеродистой стали, он проявляет такие свойства, как твердость, меньшая пластичность, пониженная свариваемость и низкая температура плавления. Мягкая сталь относится к низкоуглеродистой стали с содержанием углерода от 0,05 до 0,25%. Из-за высокого содержания железа он вызывает коррозию во влажных средах. Высокоуглеродистые стали содержат от 0,6% до 1,0% углерода. Эти высокоуглеродистые стали очень прочны. Поэтому в качестве строительных материалов используются углеродистые стали.

Рисунок 2: Углеродистая сталь, используемая в качестве строительного материала

Разница между легированной сталью и углеродистой сталью

Определение

Легированная сталь: Легированная сталь – это тип стали с высоким процентным содержанием других элементов, кроме железа и углерода.

Углеродистая сталь: Углеродистая сталь – это тип стали с высоким содержанием углерода и низким количеством других элементов.

Устойчивость к коррозии

Легированная сталь: Легированные стали устойчивы к коррозии.

Углеродистая сталь: Углеродистые стали менее устойчивы к коррозии.

Прочность

Легированная сталь: Прочность легированной стали низкая по сравнению с углеродистой сталью.

Углеродистая сталь: Углеродистая сталь обладает высокой прочностью.

свариваемость

Легированная сталь: Свариваемость легированной стали высокая.

Углеродистая сталь: Свариваемость из углеродистой стали низкая.

Температура плавления

Легированная сталь: Легированные стали имеют высокие температуры плавления.

Углеродистая сталь: Углеродистые стали имеют низкие температуры плавления.

тягучесть

Легированная сталь: Пластичность легированной стали высокая.

Углеродистая сталь: Пластичность углеродистой стали низкая.

Заключение

Состав элементов в стали отличается от одного типа стали к другому. Поэтому стали классифицируются в основном в соответствии с их составом. Легированная сталь и углеродистая сталь являются такими двумя типами стали. Основное различие между легированной сталью и углеродистой сталью состоит в том, что легированная сталь имеет большое количество других элементов, кроме железа и углерода, тогда как углеродистая сталь имеет следовые количества других элементов, кроме железа и углерода.

Углеродистая и легированная сталь: классификация по химии

23 апреля 2021, 09:17

Химический состав сталей:

Углеродистая (нелегированная)
Легированная

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь – сплав железа с углеродом. Содержание углерода варьируется от 0,02 до 2,14%, дополнительные примеси: марганец Mn до 0,9%, кремний Si до 0,5%, сера S до 0,06%, фосфора P до 0,07%. Главной составляющей, определяющей свойства стали, является углерод.

Основа такого сплава – высокое содержание углерода. В зависимости от его процентного соотношения, сталь разделяют на виды:

низкоуглеродистую = углерода до 0,25%
среднеуглеродистую = углерода от 0,25 до 0,6%
высокоуглеродистую = углерода от 0,6% до 2,0%

Зачем потребовалась дополнительное разделение по степени содержания углерода? Такой выбор обусловлен последующей технологической обработкой. Взаимодействие углерода с железом в составе стали определяет эксплуатационные и технологические свойства. Однако, если в сплаве содержание углерода меньше 0,05%, то такой сплав относят к технически чистому железу. Максимальное значение углерода теоретически может достигать 2%, а практически – редко встречается больше 1%.

Дополнительные элементы сплава называют легирующими добавками.

Легированная сталь

Легированная сталь – углеродистый сплав, в состав которого введены дополнительные элементы и специальные добавки для придания определенных механических, физических, химических свойств.

Стоит отметить, что в основу состава легированной стали входят все элементы углеродистой стали с добавлением специальных добавок, таких как: азот, хром, ванадий, вольфрам, никель, кобальт и др. Выделяют соотношение влияния легирующих элементов на углерод и разделяют их на две группы: образующие с углеродом химические соединения – карбиды (хром, марганец, титан, ванадий, вольфрам, молибден и др.) и не образующие карбидов (никель, алюминий, кремний и др.). Легированные карбидообразующие сплавы имеют высокое сопротивление к износу.

В зависимости от легирующих элементов, входящих в легирующие сплавы, сталь подразделяют на виды:

низколегированную = добавок не более 2,5%
среднелегированную = добавки от 2,5% до 10%
высоколегированную = добавок более 10%

Если суммарное количество легирующих элементов превысит 50%, то такой сплав нельзя отнести к сплаву с основой из железа и его нельзя назвать сталью. Добавки же менее 1%, как правило, не могут серьезно повлиять на состав сплава – такой вид не будет отнесен к легированным сталям. Присутствие некоторых элементов (бор, ниобий) в сотых, тысячных долях процента заметно меняет свойства стали. Такую сталь называют микролегированной. Легирующие добавки повышают прочность, коррозийную стойкость стали, снижают опасность хрупкого разрушения.

— Осколкова Анастасия, контент-менеджер «ОНИКС»

Конструкционные, углеродистые и стали спец.назначения

04 мая 2021, 08:02

В предыдущей статье мы разобрали виды стали по химическому составу: легированные и углеродистые сплавы. Сегодня речь пойдет про применение или назначение металлических материалов из стали. Литейные железоуглеродистые стали различаются не только по составу, но и по эксплуатационным характеристикам. Так, в зависимости от области применения, стальные сплавы разделяют на три назначения:

конструкционные: строительные и машиностроительные;
инструментальные;
специального назначения.

Конструкционные стали дополнительно делятся на строительные и машиностроительные.

Классификация по области применения неразрывно связана с распределением углеродистых и легированных сталей по качеству сплава. В чем отличие и как разобраться в видах?

Конструкционные стали

Конструкционная легированная и углеродистая сталь применяется в отраслях машиностроения, при изготовлении конструкций для строительных и крепежных работ, в профильном и листовом прокате, при изготовлении трубопроводной арматуры и деталей трубопровода и т.д.

В конструкционных углеродистых сталях общее содержание углерода до 0,6% (но в некоторых случаях до 0,85%). Углеродистые стали делят на сталь обыкновенного качества по ГОСТ 380-05 и сталь качественную по ГОСТ 1050-88. Качественную сталь применяют при изготовлении изделий, требующих от материала большей пластичности, работы в условиях повышенного давления, в условиях ударопрочности и др. Отличаются между собой в большей прочности, пластичности и сопротивляемости ударным нагрузкам.

Сталь обыкновенного качества. Можно встретить обозначения по степени раскисленности, сталь может быть кипящей «кп», полуспокойной «пс» и спокойной «сп». Буквенно-цифровое обозначение в маркировке варьируется от ст Ст0 до Ст6. Цифры – порядковый номер, указывают содержание углерода.
Например: Ст4, Ст2.
Качественная сталь. Цифры в обозначении стали выражают содержание углерода в сотых долях процента.
Например: Сталь 20, Сталь 45

Конструкционные легированные стали относятся к ГОСТ 4543-16. Свойства таких сталей указываются в маркировке. На первом месте стоит численное содержание углерода в сплаве. Буквы отвечают за обозначения легирующих элементов, а последующие числа – процентное содержание этих легирующих элементов. Числа могут совсем отсутствовать в маркировке и пишут только буквы, тогда эту информацию можно расшифровать, как процент легирующих элементов содержится в количестве 1,0 – 1,5%. Буква «А» в конце маркировки указывает, что данная сталь является высококачественной. Например: 13ХФА, 30ХМА, 40Х.

Конструкционные стали делятся на строительные (низкоуглеродистые, низколегированные) и машиностроительные (средне- и высокоуглеродистые). Малоуглеродистые стали отличаются хорошей свариваемостью и чаще всего их применяют для сварки строительных конструкций. В машиностроительных сталях хорошо сочетается прочность, ударная вязкость, пластичность, износостойкость. Из самого названия можно легко догадаться – такие стали применяют для различных деталей машин.

Инструментальные стали

Дополнительным разделением сталей является инструментальные свойства. Такие стали разделяют на две группы по предназначению: изготовление режущего (отрасль металлорезки, измерительные конструкции, хирургические инструменты и т.д.) и штампового инструмента (горячая и холодная штамповка, прессы, прокатные валы и т.д). После термической обработки (закалка и отпуск), такие стали обладают высокой твердостью и прочностью. Готовые инструменты: штангенциркули, зубилы, сверла, нутромеры и т.д.

Инструментальная углеродистая сталь по ГОСТ 1435, на первом месте маркировки в численном выражении указывает содержание углерода от 0,7 до 1,4%. Встречается качественные (от У7 до У13) и высококачественные сплавы (от У7А до У13А). Содержание углерода в десятых долях процента указывается в цифрах. По аналогии с конструкционными легированными сталями, индекс «А» в конце обозначения информирует, что перед вами высококачественная инструментальная углеродистая сталь.

Легирующие добавки в инструментальных легированных сталях всегда высокого качества, зачастую это дефицитные элементы, например кобальт, вольфрам, титан. В маркировке подобного вида стали нет необходимости указывать индекс «А» – сплав по умолчанию высококачественный. На первом месте в маркировке может отсутствовать численное обозначение, в таком случае расшифровывается так: содержание углерода в стали примерно входит в 1%. Следом буквы и цифры указывают содержание легирующих элементов в целых процентах.

