Классификация и маркировка углеродистых сталей: классификация по количеству углерода, качеству и назначению

alexxlab | 08.06.1997 | 0 | Разное

Содержание

классификация по количеству углерода, качеству и назначению

Углеродистыми сталями называют сплавы железа с углеродом с процентным содержанием C менее 2%. Изменением содержания углерода можно в значительной мере управлять свойствами сплава. Углеродистые стали классифицируют по количеству углерода, технологии раскисления, назначению и качеству.

Классификация углеродистых сталей по количеству углерода

  • Низкоуглеродистые. Содержат C в диапазоне 0,05-0,3%. Эти сплавы мягкие, пластичные, что очень затрудняет механическую обработку резанием. Основное применение углеродистых сталей с малым содержанием C – производство лент, проволоки, листов.
  • Среднеуглеродистые. С ростом содержания углерода (до 0,6%) увеличиваются твердость и прочность, но снижаются показатели пластичности, свариваемости, повышается хрупкость. Для марок углеродистой стали с содержанием C 0,3-0,6% характерна хорошая обрабатываемость механическими способами. Для ее дополнительного улучшения в сплав добавляют марганец и кремний.
  • Высокоуглеродистые. Эти сплавы содержат углерод в пределах 0,6-1,0% и повышенное количество марганца для роста закаливаемости. Упрочняются различными видами термообработки. Применяются в производстве инструмента, режущих лезвий, проволоки, пружин.
  • Ледебуритные. Содержание углерода – до 2%. Из-за высокой хрупкости не подвергаются холодной обработке. Основные свойства ледебуритной углеродистой стали: чувствительность к термообработке, высокая износостойкость, хорошая обрабатываемость резанием.

Другие классификационные признаки

По способу раскисления

Различают три вида сталей: кипящие, полуспокойные, спокойные. При равном содержании углерода эти сплавы имеют одинаковые характеристики прочности и разные – пластичности.

  • Для раскисления кипящих сталей (кп) применяют марганец. Для них характерны: значительная химическая и структурная неоднородность слитка. Благодаря малому содержанию кремния, стали поддаются холодной штамповке. Не применяются для создания изделий для эксплуатации в холодных климатических условиях.
  • Полуспокойные (пс). Раскисляются марганцем, в ковше – алюминием.
  • Спокойные (сп). Для раскисления применяются кремний, марганец, алюминий. Выход годного составляет примерно 85%. Для слитка характерна плотная однородная структура.

По качеству

  • Углеродистые стали обыкновенного качества – их маркировка осуществляется по ГОСТу 380-2005. Они обозначаются индексом Ст и цифрой – номером марки. Чем больше номер, тем выше содержание углерода, больше твердость и меньше пластичность. В конце ставится обозначение способа раскисления: кп, пс, сп. Используются в изготовлении неответственных строительных конструкций, крепежных элементов, труб, листов, фланцев.
  • Качественные углеродистые конструкционные стали обозначают двузначными числами, равными количеству углерода в сотых долях процента. В конце указывается индекс раскисления (кроме спокойных сталей).

По назначению

В зависимости от того, какие функции будут выполнять углеродистые стали, их разделяют на конструкционные и инструментальные. Инструментальные сплавы используются в производстве режущего и ударного инструмента. По качеству их разделяют на качественные (У8, У10, У12, У13) и высококачественные (У8А, У10А, У12А), где буква «У» означает углеродистая, число – сотые доли процента.

Углеродистая сталь: классификация, маркировка, применение

Перечислить все марки стали, которые выпускает современная металлургия возможно, но сложно. Однако, несмотря на обширный перечень высокопрочных сплавов и экономнолегированных сталей, невысокая цена и универсальные механические и технологические свойства углеродистой стали по-прежнему обуславливают ее массовое производство и многовариантное применение в инжиниринге, энергетике, агрокомплексе и так далее.

Что такое углеродистая сталь

Начнем с определения. Углеродистая сталь – это сплав, полученный соединением железа с углеродом (С до 2,14%) и содержащий в небольшом количестве марганец, кремний, а также переходящие из шихты серу, никель, хром, медь и прочие примеси. Ее главной и определяющей основные свойства составляющей является углерод, а концентрация примесей мала и не оказывает значимого влияния на ключевые характеристики промежуточного и конечного продукта. Может поставляться с нормальным и повышенным содержанием марганца.

Металлопрокат на складе

У таких сталей высокая критическая скорость закалки и небольшая прокаливаемость. Они имеют низкую стойкость против отпуска, невысокую теплостойкость и электропроводность. Под воздействием внешних факторов склонны к ржавлению и в них невозможно добиться сочетания высокой прочности и твердости с хорошей пластичностью.

Классификация по содержанию углерода

Основные свойства углеродистых марок определяются количеством содержащегося C. Чем выше его концентрация в сплаве, тем лучше прочностные показатели, но в то же время его увеличенная концентрация негативно отражается на параметрах пластичности и свариваемости, поэтому классификация стали по содержанию углерода является базовой. Согласно этому принципу их разделяют на следующие подкатегории.

Низкоуглеродистая сталь

Для этой группы сталей свойственно крайне низкое наличие углерода в составе – всего в пределах 0,025…0,25%. Благодаря этому она прекрасно сваривается всеми видами сварки, не склонна к отпускной хрупкости и флокенонечувствительна. После термообработки значительно повышает свою прочность, но может также легко потерять ее при последующем нагреве. Применяется, как правило, в малонагруженных деталях, для изготовления несущих и ненесущих элементов сварных металлоконструкций и сборных каркасов, а также в изделиях, подвергающихся химико-термической обработке (азотированию, цементации, нитроцементации и пр.).

Среднеуглеродистая сталь

Ее отличает средняя массовая доля углерода в интервале от 0,25 до 0,6%. Стали с таким содержанием C мало флокеночувствительны, но склонны к подкалке. Это вызывает некоторые трудности при их сварке и обуславливает необходимость применения предварительного или сопутствующего прогрева металла обрабатываемых изделий.

Металопрокат

Высокоуглеродистая сталь

В ее составе на долю углерода приходится 0,6…2,14 процента. И так как данный химический элемент в стали обычно находится в виде цементита (карбида железа Fe3С), то с увеличением его содержания твердость, прочность и упругость повышаются, но параметры пластичности и сопротивления удару понижаются, а также больше проявляются склонность к старению и хладноломкости. Соответственно, такая углеродистая сталь свойства свариваемости имеет очень низкие и крайне плохо обрабатывается.

