Чем углеродистая сталь отличается от легированной: Легированная сталь – что это такое и какие бывают марки
alexxlab | 29.06.2023 | 0 | Разное
отличия, свойства и области применения
Перейти на главную
Как это сделано
Читать 9 мин
12 августа 2022
Ссылка скопирована
Поделиться:
Сталь — популярный конструкционный материал на основе железа. В чистом виде она уже достаточно крепкая, пластичная и износостойкая. Но иногда этих свойств недостаточно. Например, для возведения мостов сталь должна быть особо прочной и устойчивой к коррозии, чтобы выдержать вес автомобилей, воздействие воды, ветра и низких температур. Снабдить материал такими качествами помогает легирование — добавление примесей. Этот процесс позволяет создать огромное количество вариаций стали. Рассказываем о самых популярных и объясняем, зачем необходимо такое разнообразие.
Что происходит до легирования
Создание стали начинается с плавления железной руды в конвертерной, мартеновской или электропечи.
Простой сплав из железа и углерода называют нелегированной или углеродистой сталью. Несмотря на предварительную фильтрацию, в ней всё же можно найти кремний, магний, серу, фосфор, азот и ряд других элементов — очистить руду до идеального состояния технически невозможно. В любом случае, основу материала, то есть более 95%, будет составлять железо. Количество добавочного углерода может варьироваться от 0,05 до 2,14%. Если этого элемента больше, сталь становится чугуном.
Процесс производства стали в электропечи
Кроме того, любая сталь перед попаданием в работу проходит через раскисление — удаление из сплава оксида железа. Если пропустить этот процесс, материал будет быстрее выходить из строя и хуже поддаваться обработке.
Виды углеродистой стали
Углеродистые стали также можно классифицировать по сфере применения:
-
Конструкционные (с содержанием углерода до 0,8%). То есть все, которые используются для создания конструкций или деталей для них. Такие стали, в зависимости от количества примесей, могут быть обычного качества или качественными — в последних содержание лишних элементов минимальное.
-
Крепче, прочнее, податливее
Чтобы усилить свойства материала, во время плавления в него вводят новые вещества. Такой процесс называют легированием, а получаемую в итоге сталь — легированной. Дополнительные элементы в составе увеличивают прочность, коррозийную стойкость и другие показатели. Так, добавление к смеси хрома делает из обычной стали нержавеющую, а титан позволяет сделать материал пластичнее.
Легированную хромом сталь используют для создания медицинских инструментов, в частности, скальпелей
Всего легирующих элементов 18. В сплав могут вводить как один, так и несколько. Важный момент: если разных примесей будет много, может возникать нестабильность механических характеристик.
В зависимости от процентного количества легирующих элементов, сталь делят на три вида:
-
Низколегированная. До 2,5% легирующих элементов. Свойства материала необходимые для металлообработки тут практически не меняются, но появляются дополнительные положительные характеристики.
-
Среднелегированная. До 10% легирующих элементов. Новых свойств больше, но ковкость и свариваемость ниже.
-
Высоколегированная. Более 10% легирующих элементов. Самые прочные и при этом самые дорогие.
Популярные легирующие элементы
Из-за усложнённого состава легированная сталь стоит значительно дороже. Они, как и углеродистые, могут быть инструментальными или конструкционными, обычными, качественными и высококачественными, а также особовысококачественным.
Как отличить легированную сталь от нелегированной по маркировке
Углеродистая сталь обозначается буквосочетанием Ст, к которому добавляется цифра: если это сталь обычного качества, она будет говорить об условном номере марки стали, если качественная — о среднем проценте углерода в составе, умноженном на 100. Например, сплав с маркировкой Ст3 — сталь обычного качества с углеродом от 0,14 до 0,22%, а сплав Ст30 — качественная сталь с углеродом от 0,27 до 0,35%.