Углеродистые и легированные стали специального назначения

Особое назначение в сталях обусловлено наличием как специальных элементов в сплавах, так и прочими химическими свойствами, такими как: нержавеющие (коррозионно-стойкие), жаропрочные и жаростойкие (окалиностойкие), кислотостойкие и др. Например, такие сплавы используют в средах с повышенными агрессивными свойствами, стойкостью к радиации или с электротехническими качествами.

— Осколкова Анастасия, контент-менеджер «ОНИКС»
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Инструментальная легированная сталь

Инструментальная легированная сталь. Эта сталь идет для изготовления различного инструмента: ударно-штампового, измерительного, режущего. Она имеет ряд преимуществ перед инструментальной углеродистой сталью. Штампы из углеродистой стали обладают высокой твердостью и прочностью, но плохо сопротивляются удару. Метчики, развертки и другие длинные и тонкие инструменты из углеродистой стали при закалке получаются хрупкими, они ненадежны в работе и часто ломаются.

Режущий инструмент – резцы, фрезы, сверла из углеродистой стали при незначительном нагреве (около 200°C) теряют свою твердость, поэтому применение их при обработке металла с большой скоростью резания невозможно. При введении определенных легирующих примесей сталь приобретает красностойкость, износоустойчивость, получает глубокую прокаливаемость; она имеет высокую прочность, твердость и хорошо противостоит ударным нагрузкам.

Важнейшие легирующие примеси инструментальной легированной стали: хром, вольфрам, молибден, марганец, кремний. Содержание углерода в этой стали может быть ниже, чем в углеродистой, и колеблется от 0,3 до 2,3%.

В отдельную группу выделяют быстрорежущие стали. Они применяются для изготовления режущего инструмента – резцов, сверл, фрез. Важнейшие свойства этой стали – высокая твердость и красностойкость до 600°C (такой нагрев вызывается высокой скоростью резания). Благодаря применению быстрорежущей стали повышается стойкость инструмента и увеличивается производительность обработки. Важнейшими легирующими элементами являются вольфрам (в количестве не менее 9%), ванадий (1-2%), хром (не менее 4%). Кроме того, в быстрорежущей стали могут находиться молибден, кобальт и в небольшом количестве – никель.

В настоящее время широко применяются стали марок Р18, Р9, Р9Ф5, Р18Ф2, Р9К5, Р9К10, Р10К5Ф5, Р18М, Р9М, Р6М5 и др. Буква Р обозначает быстрорежущую сталь. Цифра, стоящая за буквой Р, показывает среднее содержание вольфрама в процентах.

Применение инструментальных легированных сталей

Х12МФ	Детали, работающие под большим давлением (до 1400-1600 Мпа). Не применяется для сварных конструкций. Обрабатываемость резанием – в горячекатаном состоянии. Сталь склонна к отпускной хрупкости. Профилировочные ролики сложной формы, эталонные шестерни, накатные плашки, секции кузнечных штампов сложной формы, сложные дыропрошивные матрицы и пуансоны вырубных и просечных штампов со сложной конфигурацией рабочих частей, пуансоны и матрицы холодного выдавливания, работающие при больших давлениях.
4-9ХС, ХВГ	Ответственные детали, материал которых должен обладать повышенной износостойкостью, усталостной прочностью при изгибе, контактном нагружении, а также упругими свойствами. Не применяется для сварных конструкций. Допустима контактная сварка. Сверла, развертки, метчики, плашки, гребенки, фрезы, машинные штампели, клейма для холодных работ.
4Х5МФС	Мелкие молотовые штампы, крупные (сечением более 200 мм) молотовые и прессовые вставки при горячем деформировании конструкционных сталей и цветных сплавов в условиях крупносерийного и массового производства, пресс-формы литья под давлением алюминиевых, цинковых и магниевых сплавов.
3Х3М3Ф	Инструмент горячего деформирования на кривошипных прессах и горизонтально- ковочных машинах, подвергающихся в процессе работы интенсивному охлаждению (как правило, для мелкого инструмента), пресс-формы лить под давлением медных, ножи для горячей резки, охлаждаемые водой.
Р6М5, Р6М5К5, Р6М5Ф3, Р6М5К8, Р18, Р7М2Ф6, Р12МФ5, Р9М4К8, Р12М3К5Ф2, Р12М3К8Ф2, Р10М4К14, Р12М3К10Ф2, Р12М3К10Ф2	Дисковые фрезы, сверла развертки, зенкеры, метчики, протяжки, фрезы червячные, концевые, дисковые, долбяки, шеверы.

Углеродистая сталь. Применение углеродистой стали

Как известно каждому еще со школьной парты, сталь содержит в своем составе углерод и небольшой процент других примесей. Давайте разберемся, чем же отличается углеродистая сталь? Сама по себе сталь делится на два вида – с легирующими элементами и без них. К первому виду относятся легированные, а ко второму – не легированные, углеродистые стали с очень малым количеством примесей. Это и есть основное и характерное отличие. При этом среднеуглеродистые и низкоуглеродистые стали могут быть легированными – для улучшения их свойств и качества.

Если исходить из содержания углерода в сплаве, классификация углеродистой стали разделяет ее на три вида: высокоуглеродистую, среднеуглеродистую и низкоуглеродистую сталь. По назначению в зависимости от содержания углерода – на инструментальную и конструкционную сталь.

Классификация углеродистой стали

В своем составе высокоуглеродистая сталь содержит от 0,6 до 2 процентов углерода. К ней относятся инструментальные, штамповые и некоторые разновидности пружинных сталей. Из нее производят стальную канатную проволоку. Конструкционные стали редко делают из высокоуглеродистых в связи с их малой вязкостью. При сварке изделий из высокоуглеродистой стали следует четко придерживаться определенных условий, иначе в зоне термического влияния появятся трещины. Высокоуглеродистая инструментальная сталь в свою очередь делится на качественную и высококачественную. Высококачественная отличается пониженным содержанием вредных примесей (сера, фосфор) в сплаве.

Содержание углерода в среднеуглеродистой стали -0,25 – 06 %. Сварка среднеуглеродистых сталей связана с теми же трудностями, что и высокоуглеродистая – с большой вероятностью образования трещин в сварных швах и околошовной зоне.

Наименьшее процентное соотношение углерода в сплаве имеет низкоуглеродистая сталь. Она хорошо сваривается всеми способами сварки, имея невысокую прочность и твердость, и, в большинстве случаев, не требует термической обработки после нее. Низкоуглеродистые стали относятся к мягким сталям, которые применяются чаще всего в отожжённом состоянии для изготовления деталей методом холодной штамповки, так как основной их особенностью является хорошая формообразующая способность в холодном состоянии. Они хорошо куются, цементируются и используются для изготовления мелких деталей.

Применение углеродистой стали

Наличие некоторых недостатков делает применение углеродистой стали несколько ограниченным. Среди них – низкая коррозийная стойкость в агрессивной среде, чувствительность к перегревам и ухудшение прочности при повышенных температурах.

Преимущества – высокий выход готового продукта, относительная дешевизна. Обозначения маркировок стали – буквенно-цифровые. Цифры указывают на процентное содержание углерода встали. Буквенное обозначение будет разным для различных видов углеродистой стали. Например, в сталях обычного качества применяют обозначение «Ст», в качественных – «Сталь». В инструментальных первая буква «У» указывает на принадлежность к углеродистым сталям, а наличие последней «А» – на ее высокое качество. Из углеродистой стали обыкновенного качества производят толстолистовой прокат, сортовой и фасонный прокат, а также изделия, изготовленные методом штамповки и ковки.

Производство легированной стали в Екатеринбурге

Сталь является одним из самых востребованных материалов, она используется для производства самого разнообразного оборудования, различных металлоконструкций и изделий. Существуют десятки марок сталей, отличающихся своими свойствами, но в целом их можно разделить на две большие группы:

углеродистые;
легированные.

Углеродистые и легированные стали используются очень широко, каждая из групп обладает своими свойствами. Конкретная марка стали для производства той или иной продукции выбирается, исходя из требуемых характеристик металла.

Углеродистые стали

Основные компоненты таких сталей – железо и углерод, содержание последнего может достигать 2%. Также в состав углеродистых сталей входят марганец, кремний, сера и фосфор. Сера и фосфор – вредные примеси, снижающие качество материала, их содержание не должно быть выше 0,06%.

Углеродистые стали делятся на инструментальные и конструкционные. Инструментальные стали, по сравнению с конструкционными, обладают большей твердостью, но при этом имеют повышенную хрупкость, особенно после закалки. В названии углеродистых инструментальных сталей присутствует буква «У».

Конструкционные стали более мягкие и пластичные, из них изготавливают различные виды листового и фасонного проката и другие металлические изделия, используемые для строительства, создания различных металлоконструкций.

Легированные стали

В состав легированных сталей вводятся специальные добавки, улучшающие их свойства. Конкретные свойства стали напрямую зависят от того, какая используется добавка, легирующая сталь. Могут использоваться такие добавки, как марганец (в название марки стали входит буква «Г»), кремний (С), хром (X), никель (Н), молибден (М) и т.д.