Классификация углеродистых сталей по степени раскисления

В результате реакций, происходящих в жидком металле во время плавки, в стальном расплаве находится повышенное количество газов. В основном это кислород, водород, азот, монооксид углерода и продукты вторичных реакций, а их присутствие и характер распределения в затвердевшем металле негативно влияют на его химическую и структурную однородность и ухудшает отдельные свойства: предел прочности, ударную вязкость, усталостную прочность, пластичность и пр.

Дегазация и частично десульфорация стали осуществляется во время процесса раскисления в сталеплавильном агрегате, в изложницах и на установках «ковш-печь» под влиянием сильнодействующих раскислителей, которые вводят намеренно. Для углеродистых марок такими компонентами чаще всего выступают кремний и алюминий. Они являются сильными восстановителями по отношению к FeO, активно создают соединения с H2, N2 и CO, изменяют состав и количество выделяющихся из стали газов. Марганец также выступает раскислителем, но является не столь эффективным как Si и Al. Еще более глубокую дегазацию можно выполнить с применением специального оборудования – вакууматоров.

При добавлении раскислителей в расплав стали ее остывание в изложницах происходит более спокойно, то есть без бурного газовыделения. Это приводит к снижению газовых включений и минимизации концентрации локализующихся вокруг них вкраплений сульфидов и прочих неметаллических макро- и микровключений, которые повышают риски расслоения стали при прокатке. Соответственно, исходя из активности процесса дегазации стали во время ее кристаллизации углеродистые стали производятся в трех видах (в соответствии с классификацией, принятой в стандартах Украины и СНГ).

Спокойные

За счет максимального раскисления у них формируется плотная, относительно мелкозернистная и однородная структура. Поэтому они наиболее качественные и отличаются улучшенными физическими, механическими и технологическими свойствами.

Единственными минусами спокойных сталей можно назвать:

  • повышенную стоимость, обусловленную использованием большего количества раскислителей и более кропотливым процессом производства;
  • заниженный выход готового проката. Он, как правило, на 10-15 процентов меньше, чем у кипящих марок.

Кипящие

Обладают худшими показателями качества, так как имеют большую неоднородность по структуре и свойствам. У них гораздо выше порог хладноломкости, повышенная склонность к трещинообразованию после сварки. Их не рекомендуется использовать в конструкциях повышенного класса надежности и для агрегатов, рассчитанных на эксплуатацию при низких температурах. Тем не менее, благодаря меньшим расходам при производстве и потерям при дальнейшей переработке, такие стали по-прежнему широко используются при изготовлении неответственных изделий, эксплуатирующихся в нормальных условиях.

Швеллер

Полуспокойные

Стали этого вида являются частично раскислеными, поэтому они характеризуются усредненными показателями качества и основных физико-механических свойств. По сравнению со спокойными они менее затратны в производстве и дешевле, а по сравнению с кипящими – более удобны в обработке и надежны в эксплуатации.

Классификация углеродистых сталей по качеству

Эта система, также принятая на основе отечественных стандартов ДСТУ и ГОСТ, предполагает разделение по способу выплавки, от которого зависит качество металла, и тут основным критерием выступает количество серы (S) и фосфора (P). Такой принцип классификации дает возможность точно регламентировать нормируемые показатели сплавов, исходя из условий применения и требований, выдвигаемых к ним.

Чтобы понять зачем и как классифицируются углеродистые стали по качеству, достаточно вспомнить, что на их структурную и химическую однородность влияет наличие неметаллических включений, обусловленных присутствием соединений S и P. Сера способствует красноломкости, провоцирует трещинообразование при сварке и снижает ударную вязкость, а фосфор увеличивает хладноломкость с одновременным упрочнением. Таким образом, чем больше таких примесей содержит сталь, тем активней проявляется негативное влияние этих элементов.

Углеродистые стали обыкновенного качества

В их составе на долю углерода приходится не более 0,49%, на серу и фосфор – не более соответственно 0,050% и 0,040%. Могут производиться в сталеплавильных агрегатах любого типа. Поставляются с химическим составом согласно ДСТУ 2651/ГОСТ 380 в виде разнообразных фасонных профилей, горячекатаных прутков, проволоки, листов, полос и поковок.

Обычно прокат из таких сталей поставляется в горячекатаном или холоднокатаном состоянии, но для получения определенных свойств может подвергаться разной термообработке. Хотя, в виду отсутствия значительного количества легирующих элементов в составе сплава, слишком значительного прироста свойств она не дает.

Химический состав углеродистых сталей обыкновенного качества по ДСТУ 2651/ГОСТ 380

Сталь

Массовая доля основных компонентов в процентах

C

Mn

Si

Ст0

до 0,23

Ст1кп

0,06…0,12

0,25…0,50

 

0,05 и менее

Ст1пс

0,05…0,15

Ст1сп

0,15…0,30

Ст2кп

0,09…0,15

0,05 и менее

Ст2пс

0,05…0,15

Ст2сп

0,15…0,30

Ст3кп

0,14…0,22

0,30…0,60

0,05 и менее

Ст3пс

0,40…0,65

0,05…0,15

Ст3сп

0,15…0,30

Ст4кп

0,18…0,27

0,40…0,70

 

0,05 и менее

Ст4пс

0,05…0,15

Ст4сп

0,15…0,30

Ст5пс

0,28…0,37

0,50…0,80

0,05…0,15

Ст5сп

0,15…0,30

Ст6пс

0,38…0,49

0,05…0,15

Ст6сп

0,15…0,30

Качественные углеродистые стали

Содержат серу и фосфор не более 0,040% и 0,035% соответственно. Горячекатаный и кованый прокат из таких сталей поставляется с химическим составом и механическими свойствами согласно ДСТУ 7809/ГОСТ 1050 (в части химии стандарт также распространяется на полуфабрикаты, трубы, штамповки и другие виды металлоизделий). Качественные конструкционные стали также выплавляются в агрегатах любого типа, но только в процессе их выплавки особенно контролируют соблюдение всех технологических этапов и строго подходят к составу исходных материалов и методам доводки сплава.

Качественные стали обладают хорошей пластичностью, выносливостью, достаточной ударной вязкостью и высокими пределами текучести. Лучше сопротивляются износу и после термообработки характеризуются достаточной твердостью поверхностных слоев.