К названию могут добавляться и другие буквенные значения:
Б (в начале) — сталь с гарантированным химическим составом;
В (в начале) — сталь с гарантированным химсоставом и механическими свойствами;
У (в начале) — инструментальная сталь;
С (в начале) — строительная сталь;
А (в конце) — качественная сталь;
Г (в конце) — повышенное содержание марганца;
Л (в конце) — сталь с хорошими литейными свойствами;
К (в конце) — конструкционная сталь;
пп — пониженная прокаливаемость;
кп (кипящая), сп (спокойная), пс (полуспокойная) — степени раскисления.
Для создания строительной арматуры часто используются углеродистые стали обычного качества, например, Ст3кп и Ст3пс
В легированных сталях всё несколько иначе. В её маркировке производителю нужно указать не только количество углерода, но и содержание дополнительных элементов. Составляется название по следующей формуле:
-
На первом месте стоит цифра — это количество углерода, умноженное на 100.
-
Следом идёт буква — обозначение легирующего элемента.
-
Опционально после может стоять ещё одна цифра — количество легирующего элемента в составе. Она нужна, только если материала внутри больше 1,5%.
-
Буква «А» или «Ш» в конце — маркер качества стали. Первую ставят у высококачественных, вторую — у особовысококачественных.
Пример расшифровки маркировки легированной стали
Какая сталь лучше
Легирование стали — полезный процесс, который расширяет возможности материала и области его применения. Так, примеси кремния позволяют повысить упругость и износостойкость пружин, присадка магния — сохранить прочность деталей, вынужденных работать на больших скоростях. А без добавления в состав сплава хрома и никеля не удавалось бы создавать качественные и долговечные медицинские инструменты, а также жаропрочные паровые турбины и клапаны двигателей.
Нелегированные же стали решают другие задачи. Они стоят дешевле и нужны для изготовления инструментов и конструкций, которые не используются в сложных условиях. Кроме того, обычно они лучше подходят для сваривания, ковки и литья: легированные во время этих процессов могут выгорать в месте нагрева.
Таким образом, любая сталь хороша, если применять её правильно. Поэтому при выборе важно внимательно изучать состав и свойства материала — понимать, как они повлияют на работу и финальный результат.
Читайте также
20 июля 2022
«Индустрия 4.0»: как металлургия внедряет информационные технологии
Рассказываем, как металлургия переживает цифровизацию и внедряет умные технологии
20 июля 2022
Что происходило с чёрным металлом в тёмные века
Разбираемся, как и благодаря чему развивалась металлургия в Средневековье
Углеродистая сталь против.

Сталь является наиболее распространенным металлическим сплавом, используемым в нашей повседневной жизни. Это также самый важный материал для машиностроения и строительства. Он используется в автомобилях, зданиях, холодильниках, кораблях, хирургических скальпелях и стиральных машинах. Основная причина его широкого использования заключается в том, что сталь может защищать себя от ржавчины.
Сталь — это тип металла, который, кроме того, имеет еще несколько типов. Различные стали имеют разные свойства в зависимости от природы используемого в них материала. Наиболее распространенные категории стали: углеродистая сталь и нержавеющая сталь.
Они имеют тот же химический состав и свойства, что и любой другой металлический сплав. Принципиальное различие между ними заключается в соотношении хрома. Углеродистая сталь имеет содержание хрома менее 10.5%, а нержавеющая сталь должна содержать не менее 10.5% хрома.
Но многие другие факторы помогают нам различать углеродистую сталь и нержавеющую сталь. Этот пост в блоге посвящен сравнению углеродистой стали и нержавеющей стали. Это обсуждение прояснит ваши мысли по поводу вопроса «Чем лучше углеродистая сталь, чем нержавеющая?». Если вы также не уверены в свойствах этих металлов, вы можете прочитать дальше, чтобы прояснить свои мысли.
Люди всегда пытаются сравнить углеродистую сталь с нержавеющей сталью! Но это не так, ведь каждый из них имеет свои особенности и свойства. Нехорошо начинать дебаты «углеродистая сталь против нержавеющей стали».