Каждая добавка придает стали свои свойства. Так, марганец придает твердость, кремний – упругость, никель и хром повышают жаростойкость и устойчивость к коррозии, молибден улучшает механические свойства.

Производство легированной стали является очень ответственным процессом, требующим точного соблюдения пропорций компонентов стали и технологии плавки. По назначению выделяют три основных типа легированных сталей:

конструкционные;
инструментальные;
специального назначения.

Кроме того, легированные стали делят на низколегированные (до 2,5% легирующих добавок), среднелегированные (до 10%) и высоколегированные (от 10 до 50%).

Конструкционные низколегированные стали используются для производства особо ответственных конструкционных элементов: мостовых ферм, трубопроводов, строительной арматуры и т.д. Такие стали обладают достаточно высокой прочностью и пластичностью и при этом хорошо свариваются.

Инструментальные легированные стали используются для производства инструментов. Особого внимания в этой группе заслуживают легированные быстрорежущие стали, предназначенные для изготовления режущих инструментов (резцов, сверл, фрез и т.д.), работающих при высоких скоростях. Обычные углеродистые инструментальные стали в таком режиме резки быстро раскаляются и теряют свою прочность. Чтобы придать стали дополнительную прочность, ее легируют такими добавками, как вольфрам, молибден, ванадий, кобальт. В маркировке быстрорежущих сталей присутствует буква «Р».

Легированные стали специального назначения отличаются особыми свойствами и создаются под конкретные сферы использования. К ним можно отнести стали для шарикоподшипников, рессор и пружин, стали с высокой жаростойкостью и коррозионной устойчивостью, уже упомянутые быстрорежущие стали и т.д.

Изготовление изделий из углеродистых и легированных сталей в Екатеринбурге

Учитывая, какой высокой прочностью обладает легированная сталь, изготовление из нее различных изделий является сложной технологической задачей. Наиболее простым и выгодным вариантом является отливка необходимой детали с ее последующей механической обработкой.

Наша компания принимает заказы на изготовление различных изделий из всех марок сталей. Мы работаем с такими материалами, как углеродистые и легированные стали, чугуны, варианты литья – кокильное и по выплавляемым моделям. Гарантируем точное соответствие состава используемых сталей их марке, высокое качество готовых изделий и выгодные расценки.

Вы можете задать любые интересующие Вас вопросы, обратившись по телефонам:

8 (800) 222-79-79 (многоканальный)
+7 (343) 345-79-79 (многоканальный)

Распространенные марки сталей в ТПА

Сталь	Вид металла	Относительное удлинение, %	Относительное сужение, %	Ударная вязкость, KCU Дж/см²
40ХНМЛ	исходный	6,2	16,3	30
	литой модифиц.	14,5	42,4	87

	прокат	12	55	100
12Х18Н9ТЛ	исходный	30,2	40,1	180
	литой модифиц.	67,8	72,5	420

	прокат	46-47	66-80	250-380

Сталь	Вид металла	Ударная вязкость, Дж/см² при температуре испытаний
Сталь	Вид металла	+20°С	-20°С	-50°C
20ХЛ	исходный	91	50	32
20ХЛ	модифиц.	132	115	95
08ГДНФЛ	исходный	135	48	28
08ГДНФЛ	модифиц.	223	82	82

Cталь	Механические свойства
Cталь	sВ, МПа	sТ, МПа	d, %	y, %	КСU, Дж/см²
Углеродистая
20Л	540	280	24	40	80
20Л	550	305	33	59	90
45Л	1280	750	3	9	5
45Л	1370	800	6	14	13
Легированная
40ХЛ	853	684	11	26	33
40ХЛ	866	703	16	38	58
20ХГСЛ	750	620	17	38	90
20ХГСЛ	760	646	23	58	160
ЗОХНМЛ	863	723	14	34	75
ЗОХНМЛ	882	735	22	59	130
5ХНМЛ	1180	972	13	41	50
5ХНМЛ	1270	1014	25	50	78
5ХНВЛ	1130	945	8	30	33
5ХНВЛ	1157	990	14	44	53
Высоколегированная
10Х18Н9ТЛ	505	264	30	40	180
10Х18Н9ТЛ	512	275	68	72	420
10Х18Н12МЗТЛ	516	235	33	34	105
10Х18Н12МЗТЛ	553	384	50	58	255

40ХНМЛ
12Х18Н9ТЛ
08ГДНФЛ
20Л
45Л
40ХЛ

30ХНМЛ

Сталь для отливок легированная.

Применение: ответственные нагруженные детали, к которым предъявляются требования высокой прочности и достаточной вязкости, работающие под действием статических и динамических нагрузок при температуре до 400°С.

20ХЛ
10Х18Н12МЗТЛ
20ХГСЛ
5ХНМЛ
5ХНВЛ

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь обыкновенного качества изготовляется по ГОСТ 380-71; качественная, выплавляемая в основных конверторах, мартеновских и электрических печах, — по ГОСТ.

Стали группы А применяются, как правило, для неответственных деталей: ограждения, перила и т.д.
Стали группы Б и В необходимы для нагруженных деталей.

Ввиду более низкой стоимости стали группы А более распространены в промышленности.

Для изготовления деталей арматуры наиболее часто используют углеродистые стали марок 20Л, 25Л и 35Л. Широкое применение при рабочей температуре до 425° С и рабочем давлении до 6,4 МПа имеет сталь 25Л-П для особо ответственных изделий. Целесообразно применение 25Л-Ш в том случае, если требуется гарантировать определенные показатели ударной вязкости.

Углеродистые стали хорошо ведут себя при низких температурах: спокойная до -40^оС, кипящая — до -30^оС. С повышением температуры (выше 300^оС) механические свойства углеродистой стали стремительно снижаются, поэтому сталь обыкновенного качества обычно применяют до 425^оС.

Для ответственных объектов, например, в атомной энергетике, углеродистая сталь в трубопроводной арматуре применяется только для температур до 350^оС с целью обеспечения высокой надежности функционирования системы.

Стальная арматура идеально подходит для трубопроводов, в которых проводятся вода, пар, нефтепродукты, иногда – кислые и щелочные среды.

Производство ТПА из углеродистой стали сегодня – достаточно выгодное дело, т.к. данный материал отличается сравнительно небольшой стоимостью, но при этом обладает высокой твердостью и прочностью по сравнению с другими конструкционными материалами.

Легированная сталь

Применение легированной стали позволяет экономить металл, а также повысить износостойкость и долговечность изделий.

конструкционная,
инструментальная,
сталь с особыми физическими и химическими свойствами.

В легированной стали, наряду с обычными примесями, имеются легирующие элементы, такие как: хром, вольфрам, молибден, никель, кремний и марганец. Такая сталь обладает высокоценными свойствами, которых не имеет углеродистая сталь.

хром повышает твердость, коррозионностойкость;
никель повышает прочность, пластичность, коррозионностойкость;
вольфрам увеличивает твердость и красностойкость, т.е. способность сохранять при высоких температурах износостойкость;
ванадий – повышает плотность, прочность, сопротивление удару, истиранию;
кобальт – повышает жаропрочность, магнитопроницаемость;
молибден – увеличивает красностойкость, прочность, коррозионностойкость при высоких температурах;
марганец – при содержании свыше 1 процента увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок;
титан – повышает прочность, сопротивление коррозии;
алюминий – повышает окалиностойкость;
ниобий – повышает кислотостойкость;
медь – уменьшает коррозию.

Каждая легирующая добавка имеет свое буквенное обозначение: Н — никель, Х — хром, Г — марганец, С — кремний, В — вольфрам, Ф — ванадий, М — молибден, Д — медь, К — кобальт, Б — ниобий, Т — титан, Ю — алюминий, Р — бор, А — азот.

Выделяют три вида легированной стали. Это различие проводят по степени легированности: низколегированная (до 2,5%,), среднелегированная (от 2,5 до 10%) и высоколегированная (более 10%).

Классификация стали осуществляется либо по структуре, либо по назначению. По назначению: конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами, то есть электротехнические, нержавеющие, жаропрочные и др.

высокие показатели сопротивления металла пластическим деформациям;
высокий запас вязкости и сопротивление хладноломкости, и как следствие, надежность.

сталь склонна к образованию флокенов. Причина их появления – выделение водорода, растворенного в металле.

Высоколегированная сталь

К высоколегированным относят стали, суммарный состав легирующих элементов в которых составляет не менее 10%, при этом содержание одного из компонентов – не менее 8%. Содержание железа должно составлять не менее 45%. В высоколегированных сталях общее содержание легирующих элементов на уровне от 8 до 65%. В соответствии с ГОСТ 5632-61 насчитывают более 100 марок высоколегированных деформируемых сталей и сплавов.

В основном это стали, обладающие повышенной коррозионной стойкостью или жаростойкостью. Так как данный тип металла устойчив к химической, электрической и межкристаллитной коррозии, он часто используется в производстве деталей, которые длительное время находятся в условиях высоких температур (до 600 С) – лопатки турбин, диски компрессоров, клапаны и пр.