 Химический состав и механические свойства некоторых марок углеродистой конструкционной качественной стали по ДСТУ 7809/ГОСТ 1050

Химический элемент/

Параметр

Марка

08

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Химический состав по ковшовой пробе, %

Углерод

0,05-0,12

0,07-0,14

0,12-0,19

0,17-0,24

0,22-0,30

0,27-0,35

0,32-0,40

0,37-0,45

0,42-0,50

0,47-0,55

0,52-0,60

0,57-0,65

Кремний

0,17-0,37

Марганец

0,35-0,65

0,35-0,65

0,35-0,65

0,35-0,65

0,50-0,8

0,50-0,8

0,50-0,8

0,50-0,8

0,50-0,8

0,50-0,8

0,50-0,8

0,50-0,8

Фосфор

≤ 0,035

Сера

≤ 0,040

Хром

≤ 0,10

≤ 0,15

≤ 0,25

≤ 0,25

≤ 0,25

≤ 0,25

≤ 0,25

≤ 0,25

≤ 0,25

≤ 0,25

≤ 0,25

≤ 0,25

Никель

≤ 0,30

Медь

≤ 0,20

Механические свойства*

Предел текучести σт, Н/мм2

196

205

225

245

275

295

315

335

355

375

380

400

Временное сопротивление σв, Н/мм2

320

330

370

410

450

490

530

570

600

630

650

680

Относительное удлинение δ5, %

33

31

27

25

23

21

20

19

16

14

13

12

Относительное сужение Ψ, %

60

55

55

55

50

50

45

45

40

40

35

35

Примечание: *Механические свойства сталей оценивают по результатам проведенных испытаний на образцах. Полученные характеристики необходимы при разработке технологических режимов, расчете и проектировании элементов оборудования, контроле качества металлоизделий.

Классификация по назначению

Данные о том, какими по качеству производят углеродистые конструкционные стали, позволяют объективно оценить свойства и качественные показатели конечной металлопродукции. Но чтобы при производстве изделий, полуфабрикатов, комплектующих, запасных частей и конструкций изготовители смогли обеспечить им должный уровень технологичности, надежности и безопасности, необходимо руководствоваться тем, где, как и в каком виде будет использоваться сталь углеродистая. Для этого ее в системе стандартов Украины и СНГ классифицируют на две следующие подгруппы.

Конструкционные

Обширная группа, включающая марки стали, использующиеся для металлоконструкций, деталей и комплектующих механизмов, устройств, предметов быта. Они должны хорошо сопротивляться удару и обрабатываться, отличаться оптимальным соотношением достаточной прочности, пластичности и долговечности. По качественным признакам конструкционные углеродистые стали включают марки обыкновенного качества и качественные. Выбираются с учетом параметров прочности в широком смысле, а также глубины прокаливаемости, величины ударной вязкости и износостойкости и пр.

Уголок

Инструментальные

Широко применяются для штамповой оснастки, ручного и механического режущего инструмента, очень ограниченно – для измерительного. Поставляются с химическим составом согласно ДСТУ 3833/ГОСТ 1435 и используются преимущественно в термообработанном виде.

Инструментальная углеродистая сталь состав основных химических элементов имеет схожий с конструкционными марками. Только обычно в их составе 0,65…1,35% углерода, а на долю серы и фосфора приходится не более 0,028 и 0,030% в случае качественных сталей и не более 0,018% и 0,025% для высококачественных соответственно. Отличаются повышенными прочностными параметрами, твердостью, а также хорошей износоустойчивостью и стойкостью к малым пластическим деформациям. Их наружные слои хорошо прокаливаются, при этом сердцевина сохраняет относительную вязкость, препятствуя преждевременному разрушению инструмента.

Особенности маркировки углеродистых сталей

На данный момент единая международная маркировка металлических сплавов отсутствует, и каждая страна/регион использует как собственные, так и межгосударственные системы. Как правило, они основываются либо на химическом составе, либо на назначении сплава с указанием гарантированного уровня основных свойств.

В Украине, как и в странах-участницах СНГ, при заказе металлопродукции, в проектно-конструкторской и другой документации маркировка углеродистых сталей выполняется по первому принципу с использованием буквенно-цифровой системы. Причем буквенным сокращением «Ст» принято обозначать стали обыкновенного качества, а идущие следом цифры от 0 до 6 – это номер сплава, условно присвоенный на основе состава химических элементов. Для маркировки качественных сталей используют двухзначные номера, порядок которых говорит об усредненном количестве углерода в сотых долях процентах.

Для обозначения степени раскисления после номера прописывают соответствующие индексы – кп (кипящая), пс (полуспокойная), сп (спокойная). В случае, если в составе находится увеличенная массовая доля марганца (от 0,80% и выше), то после цифрового обозначения ставится буква «Г». В то же время наличие буквы «А» в маркировке указывает, что углеродистая сталь отличается хорошей обрабатываемостью. Такие сплавы часто называют автоматными, так как они отлично зарекомендовали себя при серийном производстве деталей, использующем обработку на высокоскоростных металлорежущих станках с ЧПУ и автоматических станочных линиях.

Для обозначения инструментальных углеродистых сталей принято использовать «У» в начале маркировки. После нее традиционно идут одна или две цифры, числовой порядок которых отражает количество углерода в десятых долях процента.

Иногда в обозначении углеродистых сталей после цифрового кода можно увидеть и другие буквенные обозначения. Они указывают следующее:

  • К – котельная сталь. Для нее свойственна улучшенная стабильность физико-механических свойств и повышенная прочность, что позволяет использовать ее для газовых баллонов, элементов теплогенерирующего оборудования и сосудов, работающих под давлением;
  • Л – литейная сталь. Обладает повышенной жидкотекучестью, так как предназначена для отливок.

По правилам Евросоюза классификация и маркировка углеродистых сталей более сложные. Так, первая часть EN 10027 регламентирует порядок наименования на основе буквенно-цифровых обозначений исходя из их назначения, физических и механических свойств (первая группа) и химических свойств (вторая группа). EN 10027-2 характеризует порядок присвоения цифровых кодов, где марки углеродистой стали обыкновенного качества имеют номер 1.00ХХ, качественные – 1.01ХХ…1.09ХХ, инструментальные – 1.15ХХ…1.18ХХ.

Но во многих странах действуют сразу несколько систем. Например, в США стали маркируют, руководствуясь многочисленными стандартами, но наиболее применяемыми являются ASTM, AISI, SAE, ASME. Японская система еще недавно широко использовалась в странах Юго-Восточной Азии, но постепенно отмечается переход на собственные стандарты.