3 Характеристики углеродистой сталиОдним из наиболее широко используемых в мире коммерческих металлов, стали, является углерод. Эта форма стали, сплав железа и углерода, имеет более значительное содержание углерода, чем другие разновидности, что делает ее более прочной и более пригодной для применений, требующих прочности.
Содержание углерода используется для классификации и оценки углеродистых сталей. Каждый вид относится к одной из следующих групп в зависимости от общего процентного содержания углерода:
- 25-процентная низкоуглеродистая сталь (например, AISI 304)
- От 25% до 0.60% среднеуглеродистой стали (пример: AISI 409)
- Сталь с высоким содержанием углерода от 0.60% до 1.25% (пример: AISI 440C)
Эти классификации помогают разбить физические характеристики стали и помочь производителям стали в определении оптимального использования и применения для каждого вида.
4 основные характеристики нержавеющей сталиНержавеющая сталь, как и углеродистая сталь, представляет собой металлический сплав, который широко используется во всем мире.
- Коррозионная стойкость является основным преимуществом нержавеющей стали.
- Нержавеющая сталь, состоящая из хрома и железа, используется для создания широкого спектра предметов, включая пищевые и фармацевтические контейнеры, хирургические инструменты, проволоку, раковины, садовую мебель, водопроводные трубы и кабельные лотки.
- Количество хрома, добавляемого к железу, варьируется от 10% до 35%, в зависимости от марки производимой нержавеющей стали.
Оксид хрома защищает нержавеющую сталь, образуя защитное покрытие, препятствующее ржавлению и коррозии.
Нержавеющая сталь также может быть улучшена никелем, титаном и другими металлами для улучшения определенных свойств. Есть сотни различных сплавов нержавеющей стали на выбор.
3 Классификация стального сплава:Эти сплавы можно разделить на три группы:
- Аустенитная нержавеющая сталь.
- Ферритная нержавеющая сталь.
- Мартенситная нержавеющая сталь.
Как отличить углеродистую сталь от стальной. Нержавеющая сталь?
Если вы хотите отличить углеродистую сталь от нержавеющей, следующие советы как раз для вас. Если вы знаете эти методы, вы можете быстро отличить углеродистую сталь от нержавеющей стали.
Поверхностная обработка и то, как два металла отражают свет, являются визуальными различиями между углеродистой сталью и нержавеющей сталью. Например, нержавеющая сталь более полируется и блестит, чем углеродистая сталь. С другой стороны, углеродистая сталь имеет более матовый вид.
Другой систематический подход к различению этих двух веществ заключается в поиске признаков окисления (красной ржавчины). Углеродистые стали имеют высокое содержание углерода и склонны к ржавчине при воздействии влаги, тогда как нержавеющие стали этого не делают.
Нанесите на сталь одну или две капли лимонного сока и дайте немного постоять, если вы спешите и не можете заметить разницу. Если лимонный сок оставляет черный след на поверхности, вероятно, это углеродистая сталь.
Углеродистая сталь против. Прочность нержавеющей сталиПри сравнении углеродистой стали и углеродистой стали из нержавеющей стали нержавеющая сталь имеет лучший предел текучести и предел прочности при растяжении. Однако мы можем получить точные ответы, если будем знать, какой тип углеродистой или нержавеющей стали используется: высокий, средний или низкий.
Механические параметры, позволяющие увидеть силу стали:
Углеродистая сталь- Низкоуглеродистая сталь имеет предел прочности на разрыв от 60,000 80,000 до XNUMX XNUMX фунтов на квадратный дюйм.
- Прочность на растяжение среднеуглеродистой стали составляет от 100,000 120,000 до XNUMX XNUMX фунтов на квадратный дюйм.
- Легированная сталь имеет предел прочности на растяжение выше 150,000 XNUMX фунтов на квадратный дюйм.
- Аустенитная нержавеющая сталь имеет предел прочности на разрыв от 72,000 115,000 до XNUMX XNUMX фунтов на квадратный дюйм.
- Нержавеющая сталь Martensitic имеет предел прочности на растяжение от 72,000 160,000 до XNUMX XNUMX фунтов на квадратный дюйм.