При соответствующем легировании и термической обработке стали обладают высокой коррозионной стойкостью в газовой среде, в водных растворах кислот, щелочей и в жидкометаллических средах.

При выборе марки стали необходимо кроме специфики рабочей среды учитывать и ее температуру. Известно, например, что скорость коррозии сталей в 98% серной кислоте при температуре 20^оC составляет порядка 0,005 – 0,01 мм в год, при 100^оC – 0,5 – 1мм в год.

Разница между легированной сталью и углеродистой сталью

Основное различие – легированная сталь и углеродистая сталь

Сталелитейная промышленность – одна из крупнейших в мире. Сталь производится в основном путем смешивания железа с другими металлическими или неметаллическими элементами. Целью производства стали является получение различных свойств путем смешивания железа с другими элементами. Легированная сталь и углеродистая сталь – это два типа стали, которые отличаются друг от друга своим составом. Основное различие между легированной сталью и углеродистой сталью заключается в том, что легированная сталь содержит большое количество других элементов, кроме железа и углерода , тогда как углеродистая сталь имеет следовые количества других элементов, помимо железа и углерода.

Основные зоны покрытия

Ключевые термины: легированная сталь, углерод, углеродистая сталь, железо, сталь

Что такое легированная сталь

Легированная сталь – это металлические сплавы железа, углерода и большого количества других элементов.Другие элементы, присутствующие в нем, обычно включают марганец, кремний, никель, титан, медь и хром. Эти элементы называются элементами сплава, потому что эти элементы смешиваются вместе, образуя сплав. Целью добавления этих элементов является улучшение свойств стали. Легированные стали можно разделить на две категории следующим образом.

Низколегированная сталь
Высоколегированная сталь

Низколегированные стали содержат небольшое количество легирующих элементов, тогда как высоколегированные стали содержат большое количество легирующих элементов.Обычно легирующие элементы добавляются для повышения твердости и долговечности стали. Легированная сталь также устойчива к коррозии из-за наличия значительного количества других элементов, таких как хром.

Например, нержавеющая сталь – это легированная сталь. Он содержит около 10% хрома вместе с железом и углеродом в смеси элементов. Благодаря своей коррозионной стойкости нержавеющая сталь используется для изготовления кухонных предметов.

Рисунок 1: Поворотный обратный клапан из нержавеющей стали (легированной стали).

Что такое углеродистая сталь

Углеродистая сталь состоит из железа и углерода. Элементы сплава присутствуют в следовых количествах. Некоторые из этих элементов – кремний, марганец, сера и фосфор. Углеродистая сталь также делится на две группы, как показано ниже.

Высокоуглеродистая сталь
Низкоуглеродистая сталь

Из-за большого количества углерода, присутствующего в углеродистой стали, она проявляет такие свойства, как твердость, меньшая пластичность, пониженная свариваемость и низкая температура плавления.Мягкая сталь – это тип низкоуглеродистой стали, содержащей от 0,05% до 0,25% углерода. Из-за высокого содержания железа он агрессивен во влажной среде. Высокоуглеродистые стали содержат от 0,6% до 1,0% углерода. Эта высокоуглеродистая сталь очень прочная. Поэтому углеродистые стали используются в качестве строительных материалов.

Рисунок 2: Углеродистая сталь, используемая в качестве строительного материала

Разница между легированной сталью и углеродистой сталью

Определение

Легированная сталь : Легированная сталь – это тип стали с высоким процентным содержанием других элементов, кроме железа и углерода.

Углеродистая сталь : Углеродистая сталь – это сталь с высоким содержанием углерода и низким содержанием других элементов.

Коррозионная стойкость

Легированная сталь : Легированные стали устойчивы к коррозии.

Углеродистая сталь: Углеродистые стали менее устойчивы к коррозии.

Прочность

Легированная сталь : Прочность легированной стали ниже, чем у углеродистой стали.

Углеродистая сталь : Углеродистая сталь обладает высокой прочностью.

Свариваемость

Легированная сталь : Свариваемость легированной стали высокая.

Углеродистая сталь: Свариваемость углеродистой стали низкая.

Точка плавления

Легированная сталь : Легированные стали имеют высокие температуры плавления.

Углеродистая сталь : Углеродистые стали имеют низкие температуры плавления.

Пластичность

Легированная сталь : Пластичность легированной стали высокая.

Углеродистая сталь : Пластичность углеродистой стали низкая.

Заключение

Состав стальных элементов различается от одного типа стали к другому. Таким образом, стали классифицируются в основном по их составу. Легированная сталь и углеродистая сталь являются такими двумя типами стали. Основное различие между легированной сталью и углеродистой сталью заключается в том, что легированная сталь содержит большое количество других элементов, кроме железа и углерода, тогда как углеродистая сталь имеет следовые количества других элементов, помимо железа и углерода.

Ссылки:

1.«Информация об углеродистых и легированных сталях». Информация об углеродистой и легированной стали | Инженерное дело360. N.p., n.d. Интернет. Доступно здесь. 16 июня 2017 г.
2. «Легированная сталь». Metal Supermarkets N.p., n.d. Интернет. Доступно здесь. 16 июня 2017.

Изображение предоставлено:

1. «Поворотный обратный клапан из нержавеющей стали» от Goodwin Steel Castings (CC BY-SA 2.0) через Flickr
2. «Опора крыши станции Стратфорд» Хизер Смит – фотогалерея The Alloy Valve Stockist. (CC BY 3.0) через Commons Wikimedia

Легированная сталь

и углеродистая сталь: различия

В мире насчитывается около 36 миллионов различных марок стали.Однако трудно разделить каждую из них по отдельности. Поэтому в этой статье мы познакомим вас с двумя основными типами стали: легированной сталью и углеродистой сталью. Углеродистая сталь – это железо с добавлением углерода (включая следы других элементов), в то время как легированная сталь также включает другие элементы.

Легированная сталь:

Легированные стали имеют высокий процент других элементов, кроме железа и углерода. Другие элементы, такие как марганец, кремний, никель, титан, медь и хром, также называют элементами сплава, потому что они образуют сплав.Добавляются легирующие элементы для повышения твердости и долговечности стали. Кроме того, он улучшает коррозионную стойкость из-за большого количества других элементов, таких как хром. В зависимости от пропорции каждого компонента свойства легированной стали меняются.

Обычно легированная сталь имеет сравнительно низкую прочность, высокую свариваемость, высокую температуру плавления, высокую пластичность и высокую коррозионную стойкость.

Кроме того, есть общие элементы сплава и признаки:

– Марганец:

Добавлен для точной настройки требований к термообработке.
Требуется быстрая закалка от высокой температуры до очень низкой температуры для затвердевания. Однако быстрая закалка имеет высокий риск растрескивания.
Более низкая скорость охлаждения. Его можно закалить в теплом масле, воде, воздухе комнатной температуры. Пример стали для закалки на воздухе: инструментальная сталь A4 с содержанием марганца от 1,8% до 2,2%.

– Хром:

Из более чем 11% хрома получается нержавеющая сталь, которая значительно снижает коррозию.
Существенно влияет на прочность, твердость и термическую обработку.
Комбинация кобальта и хрома дает очень высокую износостойкость.
Обычно используется для резки штампов, формовки, ножниц для шин и пуансонов.

– молибден:

Повышение коррозионной стойкости. Работает с марганцем для снижения требуемой скорости закалки.
Повышение ударной вязкости и прочности на разрыв. Приложение с большой нагрузкой.
4140 Сталь является наиболее распространенной комбинацией молибдена и хрома. Также называется хромомолибденовой сталью.
Применяется в тяжелых передачах, больших валах, «рабочая лошадка» в мире стали.

– Ванадий:

Во время термообработки помогает контролировать размер зерна металла. Тяжелее и сильнее.
Стали, такие как O1 и D2.

– Никель:

См. Нержавеющая сталь, например нержавеющая сталь 304.
Из 18% или более хрома и 8% или более никеля получается аустенитная нержавеющая сталь.
Повышает коррозионную стойкость, что увеличивает ударную вязкость.

Углеродистая сталь:

Углеродистые стали содержат высокий процент других элементов, кроме железа и углерода. Другие небольшие количества элементов включают кремний, марганец, серу и фосфор. Обычно углеродистая сталь имеет высокую прочность, низкую свариваемость, низкие температуры плавления, низкую пластичность и низкую коррозионную стойкость.

Углеродистая сталь

также подразделяется на высокоуглеродистую, среднеуглеродистую и низкоуглеродистую сталь. Однако, в отличие от легированной стали, это основное различие между типами углеродистой стали.Вот подробная информация по каждому типу:

– Низкоуглеродистая сталь:

с содержанием углерода от 0,05% до 0,25% с максимальным содержанием марганца 0,4%
относительно дешевле
Самый распространенный вид стали, не требующий особых требований.
Хорошо свариваются и обрабатываются (относительно). Легко работать.
Отвердить можно только цементной закалкой (термообработкой). Это добавляет углерод к поверхности – более твердый внешний слой и более мягкое ядро.