Принцип наименования сталей группы 1 по EN 10027-1

Классификация по назначению

Конструкционные

Арматур-ные

Котельные

Для трубопро-водов

Машино-строитель-ные

Обозначение

S

B

P

L

E

Минимальный предел текучести,

Н/мм2

355*

500*

265*

360*

295*

Символы, что обозначают дополнительные свойства

(1 подгруппа)

M, N, Q, G

N,H, G

M, N, Q, B, S, G

M, N,Q,G

G

t,°C

Работа разрушения при ударе, Дж

27

40

60

+20

JR

KR

LR

0

J0

K0

L0

-20

J2

K2

L2

-30

J3

K3

L3

-40

J4

K4

L4

-50

J5

K5

L5

-60

J6

K6

L6

M – термомеханически упрочненная сталь, N – нормальной вытяжки, B – баллоны со сжатым воздухом, H – высокой вытяжки, S – обычные сосуды под давлением, Q- термообработанная, G – другие качества (при необходимости сопровождается одной или двумя цифрами) 

Примечание: *данные указаны в качестве примера

Примеры расшифровки маркировки углеродистых марок стали

Приведем несколько примеров, как маркируются конструкционные углеродистые качественные стали, а также инструментальные и обыкновенного качества по отечественной системе.

 

Чем отличается углеродистая сталь от нержавеющей

Ключевое различие между такими сталями – параметры коррозионной стойкости, которую напрямую определяют качественный и количественный химический состав. При этом:

  • нержавеющие стали – легированные коррозионностойкие сплавы с максимальной долей углерода не более 1,2%. Свое высокое сопротивление атмосферной, язвенной, электрохимической и трибологической коррозии они приобретают в основном в результате повышенного содержания хрома (12…18%) и никеля (до 10%), хотя в них также часто присутствуют титан, молибден, ниобий, алюминий и пр. Относятся к дорогостоящим сплавам и при этом они отлично полируются, что позволяет их широко использовать в декоративных целях. Но по сравнению с углеродистыми сталями большинство из них имеют большую вязкость, плохо свариваются и склонны к хрупкому разрушению;
  • углеродистые марки сочетают в себе оптимальную прочность и пластичность. Они достаточно дешевые, но ржавеют под воздействием атмосферной влаги, электролита и других агрессивных веществ. За счет хорошей обрабатываемости на их поверхности можно добиться высокой чистоты, но идеальной полированной поверхности – нет. В качестве мер по минимизации коррозии их можно окрашивать и покрывать битумными мастиками, наносить защитные металлические покрытия гальваническим способом, горячим погружением и другими методами.

Арматура

Соответственно, в тех случаях, когда для конечного пользователя крайне важна коррозионная стойкость металлоизделий, выбор очевиден и необходимо использовать специальные стали или материалы с покрытиями, рассчитанные на жесткие условия работы (высокая влажность, соляной туман, наличие в окружающей среде химических веществ и пр). В других случаях выбор «нержавейка» или углеродистая сталь необходимо делать на основе технико-экономического сравнения.

Применение углеродистой стали

Благодаря ценовой доступности и универсальным характеристикам сталь углеродистая относится к широко используемым материалам. Она представляет особую ценность для строительства, добывающей и обрабатывающей промышленности, а также очень разнообразно применяется в агрокомплексе, лесном хозяйстве, энергетике и пр. И так как перечислить все варианты их использования практически нереально, поэтому назовем основные и наиболее типовые варианты.

Примеры применения углеродистых сталей

Марки

Назначение*

Конструкционная сталь углеродистая обыкновенного качества

Ст0

Сварные конструкции неответственного назначения, настилы, шайбы, обшивки, ограждения

Ст1

Сварные конструкции, анкерные болты, связывающая обшивка

Ст3, Ст4

Арматура, детали рекуператора, оси роликов конвейеров разливочных машин, шестерни, втулки, вкладыши, рычаги различных индустриальных механизмов, элементы вагонных рам и мостовых ферм и прочие несущие элементы сварных и несварных металлоконструкций

Ст5

Шестерни, валки, ролики рольгангов, соединение шпинделей, фитинги, шайбы, упоры, пальцы, ручки, тяги, крышки, цапфы

Ст6

Нажимные винты, валы, ролики, опорные валки, поршни, ломы, вкладыши

Конструкционная сталь углеродистая качественная

16К, 18К

Детали и корпуса сосудов, работающих под давлением

15, 20

Плоские шаблоны, скобы, оси, рычаги, элементы трубных соединений, червяки, фланцы

25

Корпусы и обшивка аппаратуры, фланцы запорной арматуры, детали крепежа, штифты, цилиндры

30

Траверсы, рычаги, диски, шпиндели, хомуты, кулачки, балансиры, пальцы, прессы

50

Шестерни, валки прокатных станов, штоки, ходовые винты, вагонные бандажи, корпусы форсунок

60

Вагонные колеса, валки листовых станов, диски сцепления, установочные и опорные шайбы, проволока для тросов

75

Колеса грузоподъемных механизмов, замки сцепления, пружины клапанов автомобильных двигателей

Инструментальная сталь углеродистая

У7А

Инструменты для обработки древесины, штампы, центры токарных станков, клейма, масштабные линейки

У11

Простые вытяжные штампы и небольшой высадочный инструмент

У11А

Иглы, пилы, мелкие ручные метчики, фрезы, плашки, пилы по металлу

У12А

Напильники, рашпили, штампы диаметром до 25 мм, шаберы

*Примеры приведены для общей информации и не отражают использование указанных марок в термообработанном или термически необработанном состоянии.

Данные в таблице лишь частично отражают возможное применение углеродистых сталей. В целом их значимость для современного общества громадна. Только благодаря их массовому производству нас окружает обширная инфраструктура электрических сетей, покорены водные потоки, а в домах появилась многочисленная бытовая техника.

Зная, что такое углеродистая сталь, можно смело делать вывод о том, что это технологичный продукт, который приносит существенную экономическую выгоду. Она производится из недефицитных компонентов и не столь затратна в производстве как легированные, а в термически упрочненном состоянии характеризуется довольно высокими параметрами прочности и поверхностной твердости.

Для современных металлоконструкций выбор стали осуществляется на основе глубокого анализа свойств и особенностей, так как только в таком случае возможно обеспечить их долговечность и необходимый уровень надежности при эксплуатации в широком температурном диапазоне и при воздействии расчетных динамических и статических нагрузок. И в данном вопросе менеджеры компании «Метинвест-СМЦ» всегда готовы помочь своим клиентам и подсказать для каких целей подойдет та или иная углеродистая сталь и какие ее свойства необходимо ставить в приоритет.

Мы рады, что вы заинтересовались информацией из нашего блога. И даем согласие на использование материалов для учебных целей или для личного пользования. Однако предупреждаем, что копирование информации для публичного распространения – это нарушения авторского права и других прав интеллектуальной собственности, согласно Бернской конвенции и Закона Украины об авторском праве №3792-XII.