- Ферритная нержавеющая сталь – диапазон прочности при растяжении от 65,000 87,000 до XNUMX XNUMX фунтов на квадратный дюйм.
Когда речь заходит о ножах из углеродистой и нержавеющей стали, мы выбрали тот, который подходит для нашей работы. Если вы знаете свои требования, вам не придется спорить о ножах из нержавеющей или углеродистой стали.
Домашние повара часто используют ножи из нержавеющей стали. Профессионалы часто используют высокоуглеродистую сталь.
Почему? Ножи из нержавеющей стали легче хранить и они более доступны. Режущие кромки обычно изготавливаются из мартенситной нержавеющей стали. С этими нержавеющими сталями труднее работать, чем с другими марками. Они не такие хрупкие, как даже более прочные высокоуглеродистые стали, поэтому их можно мыть в посудомоечной машине или стучать по мрамору.
Этого часто достаточно для домашнего повара, который не занимается точной работой ножом. В этом случае защита от ржавчины помогает сохранить остроту лезвия. Износ и оксиды железа на режущей кромке затупляют нож.
Когда речь заходит о ножах из высокоуглеродистой стали и ножей из нержавеющей стали, профессиональные повара предпочитают высокоуглеродистую сталь. Лезвия более долговечны, чем нержавеющая сталь, и их можно заточить до лезвия бритвы. Даже после интенсивного использования высокоуглеродистые сплавы сохраняют остроту кромки.
Разница в цене на углеродистую сталь и нержавеющую сталь является еще одним важным фактором, который следует учитывать. Нержавеющая сталь обычно дороже углеродистой стали, хотя цены варьируются в зависимости от марки. В первую очередь это связано с легирующими элементами, такими как хром, никель, марганец и другие, в нержавеющую сталь. Все эти дополнительные функции приводят к более высокой стоимости, чем углеродистая сталь. Углеродистая сталь, с другой стороны, в основном состоит из недорогих компонентов железа и углерода. Таким образом, если у вас небольшой бюджет, вы можете выбрать углеродистую сталь, сравнив углеродистую сталь с нержавеющей сталью.
ЗаключениеМы надеемся, что теперь вы знаете, какая сталь лучше для углеродистой стали по сравнению с нержавеющей сталью. Если вы знаете о своих требованиях, вам никогда не придется участвовать в дебатах о углеродистой стали и нержавеющей стали. Например, вы будете использовать углеродистую сталь, когда дело доходит до работы на прочность.
Если вы домашний повар, вы можете использовать нержавеющую сталь, так как она не ржавеет и менее острая. Или вы выбираете углеродистую сталь, если вы профессиональный повар.
Углеродистая сталь и нержавеющая сталь часто путают людей, которые не знают о свойствах металлов. Но мы надеемся, что эта статья была для вас полезной. Теперь вы знаете существенные различия между углеродистой сталью и нержавеющей сталью. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно углеродистой стали и нержавеющей стали, вы можете оставить их в разделе комментариев ниже.
Различия между легированной и углеродистой сталью
Сталь является одной из крупнейших отраслей промышленности в мире и производится путем комбинирования железа с другими металлами и неметаллическими элементами. Целью этой комбинации для производства стали является получение различных химических свойств для конкретных применений. При выборе материала для обработки стали с ЧПУ следует учитывать различные свойства легированной стали по сравнению с углеродистой сталью для выбора подходящего материала. Легированная сталь и углеродистая сталь – это два типа стали. Понимание различий между легированной и углеродистой сталью дает нам возможность использовать их соответствующим образом в нашей отрасли, чтобы получать от них выгоду.
Выбор стали для изготовления деталей и компонентов, обработанных на станках с ЧПУ, является большой проблемой. В этой статье мы обсудим различия между сплавом и углеродистой сталью, а также их типы, области применения, легирующие элементы и свойства. Это поможет вам выбрать лучшую сталь для вашего проекта и получить лучшие детали и продукты.