– Сталь среднеуглеродистая:

с содержанием углерода от 0,29% до 0,54% с содержанием марганца от 0,6% до 1,65%
Более прочная сталь с хорошей износостойкостью, но более толстая при формовании, сварке и резке.
Может подвергаться термообработке и отпуску.

– Высокоуглеродистая сталь:

с содержанием углерода от 0,55% до 0,95% с содержанием марганца от 0,3% до 0,9%
Обычно специализированный. Используется не обычный материал.
Очень прочная, обычная сталь для пружин и проволоки.Большое количество сжатий для получения пластической деформации
Подходит для термообработки, но трудно поддается механической обработке и сварке. Перед механической резкой требуется отжиг.

We are Steel Available, онлайн-платформа для управления отношениями с поставщиками и поиска поставщиков. Мы стремимся соединить поставщиков и покупателей из тяжелой промышленности. Мы разрабатываем первую экосистему в тяжелой промышленности, которая позволит клиентам эффективно управлять и автоматизировать свои цепочки поставок с помощью веб-инструментов и сервисов.Наша цель – снизить скрытый риск в цепочках создания стоимости. Мы делаем это, предоставляя важную информацию, от соблюдения нормативных требований до обеспечения качества, создавая ценность для всех заинтересованных сторон.

Для получения дополнительной информации загрузите нашу брошюру.

Легированная сталь

и углеродистая сталь – в чем разница? – Сделать из металла

Существует около 36 миллионов различных видов стали.

Вы, наверное, можете представить, откуда я взял это число. (Подсказка: откуда-то за моей спиной) Но идею вы поняли.

На первый взгляд все виды металлов могут показаться довольно сложными.

Так в чем разница между углеродистой сталью и легированной сталью?

Углеродистая сталь – это железо с добавлением углерода, тогда как легированная сталь также включает другие элементы для изменения свойств металла.

Нельзя сказать, что углеродистая сталь – это чистый углерод и железо. Все будет иметь примеси. Но эти дополнительные элементы не составляют основную часть списка ингредиентов.По крайней мере, их недостаточно, чтобы действительно сильно изменить углеродистую сталь.

Даже в пределах этих двух категорий стали существуют огромные различия. Давайте посмотрим, что это такое, какими свойствами обладают эти металлы и для каких целей они используются.

Углеродистая сталь

Помимо железа, основным элементом этой стали является углерод. Вы, наверное, уже это поняли.

Чем ниже содержание углерода, тем пластичнее металл.Чем выше содержание углерода, тем больше можно термически обработать и упрочнить металл.

Более высокое содержание углерода также затрудняет сварку.

Углеродистая сталь

обычно делится на три категории:

Низкоуглеродистая сталь

AKA с содержанием углерода от 0,05 до 0,25% с максимальным содержанием марганца 0,4%.

Это дешевый товар.

Это самый распространенный тип стали, который можно встретить в приложениях, не предъявляющих каких-либо особых требований, таких как высокая прочность или износостойкость.

Это обычная сталь для любителей. Вы найдете это в простых механических системах.

Хорошо поддается сварке и обработке. В целом действительно легко работать.

Единственный способ повысить его твердость путем термической обработки – это поверхностная закалка. Это процесс, при котором на поверхность добавляется углерод, что создает твердый внешний слой и мягкую сердцевину.

Среднеуглеродистая сталь

Содержание углерода составляет 0,29% -0,54% углерода с содержанием марганца 0.6% -1,65%.

Это более прочная сталь с хорошей износостойкостью, но ее сложнее формовать, сваривать и резать.

Среднеуглеродистые стали можно подвергать термообработке и отпуску.

Высокоуглеродистая сталь

Содержание углерода составляет 0,55–0,95% углерода с содержанием марганца 0,30–0,90%.

Это касается довольно специализированных вещей. Обычно это используется только тогда, когда вам это действительно нужно, так как с ним нелегко работать.

Он действительно сильный.Это обычная сталь, которую используют для изготовления пружин и проволоки, поскольку для получения пластической деформации требуется большое сжатие (когда металл не просто отжимается).

Мастера ножей тоже любят эту сталь.

Популярным для больших ножей является 1075 (0,75% углерода). Он достаточно мягкий, чтобы не сломаться пополам, когда вы рубите им, но он все равно будет держать хороший край.

В верхней части диапазона у вас есть сталь 1095 (0,95% углерода). У него действительно хороший край, но его также легко сломать.Это означает, что он подходит для ножей меньшего размера, которые не сильно режут.

Очень хорошо поддается термической обработке, но плохо поддается обработке и сварке. Если у вас нет дорогостоящего специализированного оборудования и инструментов, вам, как правило, необходимо отжечь его, прежде чем резать механически.

Технически здесь есть еще одна категория – очень высокоуглеродистая сталь.

Маловероятно, что вы столкнетесь с этим очень часто. Содержание углерода 0,96% -2,1%. Сверхтвердый, супер хрупкий.Подумайте о стекле.

Действительно сложно работать, так что он подходит только для специализированных приложений.

Легированная сталь

Здесь действительно развлекается.

Обычно существует две категории легированной стали: низколегированная и высоколегированная.

Все, что содержит менее 8% легирующих элементов, считается низколегированным, все более 8% – высоколегированным.

На сегодняшний день наиболее распространены низколегированные стали.

Легирование различных элементов довольно сильно меняет свойства стали.

Например, вы можете изменить прочность, твердость и коррозионную стойкость, настроив эти легирующие элементы.

Давайте рассмотрим, что такое некоторые из распространенных легирующих элементов и какое влияние они оказывают на металл.

Легирующие элементы

Марганец

Технически вы увидите это в заметных количествах в углеродистой стали, но в больших количествах у легированной стали.

Основная причина добавления этого – точная настройка требований к термообработке.

Обычно для затвердевания стали требуется быстрая закалка от высокой до очень низкой температуры.

Хитрость в том, что чем быстрее закалка, тем больше риск растрескивания.

Марганец позволяет снизить скорость охлаждения. Например, вместо закалки в воде можно закалить в теплом масле. Некоторые специализированные стали можно закаливать даже на воздухе комнатной температуры.

Ярким примером стали для закалки на воздухе является инструментальная сталь A4.Он содержит 1,8% -2,2% марганца.

Все, что вам нужно сделать, это достаточно нагреть его, тогда охлаждение на воздухе сделает его твердым до 63 Rc. Настоятельно рекомендуется немного отпустить его, чтобы стабилизировать сталь и снизить риск растрескивания, но в любом случае это становится очень твердым.

Хром

Если содержание хрома превышает 11%, можно получить нержавеющую сталь. Это резко увеличивает коррозионную стойкость.

Он также значительно влияет на другие свойства металла, такие как прочность, твердость и термическая обработка.

Вот несколько примеров, где вы увидите много хрома:

Нержавеющая сталь

309 содержит 23% хрома и обеспечивает коррозионную стойкость при высоких температурах.

D2 на самом деле инструментальная сталь. Это интересно, потому что в нем 11% -13% хрома, но он считается только «полунержавеющим».

Сталь

D2 ржавеет сильнее, чем обычная нержавеющая сталь (например, очень распространенная 304), но не так сильно, как обычная углеродистая сталь.

В нем используется комбинация кобальта и хрома для достижения действительно высокой износостойкости .

Обычно используется для формования или резки штампов, ножниц для резки шин и пуансонов.

молибден

Из-за того, что это такой глоток, многие люди называют его просто «моли» (звучит как молли).

Это также может в определенной степени повысить коррозионную стойкость. Он работает вместе с марганцем, чтобы снизить требуемую скорость закалки.

Например, инструментальная сталь A4, о которой я упоминал ранее, содержит и молибден, и марганец. Он содержит примерно половину количества молибдена, между 0.9% -1,4%.

Это также действительно увеличивает ударную вязкость и предел прочности стали. Вы увидите это в некоторых приложениях с большой нагрузкой.

Возможно, одно из самых распространенных мест, где вы увидите сталь с молибденом, – это сталь 4140. Он имеет сочетание хрома и молибдена. Многие называют эту сталь «хромомолибденовой».

Вы увидите 4140 повсюду в промышленных приложениях. Тяжелые шестерни, большие валы – это рабочая лошадка стального мира.

Ванадий

Это действительно важно при термической обработке – она помогает контролировать размер зерна металла.

Вот ускоренный курс термической обработки, чтобы вы могли понять это:

Когда вы термически обрабатываете сталь, вы, по сути, пытаетесь уменьшить размер зерна металла.

Если вы посмотрите на него под микроскопом, вы увидите маленькие металлические клетки, которые все плотно забиты. У мягких металлов эти «крупинки» большие.

При термической обработке металла изменяется кристаллическая структура, и зерно становится мелким и ровным.

Мелкое ровное зерно = действительно твердая сталь.

Ванадий помогает сохранить зерно маленьким даже при термообработке. Он образует карбиды, которые не позволяют зерну стать слишком большим.

По сути, становится все сложнее и сильнее.