 

 

 

 

Углеродистая сталь: классификация, маркировка, применение

Перечислить все марки стали, которые выпускает современная металлургия возможно, но сложно. Однако, несмотря на обширный перечень высокопрочных сплавов и экономнолегированных сталей, невысокая цена и универсальные механические и технологические свойства углеродистой стали по-прежнему обуславливают ее массовое производство и многовариантное применение в инжиниринге, энергетике, агрокомплексе и так далее.

Что такое углеродистая сталь

Начнем с определения. Углеродистая сталь – это сплав, полученный соединением железа с углеродом (С до 2,14%) и содержащий в небольшом количестве марганец, кремний, а также переходящие из шихты серу, никель, хром, медь и прочие примеси. Ее главной и определяющей основные свойства составляющей является углерод, а концентрация примесей мала и не оказывает значимого влияния на ключевые характеристики промежуточного и конечного продукта. Может поставляться с нормальным и повышенным содержанием марганца.

Металлопрокат на складе

У таких сталей высокая критическая скорость закалки и небольшая прокаливаемость. Они имеют низкую стойкость против отпуска, невысокую теплостойкость и электропроводность. Под воздействием внешних факторов склонны к ржавлению и в них невозможно добиться сочетания высокой прочности и твердости с хорошей пластичностью.

Классификация по содержанию углерода

Основные свойства углеродистых марок определяются количеством содержащегося C. Чем выше его концентрация в сплаве, тем лучше прочностные показатели, но в то же время его увеличенная концентрация негативно отражается на параметрах пластичности и свариваемости, поэтому классификация стали по содержанию углерода является базовой. Согласно этому принципу их разделяют на следующие подкатегории.

Низкоуглеродистая сталь

Для этой группы сталей свойственно крайне низкое наличие углерода в составе – всего в пределах 0,025…0,25%. Благодаря этому она прекрасно сваривается всеми видами сварки, не склонна к отпускной хрупкости и флокенонечувствительна. После термообработки значительно повышает свою прочность, но может также легко потерять ее при последующем нагреве. Применяется, как правило, в малонагруженных деталях, для изготовления несущих и ненесущих элементов сварных металлоконструкций и сборных каркасов, а также в изделиях, подвергающихся химико-термической обработке (азотированию, цементации, нитроцементации и пр.).

Среднеуглеродистая сталь

Ее отличает средняя массовая доля углерода в интервале от 0,25 до 0,6%. Стали с таким содержанием C мало флокеночувствительны, но склонны к подкалке. Это вызывает некоторые трудности при их сварке и обуславливает необходимость применения предварительного или сопутствующего прогрева металла обрабатываемых изделий.

Металопрокат

Высокоуглеродистая сталь

В ее составе на долю углерода приходится 0,6…2,14 процента. И так как данный химический элемент в стали обычно находится в виде цементита (карбида железа Fe3С), то с увеличением его содержания твердость, прочность и упругость повышаются, но параметры пластичности и сопротивления удару понижаются, а также больше проявляются склонность к старению и хладноломкости. Соответственно, такая углеродистая сталь свойства свариваемости имеет очень низкие и крайне плохо обрабатывается.

Классификация углеродистых сталей по степени раскисления

В результате реакций, происходящих в жидком металле во время плавки, в стальном расплаве находится повышенное количество газов. В основном это кислород, водород, азот, монооксид углерода и продукты вторичных реакций, а их присутствие и характер распределения в затвердевшем металле негативно влияют на его химическую и структурную однородность и ухудшает отдельные свойства: предел прочности, ударную вязкость, усталостную прочность, пластичность и пр.

Дегазация и частично десульфорация стали осуществляется во время процесса раскисления в сталеплавильном агрегате, в изложницах и на установках «ковш-печь» под влиянием сильнодействующих раскислителей, которые вводят намеренно. Для углеродистых марок такими компонентами чаще всего выступают кремний и алюминий. Они являются сильными восстановителями по отношению к FeO, активно создают соединения с H2, N2 и CO, изменяют состав и количество выделяющихся из стали газов. Марганец также выступает раскислителем, но является не столь эффективным как Si и Al. Еще более глубокую дегазацию можно выполнить с применением специального оборудования – вакууматоров.

При добавлении раскислителей в расплав стали ее остывание в изложницах происходит более спокойно, то есть без бурного газовыделения. Это приводит к снижению газовых включений и минимизации концентрации локализующихся вокруг них вкраплений сульфидов и прочих неметаллических макро- и микровключений, которые повышают риски расслоения стали при прокатке. Соответственно, исходя из активности процесса дегазации стали во время ее кристаллизации углеродистые стали производятся в трех видах (в соответствии с классификацией, принятой в стандартах Украины и СНГ).

Спокойные

За счет максимального раскисления у них формируется плотная, относительно мелкозернистная и однородная структура. Поэтому они наиболее качественные и отличаются улучшенными физическими, механическими и технологическими свойствами.

Единственными минусами спокойных сталей можно назвать:

  • повышенную стоимость, обусловленную использованием большего количества раскислителей и более кропотливым процессом производства;
  • заниженный выход готового проката. Он, как правило, на 10-15 процентов меньше, чем у кипящих марок.

Кипящие

Обладают худшими показателями качества, так как имеют большую неоднородность по структуре и свойствам. У них гораздо выше порог хладноломкости, повышенная склонность к трещинообразованию после сварки. Их не рекомендуется использовать в конструкциях повышенного класса надежности и для агрегатов, рассчитанных на эксплуатацию при низких температурах. Тем не менее, благодаря меньшим расходам при производстве и потерям при дальнейшей переработке, такие стали по-прежнему широко используются при изготовлении неответственных изделий, эксплуатирующихся в нормальных условиях.

Швеллер

Полуспокойные

Стали этого вида являются частично раскислеными, поэтому они характеризуются усредненными показателями качества и основных физико-механических свойств. По сравнению со спокойными они менее затратны в производстве и дешевле, а по сравнению с кипящими – более удобны в обработке и надежны в эксплуатации.

Классификация углеродистых сталей по качеству

Эта система, также принятая на основе отечественных стандартов ДСТУ и ГОСТ, предполагает разделение по способу выплавки, от которого зависит качество металла, и тут основным критерием выступает количество серы (S) и фосфора (P). Такой принцип классификации дает возможность точно регламентировать нормируемые показатели сплавов, исходя из условий применения и требований, выдвигаемых к ним.