Что такое легированная сталь? Легированная сталь смешана с рядом легирующих элементов, таких как кремний, хром, молибден, бор, ванадий, никель, алюминий и т. д. Эти легирующие элементы повышают прочность, ударную вязкость, твердость и износостойкость сплава. сталь. Некоторые из легирующих элементов и их влияние показаны ниже.
- Кобальт: Улучшает твердость, повышает износостойкость и прочность.
- Марганец: Повышает твердость поверхности при ударах и ударах, повышает устойчивость к деформации.
- Хром: Повышает прочность и износостойкость, а также повышает твердость.
- Молибден: Повышает стойкость к нагреву и ударам, а также повышает прочность.
- Никель: Повышает прочность и ударную вязкость, а также повышает коррозионную стойкость.
- Ванадий: Повышает прочность, повышает износостойкость и коррозионную стойкость, повышает ударную вязкость
- Вольфрам: Улучшает прочность и ударную вязкость, повышает коррозионную стойкость но легко согнуть и разрезать.
Легированная сталь представляет собой сочетание стали с рядом элементов для получения уникальных характеристик и свойств. Он бывает двух типов в зависимости от веса элементов, используемых для формирования легированной стали, который колеблется от 1% до 50%. В текущем будут упомянуты две группы легированных сталей.
- Высоколегированная сталь: Содержит высокий процент легирующих элементов. Наиболее распространенным типом высоколегированной стали является нержавеющая сталь , которая содержит до 12% хрома. Хром образует тонкий оксидный слой снаружи стали, известный как скрытый слой. Большое количество хрома обеспечивает длительную защиту от эрозии. Этот тип сплава немного дороже, чем низколегированная сталь. Таким образом, он в основном используется в автомобилях и промышленном оборудовании.
- Низколегированная сталь: Имеет более низкий процент легирующих элементов в диапазоне от 1 до 5 процентов.
Эта сталь имеет различную прочность и применение в зависимости от используемого сплава. Кроме того, фланцы большого диаметра используют этот тип сплава для получения определенных механических свойств. Следовательно, низколегированная сталь полезна для множества проектов в огромном количестве отраслей, таких как производство выпускных отверстий для шипов и поковка бесшовных катаных колец.
Легированная сталь используется в ряде отраслей промышленности и позволяет производить сотни продуктов. Их чрезвычайная прочность, твердость, ударная вязкость и обрабатываемость делают их наиболее требовательным материалом для многих отраслей промышленности. Следовательно, легированная сталь идеально подходит для конструкционных компонентов, автомобильной, горнодобывающей, машиностроительной, железнодорожной и многих других отраслей промышленности.
- Строительная промышленность
- Аэрокосмическая промышленность
- Горнодобывающая промышленность
Совет: Вы можете прочитать нашу подробную статью о применении стали.
Углеродистая сталь является распространенным типом стали. Чтобы определить углеродистую сталь простыми словами, это сплав железа и углерода. Как следует из названия, углеродистая сталь имеет более высокое содержание углерода, более низкую температуру плавления и большую долговечность по сравнению с нержавеющей сталью. Углеродистая сталь является наиболее важной группой технических сплавов, и на их долю приходится большинство применений стали в зависимости от процессов.
Типы углеродистой сталиТипы углеродистой стали упорядочены и классифицированы по содержанию углерода. Затем давайте посмотрим на некоторые типы углеродистой стали и их характеристики, которые делают их желательными для конкретных применений.
- Низкоуглеродистая сталь : Это наиболее распространенная и широко используемая форма углеродистой стали. Он содержит менее 0,25% углерода.
Низкоуглеродистая сталь, как правило, слабее и мягче, а также легко сваривается и пластична, что делает ее пригодной для механической обработки и сварки по низкой цене.
- Среднеуглеродистая сталь : При содержании углерода от 0,25% до 0,6% и марганца от 0,6% до 1,65% механические свойства этих металлов могут быть улучшены путем термической обработки. Среднеуглеродистая сталь прочнее, но менее пластична и жестка, чем низкоуглеродистая сталь.