Вы часто будете видеть это в инструментальных сталях, таких как O1 и D2.

Никель

Вы увидите это в нержавеющих сталях. Одним из конкретных применений является аустенитная нержавеющая сталь, которая является наиболее распространенным типом нержавеющей стали (например, 304)

Когда хром составляет 18% или более, а никель + 8%, получается аустенитная нержавеющая сталь.

Это действительно повышает коррозионную стойкость (защита от ржавчины) и увеличивает ударную вязкость.

По сути, он не ржавеет, и когда по нему ударишь молотком, он немного превратится в гриб, а не расколется на две части.

Хорошо, теперь вы все испортили и можете показаться умным перед своими друзьями.

На самом деле все, что вам нужно знать, это следующее:

Углеродистая сталь = железо + углерод

Легированная сталь = железо + углерод + прочие вкусности

Остальное было просто бонусом.

Если вы из тех, кто любит распечатывать что-то на ленту на своем ящике с инструментами, то этот на мне:

Углерод

, сплав и нержавеющая сталь: марки стали, которые можно купить в Китае

В основном, при производстве продукции используются 3 марки стали (типа стали):

Углеродистая сталь
Легированная сталь
Нержавеющая сталь

Каждая из этих марок стали состоит из различного количества железа и углерода (основных элементов стали), а также в некоторых случаях из дополнительных сплавов.Давайте подробно рассмотрим эти виды стали…

Какие марки стали выбрать?

При выборе металла, подходящего для вашей работы, необходимо учитывать несколько факторов:

Твердость – способность противостоять истиранию, но также трудности при резке или сверлении
Прочность – величина силы, необходимая для деформации металла
Toughness – способность противостоять нагрузкам (и не ломаться)
Ковкость – способность металла деформироваться
Свариваемость – свариваемость (зависит от температуры плавления, теплопроводности и т. Д.))

Загрузите подробную таблицу, в которой подробно описаны популярные марки стали.

Давайте рассмотрим 3 типа: углерод, сплав и углерод:

1. Углеродистая сталь (низкое и высокое качество)

Углеродистая сталь (сплав стали и углерода) подвергается коррозии, но она твердая – чем больше содержание углерода, тем тверже сталь. Низкоуглеродистая сталь прочная и вязкая, при необходимости ее можно цементировать. Высокоуглеродистая сталь может быть подвергнута термообработке, чтобы сделать ее намного более твердой, однако в этом состоянии она становится более хрупкой и с ней труднее работать.

Общие области применения углеродистой стали:

Трубы, пластины, болты, знаки, мебель, ограждения и многие другие обычные металлические детали изготавливаются из низкоуглеродистой стали (также известной как «мягкая сталь»).
Профессиональные кухонные ножи, режущие инструменты на станках с ЧПУ, сверла, пилы, гвозди для кирпичной кладки – все это сделано из высокоуглеродистой стали . Высокая твердость придает лезвиям и режущим инструментам острую кромку, которая остается прочной, однако с этой твердостью приходит хрупкость, что означает, что изделия имеют тенденцию легче ломаться.

Недостатком высокоуглеродистой стали является то, что она дороже и труднее обрабатывается, чем сплавы с меньшим содержанием углерода. Это уместно, когда ржавчина не вызывает беспокойства и когда продукт не должен выдерживать растягивающее напряжение (на самом деле он не изгибается и легче ломается).

2. Легированная сталь

Легированная сталь (в которую добавлены дополнительные химические элементы для улучшения определенных свойств) – некоторые из наиболее распространенных легирующих элементов – марганец, никель, хром, молибден, ванадий, кремний и бор.

Улучшенные свойства легированной стали по сравнению с углеродистой сталью:

Прочность,
Твердость,
Прочность,
Износостойкость,
Коррозионная стойкость,
и закаливаемость.

Общие области применения легированных сталей:

Строительство и архитектура, где прочность, ударная вязкость и коррозионная стойкость являются предпосылками для материала.
Ювелирные изделия, предметы домашнего обихода, столовые приборы, кухонные принадлежности – все изготовлено из легированной стали.

Стальные сплавы можно разделить на две категории: низколегированные стали и высоколегированные стали. Низколегированные стали содержат менее 8% легирующих элементов в составе, эти стали имеют лучшую твердость и износостойкость по сравнению с углеродистой сталью, но, как правило, имеют меньшую прочность на разрыв.

Высоколегированные стали содержат более 8% легирующих элементов и обладают лучшими свойствами, чем низколегированные стали.

Посмотрите это видео с нашего дочернего сайта Sofeast, чтобы получить более подробное объяснение об углеродистых и легированных сталях:

3.Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь (сплав стали и хрома) не подвержен коррозии, но и не такой твердый.

Любой продукт, который будет постоянно контактировать с жидкостями, является хорошим кандидатом в качестве стального сплава с высоким содержанием хрома. Нержавеющая сталь – это сплав стали с содержанием хрома от 10,5% до 30%, что придает этой стали ее уникальные свойства.

Нержавеющая сталь делится на пять категорий:

a) Аустенитные – Аустенитные нержавеющие стали классифицируются как серии 200 и 300, а легирующие элементы в основном состоят из стали с 18% хрома и 8% никеля и с низким содержанием углерода.Наиболее распространенной сталью является нержавеющая сталь 304, которая обычно используется для изготовления трубопроводов, горнодобывающего оборудования, продуктов питания и напитков, кухонной посуды и архитектуры.

b) Ферритные – Ферритные нержавеющие стали – это гладкие хромистые нержавеющие стали, в которых содержание хрома может варьироваться от 12% до 18%, они также имеют низкое содержание углерода, аналогичное аустенитному диапазону. Классифицируются как серия 400. Этот диапазон нержавеющих сталей является магнитным, обладает хорошей пластичностью и коррозионной стойкостью.Типичные области применения – теплообменники, автомобильные крепежные детали, детали печей, детали нагревателей.

c) Дуплекс – Дуплексные нержавеющие стали содержат высокий уровень хрома от 18% до 28%, а также никеля от 4% до 8%. Этот двухуровневый элемент дает смесь аустенитной и ферритной структуры, отсюда и название дуплексной нержавеющей стали.

Дуплексная нержавеющая сталь обычно в два раза тверже, чем простая аустенитная или ферритная нержавеющая сталь. У них немного лучшая ударная вязкость и пластичность, чем у ферритных марок, но не такие хорошие показатели по сравнению с аустенитными марками.Дуплексные сорта имеют более высокую прочность, хорошую свариваемость, хорошую вязкость и высокую стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением. Типичные области применения – резервуары для горячей воды, пивоваренные резервуары, технологическое оборудование, конструкции бассейнов.

d) Мартенситные – Мартенситные нержавеющие стали – это гладкие хромистые стали, содержащие от 12% до 18%, а также имеющие относительно высокое содержание углерода до 1,2%. Мартенситные сорта имеют лучшую коррозию (не такую большую, как аустенитные) и износостойкость, чем другие сорта нержавеющей стали, и могут подвергаться термообработке для достижения высоких значений твердости.Эти марки являются магнитными в отожженном и закаленном состоянии. Типичные области применения: столовые приборы, кухонная одежда, хирургические и стоматологические инструменты, пружины, ножницы, промышленные лезвия, штамповки транспортных средств, отвертки, плоскогубцы и пистолеты для скоб.

e) Осадительное упрочнение – Осадочное упрочнение Нержавеющие стали (PHSS) – это хром и никель, по крайней мере, с одним другим легирующим элементом (медью, алюминием, титаном, ниобием или молибденом). Марки PHSS обеспечивают оптимальное сочетание как мартенситных, так и аустенитных свойств.Как и мартенситные сорта, они известны своей способностью приобретать высокую прочность за счет термической обработки, а также обладают коррозионной стойкостью, присущей аустенитной нержавеющей стали.

Самая известная нержавеющая сталь с дисперсионным твердением – 17-4 PH. Название происходит от добавок 17% хрома и 4% никеля. Он также содержит 4% меди и 0,3% ниобия. 17-4 PH также известна как нержавеющая сталь марки 630. Типичные области применения включают стоматологические сверла и развертки, компоненты самолетов, бритвенные головки, хирургические иглы и аэрокосмическую промышленность.

Опять же, посмотрите это видео от Sofeast, чтобы глубоко погрузиться в нержавеющие стали и их различные свойства:

Обычные марки нержавеющей стали

Вы можете получить диаграмму об этих сортах, их основных характеристиках и примерах общего применения, щелкнув здесь: Таблица нержавеющей стали.

Три самых распространенных марки стали, с которыми мы сталкиваемся в Китае:

201 – недорогой и очень распространенный
304 – самая распространенная марка нержавеющей стали
316 – более дорогой сорт, с большей устойчивостью к коррозии

4.Несколько слов о нержавеющем чугуне

Иногда используется нержавеющее железо. Основное отличие этого материала заключается в том, что он содержит менее 0,6% Ni или в нем отсутствует элемент Ni, например 403 (12Cr12). Широко используется в химической и строительной промышленности. Любой магнитный железный сплав, содержащий более 12% хрома и имеющий объемно-центрированную кубическую структуру, также известен как нержавеющее железо.