Чтобы понять зачем и как классифицируются углеродистые стали по качеству, достаточно вспомнить, что на их структурную и химическую однородность влияет наличие неметаллических включений, обусловленных присутствием соединений S и P. Сера способствует красноломкости, провоцирует трещинообразование при сварке и снижает ударную вязкость, а фосфор увеличивает хладноломкость с одновременным упрочнением. Таким образом, чем больше таких примесей содержит сталь, тем активней проявляется негативное влияние этих элементов.

Углеродистые стали обыкновенного качества

В их составе на долю углерода приходится не более 0,49%, на серу и фосфор – не более соответственно 0,050% и 0,040%. Могут производиться в сталеплавильных агрегатах любого типа. Поставляются с химическим составом согласно ДСТУ 2651/ГОСТ 380 в виде разнообразных фасонных профилей, горячекатаных прутков, проволоки, листов, полос и поковок.

Обычно прокат из таких сталей поставляется в горячекатаном или холоднокатаном состоянии, но для получения определенных свойств может подвергаться разной термообработке. Хотя, в виду отсутствия значительного количества легирующих элементов в составе сплава, слишком значительного прироста свойств она не дает.

Химический состав углеродистых сталей обыкновенного качества по ДСТУ 2651/ГОСТ 380

Сталь

Массовая доля основных компонентов в процентах

C

Mn

Si

Ст0

до 0,23

Ст1кп

0,06…0,12

0,25…0,50

 

0,05 и менее

Ст1пс

0,05…0,15

Ст1сп

0,15…0,30

Ст2кп

0,09…0,15

0,05 и менее

Ст2пс

0,05…0,15

Ст2сп

0,15…0,30

Ст3кп

0,14…0,22

0,30…0,60

0,05 и менее

Ст3пс

0,40…0,65

0,05…0,15

Ст3сп

0,15…0,30

Ст4кп

0,18…0,27

0,40…0,70

 

0,05 и менее

Ст4пс

0,05…0,15

Ст4сп

0,15…0,30

Ст5пс

0,28…0,37

0,50…0,80

0,05…0,15

Ст5сп

0,15…0,30

Ст6пс

0,38…0,49

0,05…0,15

Ст6сп

0,15…0,30

Качественные углеродистые стали

Содержат серу и фосфор не более 0,040% и 0,035% соответственно. Горячекатаный и кованый прокат из таких сталей поставляется с химическим составом и механическими свойствами согласно ДСТУ 7809/ГОСТ 1050 (в части химии стандарт также распространяется на полуфабрикаты, трубы, штамповки и другие виды металлоизделий). Качественные конструкционные стали также выплавляются в агрегатах любого типа, но только в процессе их выплавки особенно контролируют соблюдение всех технологических этапов и строго подходят к составу исходных материалов и методам доводки сплава.

Качественные стали обладают хорошей пластичностью, выносливостью, достаточной ударной вязкостью и высокими пределами текучести. Лучше сопротивляются износу и после термообработки характеризуются достаточной твердостью поверхностных слоев.

 Химический состав и механические свойства некоторых марок углеродистой конструкционной качественной стали по ДСТУ 7809/ГОСТ 1050

Химический элемент/

Параметр

Марка

08

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Химический состав по ковшовой пробе, %

Углерод

0,05-0,12

0,07-0,14

0,12-0,19

0,17-0,24

0,22-0,30

0,27-0,35

0,32-0,40

0,37-0,45

0,42-0,50

0,47-0,55

0,52-0,60

0,57-0,65

Кремний

0,17-0,37

Марганец

0,35-0,65

0,35-0,65

0,35-0,65

0,35-0,65

0,50-0,8

0,50-0,8

0,50-0,8

0,50-0,8

0,50-0,8

0,50-0,8

0,50-0,8

0,50-0,8

Фосфор

≤ 0,035

Сера

≤ 0,040

Хром

≤ 0,10

≤ 0,15

≤ 0,25

≤ 0,25

≤ 0,25

≤ 0,25

≤ 0,25

≤ 0,25

≤ 0,25

≤ 0,25

≤ 0,25

≤ 0,25

Никель

≤ 0,30

Медь

≤ 0,20

Механические свойства*

Предел текучести σт, Н/мм2

196

205

225

245

275

295

315

335

355

375

380

400

Временное сопротивление σв, Н/мм2

320

330

370

410

450

490

530

570

600

630

650

680

Относительное удлинение δ5, %

33

31

27

25

23

21

20

19

16

14

13

12

Относительное сужение Ψ, %

60

55

55

55

50

50

45

45

40

40

35

35

Примечание: *Механические свойства сталей оценивают по результатам проведенных испытаний на образцах. Полученные характеристики необходимы при разработке технологических режимов, расчете и проектировании элементов оборудования, контроле качества металлоизделий.

Классификация по назначению

Данные о том, какими по качеству производят углеродистые конструкционные стали, позволяют объективно оценить свойства и качественные показатели конечной металлопродукции. Но чтобы при производстве изделий, полуфабрикатов, комплектующих, запасных частей и конструкций изготовители смогли обеспечить им должный уровень технологичности, надежности и безопасности, необходимо руководствоваться тем, где, как и в каком виде будет использоваться сталь углеродистая. Для этого ее в системе стандартов Украины и СНГ классифицируют на две следующие подгруппы.

Конструкционные

Обширная группа, включающая марки стали, использующиеся для металлоконструкций, деталей и комплектующих механизмов, устройств, предметов быта. Они должны хорошо сопротивляться удару и обрабатываться, отличаться оптимальным соотношением достаточной прочности, пластичности и долговечности. По качественным признакам конструкционные углеродистые стали включают марки обыкновенного качества и качественные. Выбираются с учетом параметров прочности в широком смысле, а также глубины прокаливаемости, величины ударной вязкости и износостойкости и пр.

Уголок

Инструментальные

Широко применяются для штамповой оснастки, ручного и механического режущего инструмента, очень ограниченно – для измерительного. Поставляются с химическим составом согласно ДСТУ 3833/ГОСТ 1435 и используются преимущественно в термообработанном виде.

Инструментальная углеродистая сталь состав основных химических элементов имеет схожий с конструкционными марками. Только обычно в их составе 0,65…1,35% углерода, а на долю серы и фосфора приходится не более 0,028 и 0,030% в случае качественных сталей и не более 0,018% и 0,025% для высококачественных соответственно. Отличаются повышенными прочностными параметрами, твердостью, а также хорошей износоустойчивостью и стойкостью к малым пластическим деформациям. Их наружные слои хорошо прокаливаются, при этом сердцевина сохраняет относительную вязкость, препятствуя преждевременному разрушению инструмента.