- Высокоуглеродистая сталь : Этот тип углеродистой стали является самым твердым и прочным, с высокой износостойкостью, низкой пластичностью и всегда подвергается закалке и отпуску. Кроме того, их диапазон содержания углерода и марганца составляет 0,6–1,25 % и 0,3–0,9 %.% соответственно.
Благодаря высокой универсальности углеродистая сталь имеет множество применений и используется в различных отраслях промышленности, особенно в нефтехимической и нефтегазовой отраслях. Мы собрали некоторые области применения углеродистой стали в различных отраслях, чтобы разработать ее широкое применение на современном рынке, например:
- Судостроение
- Трубы и сосуды под давлением
- Строительство
Если вам нужна дополнительная информация о применении стали, см. эту статью. Вы также можете начать свой проект, нажав кнопку ниже прямо сейчас.
Попробуйте RapidDirect прямо сейчас!
Вся информация и загрузки защищены и конфиденциальны.
В чем разница между легированной сталью и углеродистой сталью? Оба типа стали, внешне похожие друг на друга, имеют различные химические свойства. Однако эти свойства делают их уникальными и дают промышленности основания использовать их и получать от них выгоду. Мы собрали некоторые различия между легированной и углеродистой сталью, чтобы дать вам лучшее представление об обоих типах стали.
Легированная сталь используется в различных отраслях промышленности для изготовления балок, конструкционных профилей, деталей самолетов, гребных винтов для судов, стержней, рельсов, стержней, винтов, болтов, гвоздей и проволоки. С другой стороны, углеродистая сталь также популярна во многих отраслях обрабатывающей промышленности для производства компонентов автомобильных кузовов, пищевых банок, колес, коленчатых валов, зубчатых колес, деталей машин, труб, режущих инструментов, пружин, штампов, конструкций и компонентов мостов.
Состав Легированная сталь содержит высокий процент легирующих элементов, кроме железа и углерода. Принимая во внимание, что углеродистый сплав имеет высокое содержание углерода и низкий процент других элементов.
Легированная сталь обладает хорошей коррозионной стойкостью по сравнению с углеродистой сталью. Легирующие элементы в легированной стали делают ее более устойчивой к коррозии, а также улучшают ее обрабатываемость.
ТвердостьВысокое содержание углерода в углеродистой стали делает ее более твердой. Сплав менее твердый по сравнению с углеродистой сталью.
ПрочностьУглеродистая сталь хороша с точки зрения прочности. Легированная сталь также имеет высокую прочность, но меньше, чем углеродистая сталь.
ПрочностьВысокое содержание углерода в углеродистой стали делает ее более прочной. Наоборот, легированная сталь с другими легирующими элементами, кроме углерода, менее прочная.
Ковкость Несколько легирующих элементов в легированной стали снижают пластичность легированной стали. Однако углеродистый элемент в углеродистой стали увеличивает ее ковкость.
Углеродистая сталь обладает высокой свариваемостью по сравнению с легированной сталью. Это связано с уменьшением количества легирующих элементов (кроме углерода) в железе. Сварить сталь будет сложнее, если она содержит такие элементы, как бор, магний и кремний.
ПластичностьСпособность стали деформироваться без разрушения. Это зависит от легирующих элементов, присутствующих в стали. Большее количество углеродных элементов снижает пластичность стали. Сплав более пластичен, чем углеродистая сталь.
СтоимостьЛегированная сталь очень дорогая сталь по сравнению с углеродистой сталью. Цена на углеродистую сталь варьируется и зависит от содержания углерода. Чем выше содержание углерода, тем выше цена.
Вот краткая таблица, показывающая некоторые различия между легированной и углеродистой сталью:
Легированная сталь | 0 Углеродистая сталь 35 | |
Коррозионная стойкость | Хорошая | Плохая |
Твердость | Низкая | Высокая |
Прочность | Низкая 20232 Высокая||
Прочность | Низкая | Высокая |
Пластичность | ВысокаяНизкая | 0246 |
Свариваемость | Низкая | Высокая |
Пластичность | 100008 включение