Наиболее распространенные процессы термообработки

Термическая обработка – это процесс нагрева и охлаждения металла без изменения его физической формы.Существуют различные процессы термообработки, которые при применении к разным сталям могут изменять свойства этой стали, такие как ее твердость, ударная вязкость и даже разупрочнение, которые определяются изменением микроструктуры стали.

Закалка – Сталь с достаточным содержанием углерода может быть упрочнена путем ее нагрева с последующей быстрой закалкой. Этот процесс создает микроструктуру аустенита, которая может быть ферритом, мартенситом или цементитом.

Закалка – Этот процесс выполняется на углеродистых сталях, закаленных с целью снижения хрупкости стали.Температура отпуска будет зависеть от желаемого результата для функции стального изделия, чем ниже температура отпуска, тем лучше прочность и твердость.

Отжиг – Отжиг стали заключается в нагреве стали выше критической температуры с последующим очень медленным охлаждением. Это приводит к тому, что сталь становится более обрабатываемой с точки зрения формовки.

Нормализация – Это процесс, аналогичный отжигу, при котором сталь нагревается и охлаждается медленно, обычно просто оставляя охлаждаться на воздухе комнатной температуры.Это придает стали микроструктуру из феррита и цементита, которая имеет более высокую прочность и твердость, но более низкую пластичность.

Науглероживание – Науглероживание также известно как цементация, которая представляет собой процесс введения дополнительного углерода на поверхность низкоуглеродистой стали с последующим ее закалкой. Внешняя углеродистая сталь будет иметь более высокую твердость, тогда как внутренний стержень останется жестким.

Как проверить металл нужного качества?

Лучше всего проводить как физические испытания, так и химический анализ.

Наиболее распространенные физических испытаний :

Испытание на растяжение (с приложением напряжения до разрушения)
Испытание на твердость (или твердость), которое можно проводить разными способами

Химический анализ обычно выполняется с помощью рентгенофлуоресцентного тестера.

Все это было объяснено в этой статье, которую я недавно опубликовал на ChinaImportal: Производство стальных деталей в Китае: ЧПУ, литье под давлением и марки стали.

Окончательное руководство по поиску поставщиков из Китая и развитию ваших поставщиков [электронная книга]

Эта БЕСПЛАТНАЯ электронная книга начинается с самого начала, обсуждая, нужно ли вам нанять агента по поиску поставщиков, и отслеживает процесс поиска вплоть до повышения качества и производительности надежного поставщика.

Есть 15 глав на более чем 80 страницах для изучения, в которых дается исчерпывающее руководство по всему процессу поиска поставщиков и развития от начала до конца, в том числе:

Определение поставщиков,
переговоров,
Контроль качества,
Развивающиеся китайские поставщики,
Повышение качества и производительности предприятия,
и многое другое…

Разница между углеродистой сталью и легированной сталью

Сталь – это сплав, в основном содержащий железо.Но его свойства можно изменить в соответствии с конкретными требованиями, добавив некоторые другие элементы. Это объясняет различия между легированной сталью и углеродистой сталью. Как видно из названия, в легированную сталь добавлены другие элементы, тогда как углеродистая сталь – это сталь с более высоким содержанием углерода. Есть и другие отличия, о которых пойдет речь в этой статье.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь также известна как железоуглеродистый сплав, содержащий менее 2% углерода WC.
Обычно также содержат небольшое количество кремния, марганца, серы, фосфора и углеродистой стали, в дополнение к использованию углерода можно разделить на углеродистую сталь и углеродистую конструкционную сталь, углеродистую инструментальную сталь и легкость резки конструкционной стали на три категории. Углеродистая конструкционная сталь делится на строительную конструкционную сталь и конструкционную сталь двух видов для машиностроения.

Согласно углеродистой стали, содержание углерода можно разделить на низкоуглеродистую сталь (WC ≤ 0.25%), среднеуглеродистую сталь (WC0,25% – 0,6%) с содержанием фосфора, серы и высокоуглеродистую сталь (WC> 6%) можно разделить на обычную углеродистую сталь (содержащую фосфор, серу выше), высококачественный углерод. сталь (содержащая фосфор, с низким содержанием серы) и высококачественная сталь (фосфор, меньше серы), как правило, чем выше содержание углерода, тем выше твердость, выше прочность, но ниже пластичность.

Легированная сталь

Легированная сталь – это сталь, в которой кроме железа и углерода присутствуют некоторые другие элементы.Обычно в легированную сталь добавляют марганец, кремний, бор, хром, ванадий и никель. Количество этих металлов в легированной стали в первую очередь зависит от использования такой стали. Обычно легированная сталь изготавливается для достижения желаемых физических характеристик стали.

Легированные стали делятся на низколегированные и высоколегированные. Когда процент добавленных элементов превышает 8 (по весу), сталь считается высоколегированной. В случаях, когда количество добавленных элементов остается ниже 8% от веса стали, это низколегированная сталь.В промышленности чаще встречаются низколегированные стали. Как правило, добавление одного или нескольких таких элементов к стали делает ее более прочной и долговечной. Такая сталь также устойчива к коррозии и прочнее, чем обычная сталь. Чтобы изменить свойства стали, она требует термической обработки при добавлении к ней элементов.

Чтобы легированная сталь оставалась свариваемой, необходимо снизить содержание углерода. При этом содержание углерода снижается до 0,1–0,3%, а количество легирующих элементов также уменьшается в пропорции.Эти сплавы стали известны как высокопрочные низколегированные стали. Вы будете удивлены, узнав, что нержавеющая сталь также является легированной сталью с минимум 10% хрома по весу.

Вкратце Легированная сталь и углеродистая сталь:

Существует много типов сталей, таких как легированная и углеродистая сталь
Как следует из названия, легированная сталь – это сталь, полученная путем добавления различных других элементов в сталь посредством термической обработки.
, с другой стороны, представляет собой сталь, которая в основном содержит углерод и не требует какого-либо минимального процентного содержания других элементов.
Углеродистая сталь – это тип стали, преимущественно используемый в США.
Нержавеющая сталь – это разновидность легированной стали

Что такое легированная сталь | Легированная сталь VS Углеродистая сталь

Прежде чем мы исследуем все о легированной стали, давайте поразимся несколькими фактами о стали, держу пари, о которых вы никогда раньше не слышали.

Сталь примерно в тысячу раз прочнее самого чистого железа, и ее можно перерабатывать без потери прочности.
Сталелитейная промышленность открывает дома для более чем 2 миллионов человек по всему миру по мере роста занятости.
25% среднего компьютера состоит из стали.
При нагревании сталь и железо расширяются. Это свойство стали увеличивает высоту Эйфелевой башни летом на шесть дюймов.
200 миллиардов банок.
Ежегодно в Северной Америке перерабатывается более восьмидесяти миллионов тонн стали.
Кровли из стали служат более пятидесяти лет, в то время как традиционные крыши служат всего семнадцать лет.

Довольно интересно, правда? В этой статье мы обсудим легированную сталь и ее связь с нержавеющей и углеродистой сталью.

Что такое легированная сталь?

Каждый наверняка слышал о нержавеющей стали раньше. Это лучший материал для посуды, такой как кастрюли и сковороды.Но знаете ли вы, из чего состоит нержавеющая сталь? Это смесь железа, хрома, кремния, углерода и марганца (все они добавлены разными порциями). Любая смесь металлов называется сплавом. Другой пример сплава, который мы сегодня обсудим, – это легированная сталь. Это тип стали, которая смешана с различными уровнями одного или нескольких из следующих элементов: марганца, кремния, никеля, титана, меди, хрома и алюминия. Разница между нержавеющей сталью и легированной сталью состоит в том, что легированная сталь состоит из таких элементов, как никель и медь.

Марганец упрочняет сталь при более высоких температурах, поскольку он устраняет образование ненужных соединений, таких как сульфид железа.
Никель и медь повышают прочность и твердость стали, а также поддерживают устойчивость к коррозии и окислению.
Медь добавляется в очень небольших количествах, но она также увеличивает прочность и коррозионную стойкость стали.
Алюминий ограничивает образование и рост любых примесей, таких как зерна аустенита.
Хром – ключевой легирующий элемент, обладающий значительной устойчивостью к коррозии и износу. Это также способствует затвердеванию стали, поскольку она положительно реагирует на термическую обработку.

Давайте посмотрим на некоторые свойства легированной стали: теплопроводность (способность материала проводить тепло) легированной стали составляет около 26-48,6 Вт / м · К, что считается низким. Поскольку большинство легированных сталей содержат титан и никель, которые обладают низкой теплопроводностью. Предел прочности легированных сталей составляет 758–1882 МПа, что выше, чем предел прочности нержавеющей стали.Сталь смешивается с другими элементами для улучшения их механических свойств, упрочнения стали, что делает легированную сталь более прочной и устойчивой к коррозии.