Особенности маркировки углеродистых сталей

На данный момент единая международная маркировка металлических сплавов отсутствует, и каждая страна/регион использует как собственные, так и межгосударственные системы. Как правило, они основываются либо на химическом составе, либо на назначении сплава с указанием гарантированного уровня основных свойств.

В Украине, как и в странах-участницах СНГ, при заказе металлопродукции, в проектно-конструкторской и другой документации маркировка углеродистых сталей выполняется по первому принципу с использованием буквенно-цифровой системы. Причем буквенным сокращением «Ст» принято обозначать стали обыкновенного качества, а идущие следом цифры от 0 до 6 – это номер сплава, условно присвоенный на основе состава химических элементов. Для маркировки качественных сталей используют двухзначные номера, порядок которых говорит об усредненном количестве углерода в сотых долях процентах.

Для обозначения степени раскисления после номера прописывают соответствующие индексы – кп (кипящая), пс (полуспокойная), сп (спокойная). В случае, если в составе находится увеличенная массовая доля марганца (от 0,80% и выше), то после цифрового обозначения ставится буква «Г». В то же время наличие буквы «А» в маркировке указывает, что углеродистая сталь отличается хорошей обрабатываемостью. Такие сплавы часто называют автоматными, так как они отлично зарекомендовали себя при серийном производстве деталей, использующем обработку на высокоскоростных металлорежущих станках с ЧПУ и автоматических станочных линиях.

Для обозначения инструментальных углеродистых сталей принято использовать «У» в начале маркировки. После нее традиционно идут одна или две цифры, числовой порядок которых отражает количество углерода в десятых долях процента.

Иногда в обозначении углеродистых сталей после цифрового кода можно увидеть и другие буквенные обозначения. Они указывают следующее:

  • К – котельная сталь. Для нее свойственна улучшенная стабильность физико-механических свойств и повышенная прочность, что позволяет использовать ее для газовых баллонов, элементов теплогенерирующего оборудования и сосудов, работающих под давлением;
  • Л – литейная сталь. Обладает повышенной жидкотекучестью, так как предназначена для отливок.

По правилам Евросоюза классификация и маркировка углеродистых сталей более сложные. Так, первая часть EN 10027 регламентирует порядок наименования на основе буквенно-цифровых обозначений исходя из их назначения, физических и механических свойств (первая группа) и химических свойств (вторая группа). EN 10027-2 характеризует порядок присвоения цифровых кодов, где марки углеродистой стали обыкновенного качества имеют номер 1.00ХХ, качественные – 1.01ХХ…1.09ХХ, инструментальные – 1.15ХХ…1.18ХХ.

Но во многих странах действуют сразу несколько систем. Например, в США стали маркируют, руководствуясь многочисленными стандартами, но наиболее применяемыми являются ASTM, AISI, SAE, ASME. Японская система еще недавно широко использовалась в странах Юго-Восточной Азии, но постепенно отмечается переход на собственные стандарты.

Принцип наименования сталей группы 1 по EN 10027-1

Классификация по назначению

Конструкционные

Арматур-ные

Котельные

Для трубопро-водов

Машино-строитель-ные

Обозначение

S

B

P

L

E

Минимальный предел текучести,

Н/мм2

355*

500*

265*

360*

295*

Символы, что обозначают дополнительные свойства

(1 подгруппа)

M, N, Q, G

N,H, G

M, N, Q, B, S, G

M, N,Q,G

G

t,°C

Работа разрушения при ударе, Дж

27

40

60

+20

JR

KR

LR

0

J0

K0

L0

-20

J2

K2

L2

-30

J3

K3

L3

-40

J4

K4

L4

-50

J5

K5

L5

-60

J6

K6

L6

M – термомеханически упрочненная сталь, N – нормальной вытяжки, B – баллоны со сжатым воздухом, H – высокой вытяжки, S – обычные сосуды под давлением, Q- термообработанная, G – другие качества (при необходимости сопровождается одной или двумя цифрами) 

Примечание: *данные указаны в качестве примера

Примеры расшифровки маркировки углеродистых марок стали

Приведем несколько примеров, как маркируются конструкционные углеродистые качественные стали, а также инструментальные и обыкновенного качества по отечественной системе.

 

Чем отличается углеродистая сталь от нержавеющей

Ключевое различие между такими сталями – параметры коррозионной стойкости, которую напрямую определяют качественный и количественный химический состав. При этом:

  • нержавеющие стали – легированные коррозионностойкие сплавы с максимальной долей углерода не более 1,2%. Свое высокое сопротивление атмосферной, язвенной, электрохимической и трибологической коррозии они приобретают в основном в результате повышенного содержания хрома (12…18%) и никеля (до 10%), хотя в них также часто присутствуют титан, молибден, ниобий, алюминий и пр. Относятся к дорогостоящим сплавам и при этом они отлично полируются, что позволяет их широко использовать в декоративных целях. Но по сравнению с углеродистыми сталями большинство из них имеют большую вязкость, плохо свариваются и склонны к хрупкому разрушению;
  • углеродистые марки сочетают в себе оптимальную прочность и пластичность. Они достаточно дешевые, но ржавеют под воздействием атмосферной влаги, электролита и других агрессивных веществ. За счет хорошей обрабатываемости на их поверхности можно добиться высокой чистоты, но идеальной полированной поверхности – нет. В качестве мер по минимизации коррозии их можно окрашивать и покрывать битумными мастиками, наносить защитные металлические покрытия гальваническим способом, горячим погружением и другими методами.

Арматура

Соответственно, в тех случаях, когда для конечного пользователя крайне важна коррозионная стойкость металлоизделий, выбор очевиден и необходимо использовать специальные стали или материалы с покрытиями, рассчитанные на жесткие условия работы (высокая влажность, соляной туман, наличие в окружающей среде химических веществ и пр). В других случаях выбор «нержавейка» или углеродистая сталь необходимо делать на основе технико-экономического сравнения.

Применение углеродистой стали

Благодаря ценовой доступности и универсальным характеристикам сталь углеродистая относится к широко используемым материалам. Она представляет особую ценность для строительства, добывающей и обрабатывающей промышленности, а также очень разнообразно применяется в агрокомплексе, лесном хозяйстве, энергетике и пр. И так как перечислить все варианты их использования практически нереально, поэтому назовем основные и наиболее типовые варианты.