Существует два типа легированной стали: высоколегированная и низколегированная. Это зависит от процентного содержания легирующих элементов; высоколегированная сталь имеет более высокий процент. Низколегированная сталь обычно содержит 1-5% легирующих элементов, что делает ее более подходящей для применений, требующих механических свойств. Самый распространенный пример высоколегированной стали – нержавеющая сталь.Уровень хрома варьируется, что приводит к появлению различных типов нержавеющей стали. По крайней мере, 12% хрома, а в некоторых сталях оно может увеличиваться до 27%; в зависимости от их использования. Интересный факт: знаете ли вы, что нержавеющая сталь может удалять запахи с поверхности кожи! Низколегированная сталь обладает повышенной твердостью и износостойкостью, но не имеет такой же прочности на разрыв, как высоколегированная сталь. Высоколегированная сталь также может противостоять износу даже при высоких температурах.

Для чего нужна легированная сталь?

Легированная сталь

– одна из наиболее часто используемых сталей.Существует широкий спектр применения легированной стали, в том числе:

Трубы, используемые в приложениях, связанных с энергетикой, таких как бурение нефтяных и газовых скважин. Они обладают способностью противостоять нагрузкам и давлению, которые будут применяться в этих частях машины.
Подшипники изготовлены из легированной стали, так как она придает им прочность, позволяющую противостоять растрескиванию или усталости при качении.
Architecture использует легированную сталь, чтобы избежать коррозии, в строительстве используется высоколегированная сталь.
Железные дороги, сейфы безопасности и броня – другие распространенные применения легированной стали.Марганец и никель, содержащиеся в легированной стали, в основном ответственны за это применение.
Предметы домашнего обихода, такие как посуда, столовые приборы, столешницы и т. Д., Изготовлены из нержавеющей стали, так как им легко придать форму при высоких температурах.
Artwork включает стальные сплавы как средство для изобразительного искусства. Художники используют его как основу холста, чтобы придать произведению искусства блеск.

Легированная сталь используется практически во всех отраслях промышленности. В дополнение к перечисленным выше применениям сталь может использоваться в транспорте, жилищном строительстве, энергетике и машиностроении.

Легированная сталь VS Углеродистая сталь

«Стойкость для характера человека, как углерод для стали», Наполеон Хилл.

Другой тип стали, которую следует представить в этой статье, – углеродистая сталь. Основным элементом в этой стали является не железо, а углерод. Чем выше количество углерода, тем легче вы можете закалить металл при его нагревании. Также существует сталь с низким, средним и высоким содержанием углерода. В низкоуглеродистой стали содержание углерода не превышает 0.25% смешано с 0,4% марганца. Это самая дешевая углеродистая сталь, но их можно использовать во многих областях, поскольку им легко придать форму. Среднеуглеродистая сталь состоит максимум из 0,54% углерода и 1,65% марганца. Более высокое содержание углерода делает этот тип стали более прочным, а также придает ей устойчивость к износу. Однако это снижает их способность легко формоваться. В то время как в высокоуглеродистой стали содержание углерода может достигать 0,9%.

Углеродистая сталь этого типа является самой прочной и трудно поддается формованию, поэтому ее используют только тогда, когда это действительно необходимо.Некоторые из его применений – пружины, проволока и ножи. Если вы любитель химии, то наверняка знаете, что различные формы углерода очень сильны. Алмазы, которые являются самым прочным материалом на Земле, на самом деле сделаны из углерода. Таким образом, это может объяснить, почему, когда углерод смешивается с железом, этого достаточно, без каких-либо дополнительных элементов для его усиления.

Теперь, когда мы создали хорошую основу для того, что такое углеродистая сталь, давайте погрузимся в различия между углеродистой сталью и легированной сталью.Их состав сильно отличается друг от друга. Углеродистая сталь состоит максимум из 2,1% углерода (очень высокоуглеродистая сталь) и железа. Любой другой элемент, содержащийся в этой стали, рассматривается как примесь.

Однако легированная сталь не была бы легированной без дополнительных элементов, добавленных для улучшения их свойств. Это делает легированную сталь более устойчивой к коррозии, более высокой прочностью на разрыв и твердостью. Чем выше содержание легирующих элементов, тем шире используется легированная сталь.С другой стороны, чем выше содержание углерода, тем тверже и труднее становится сталь. Тем не менее углеродистая сталь занимает достойное место в ценовой категории. Углеродистая сталь относительно дешевле, особенно из-за более низкого содержания углерода. Легированная сталь может стать очень дорогой из-за добавленных легирующих элементов и их количества.

Сколько это стоит?

Прежде чем сделать покупку, давайте рассмотрим плюсы и минусы легированных сталей. Легированные стали обладают высоким удельным весом.Они также имеют низкую плотность, что снижает их вес, поэтому они могут выдерживать нагрузку и давление. С помощью тепла им можно придать любую необходимую форму, что расширяет возможности их применения. С другой стороны, по сравнению с нержавеющей сталью, легированная сталь в целом имеет более низкую прочность (особенно при более высоких температурах), а также более высокую вероятность коррозии.

Когда вы смотрите на легированную сталь, необходимо учитывать несколько факторов: форму легированной стали, толщину, ширину и длину стальных труб.А также марка трубы, то есть процентное содержание легирующих элементов. Двумя основными местами поставок легированной стали являются Индия и Китай. На третьем месте Соединенные Штаты. По данным глобальных торговых интернет-сайтов (таких как Alibaba.com и made in-China), цена на легированную сталь начинается от 450 долларов и может достигать 2800 долларов за тонну. Минимальный вес для заказа – одна тонна.

В заключение, куда бы вы ни посмотрели, вы найдете сталь в любом виде. Он был интегрирован практически во все аспекты жизни.В зависимости от элементов, с которыми смешано железо, образуются разные типы стали. Каждый тип стали, будь то легированная, углеродистая или нержавеющая сталь, имеет свой собственный набор свойств, которые делают их более подходящими для конкретных применений. Но общие свойства, которые они все разделяют, – это их прочность, твердость и способность принимать желаемую форму. Использование стали широко варьируется от кухонной посуды до промышленности, строительства и сельского хозяйства.

Разница между легированной сталью и углеродистой сталью

Легированная сталь и углеродистая сталь

Большинству из нас известна нержавеющая сталь, поскольку она обычно используется в производстве посуды.Но спросите кого-нибудь, в чем разница между легированной сталью и углеродистой сталью, и есть вероятность, что вы нарисуете пробел. Сталь – это сплав, в основном содержащий железо. Но его свойства можно изменить в соответствии с конкретными требованиями, добавив некоторые другие элементы. Это объясняет различия между легированной сталью и углеродистой сталью. Как видно из названия, в легированную сталь добавлены другие элементы, тогда как углеродистая сталь – это сталь с более высоким содержанием углерода. Есть и другие отличия, о которых пойдет речь в этой статье.

Легированная сталь

Легированная сталь – это сталь, в которой кроме железа и углерода присутствуют некоторые другие элементы. Обычно в легированную сталь добавляют марганец, кремний, бор, хром, ванадий и никель. Количество этих металлов в легированной стали в первую очередь зависит от использования такой стали. Обычно легированная сталь изготавливается для достижения желаемых физических характеристик стали.

Легированные стали

делятся на низколегированные и высоколегированные.Когда процент добавленных элементов превышает 8 (по весу), сталь считается высоколегированной. В случаях, когда количество добавленных элементов остается ниже 8% от веса стали, это низколегированная сталь. В промышленности чаще встречаются низколегированные стали. Как правило, добавление одного или нескольких таких элементов к стали делает ее более прочной и долговечной. Такая сталь также устойчива к коррозии и прочнее, чем обычная сталь. Чтобы изменить свойства стали, она требует термической обработки при добавлении к ней элементов.

Чтобы легированная сталь оставалась свариваемой, необходимо снизить содержание углерода. При этом содержание углерода снижается до 0,1–0,3%, а количество легирующих элементов также уменьшается в пропорции. Эти сплавы стали известны как высокопрочные низколегированные стали. Вы будете удивлены, узнав, что нержавеющая сталь также является легированной сталью с минимум 10% хрома по весу.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь

также известна как обычная сталь и представляет собой сплав стали, в котором углерод является основным компонентом, и не упоминается минимальное процентное содержание других легирующих элементов.Углеродистая сталь не является нержавеющей сталью, так как она относится к легированным сталям. Как следует из названия, содержание углерода в стали увеличивается, что делает ее более твердой и прочной за счет применения термической обработки. Однако добавление углерода делает сталь менее пластичной. Свариваемость углеродистой стали низкая, а более высокое содержание углерода также снижает температуру плавления сплава. Удивительно, но из всех сталей, используемых в США, 85% – это углеродистая сталь.

Вкратце:

Легированная сталь против углеродистой стали

• Существует много типов сталей, таких как легированная сталь и углеродистая сталь

• Как следует из названия, легированная сталь – это тип стали, образованный добавлением различных других элементов в сталь посредством термической обработки.

• Углеродистая сталь, с другой стороны, – это сталь, которая в основном содержит углерод и не требует какого-либо минимального процентного содержания других элементов.

• Углеродистая сталь – это тип стали, преимущественно используемый в США.

• Нержавеющая сталь – разновидность легированной стали