Примеры применения углеродистых сталей

Марки

Назначение*

Конструкционная сталь углеродистая обыкновенного качества

Ст0

Сварные конструкции неответственного назначения, настилы, шайбы, обшивки, ограждения

Ст1

Сварные конструкции, анкерные болты, связывающая обшивка

Ст3, Ст4

Арматура, детали рекуператора, оси роликов конвейеров разливочных машин, шестерни, втулки, вкладыши, рычаги различных индустриальных механизмов, элементы вагонных рам и мостовых ферм и прочие несущие элементы сварных и несварных металлоконструкций

Ст5

Шестерни, валки, ролики рольгангов, соединение шпинделей, фитинги, шайбы, упоры, пальцы, ручки, тяги, крышки, цапфы

Ст6

Нажимные винты, валы, ролики, опорные валки, поршни, ломы, вкладыши

Конструкционная сталь углеродистая качественная

16К, 18К

Детали и корпуса сосудов, работающих под давлением

15, 20

Плоские шаблоны, скобы, оси, рычаги, элементы трубных соединений, червяки, фланцы

25

Корпусы и обшивка аппаратуры, фланцы запорной арматуры, детали крепежа, штифты, цилиндры

30

Траверсы, рычаги, диски, шпиндели, хомуты, кулачки, балансиры, пальцы, прессы

50

Шестерни, валки прокатных станов, штоки, ходовые винты, вагонные бандажи, корпусы форсунок

60

Вагонные колеса, валки листовых станов, диски сцепления, установочные и опорные шайбы, проволока для тросов

75

Колеса грузоподъемных механизмов, замки сцепления, пружины клапанов автомобильных двигателей

Инструментальная сталь углеродистая

У7А

Инструменты для обработки древесины, штампы, центры токарных станков, клейма, масштабные линейки

У11

Простые вытяжные штампы и небольшой высадочный инструмент

У11А

Иглы, пилы, мелкие ручные метчики, фрезы, плашки, пилы по металлу

У12А

Напильники, рашпили, штампы диаметром до 25 мм, шаберы

*Примеры приведены для общей информации и не отражают использование указанных марок в термообработанном или термически необработанном состоянии.

Данные в таблице лишь частично отражают возможное применение углеродистых сталей. В целом их значимость для современного общества громадна. Только благодаря их массовому производству нас окружает обширная инфраструктура электрических сетей, покорены водные потоки, а в домах появилась многочисленная бытовая техника.

Зная, что такое углеродистая сталь, можно смело делать вывод о том, что это технологичный продукт, который приносит существенную экономическую выгоду. Она производится из недефицитных компонентов и не столь затратна в производстве как легированные, а в термически упрочненном состоянии характеризуется довольно высокими параметрами прочности и поверхностной твердости.

Для современных металлоконструкций выбор стали осуществляется на основе глубокого анализа свойств и особенностей, так как только в таком случае возможно обеспечить их долговечность и необходимый уровень надежности при эксплуатации в широком температурном диапазоне и при воздействии расчетных динамических и статических нагрузок. И в данном вопросе менеджеры компании «Метинвест-СМЦ» всегда готовы помочь своим клиентам и подсказать для каких целей подойдет та или иная углеродистая сталь и какие ее свойства необходимо ставить в приоритет.

Мы рады, что вы заинтересовались информацией из нашего блога. И даем согласие на использование материалов для учебных целей или для личного пользования. Однако предупреждаем, что копирование информации для публичного распространения – это нарушения авторского права и других прав интеллектуальной собственности, согласно Бернской конвенции и Закона Украины об авторском праве №3792-XII.

 

 

 

 

Классификация и маркировка углеродистых сталей

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

Мягкие стали (для заклепок) (М)

Строительные общего назначения (St)

Для пластической деформации (StG, StZ, StTZ, StSZ)

Литейные (GS)

Арматурные (St)

Термически обрабатываемые (С)

Инструментальные (С)

Мягкие горячекатаные термически необработанные стали для заклепок с поверхностью высокого качества позволяют осуществить холодную и горячую высадку. Маркировка сталей включает букву М и индексы М – мартеновская, u – кипящая, b – спокойная. Например: Мu8 – для холодной высадки, Мu11 – для холодной и горячей высадок.

Строительные стали общего назначения подразделяют по качеству на три группы.

Группа качества 1. Минимальные требования по содержанию Р, S, М, содержание Si и Mn не гарантируется. Условные обозначения: St34, St38… St52, St60 и St70. St – сталь, цифры указывают среднее значение предела прочности σв в кгс/мм2.

Группа качества 2. Повышенные требования по чистоте в отношении Р, S, N. Обозначение: St34u-2, S34hb-2, St34b-2, St42b-2. St – сталь, цифры 34, 42 – предел прочности σв в кгс/мм2, u – кипящая, hb – полуспокойная, b – спокойная; цифра 2 – обозначает группу качества.

Группа качества 3. Предъявляет повышенные требования по чистоте в отношении Р, S, N, Cu, и Ni. Гарантированные значения ударной вязкости при температуре – 400С. Стали выплавляются только при спокойном раскислении. Маркировка St34-3…, St42-3, St52-3. St – сталь. Цифры 34, 42, 52 – средний предел прочности σв в кгс/мм2. Цифра 3 – группа качества.

В сталях для пластического деформирования индексами указывают способность к тому или иному виду обработки давлением.

StG – общего назначения с незначительной деформируемостью.

StZu, StZb – средняя деформируемость.

StTZu, StTZb – высокая деформируемость при глубокой вытяжке.

StsZu, StSZb – высокая способность к деформируемости при особоглубокой вытяжке.

Литейные углеродистые стали имеют нормированное обозначение буквами GS и цифрами, указывающими группу прочности по величине σв в кгс/мм2. GS40, GS45, GS50 и GS60. После цифр групп прочности могут проставляться дополнительные цифры, указывающие гарантируемые свойства:

1 – σв, σт, δ;

2– σв, σт, δ и F – испытание на изгиб

3 – σв, σт, δ и Ксu;

5 – σв, σт, δ, Ксu и F;

9 – σв, σт, δ, i – магнитная индукция.

Например: GS40.2, GS40.5, GS60.1.

Арматурные стали классифицируются по группам прочности: 0 – σв > 22 кгс/мм2 , I – σв> 24 кгс/мм2, III – σв> 40 кгс/мм2 и IV – σв> 50 кгс/мм2

Например: StA-0, StB-III, StT-IV.

А – сталь горячекатаная;

В – сталь калиброванная;

Т – калиброванная и термообработанная.

Для предварительно напряженной арматуры обозначение предусматривает указание механических свойств σт/ σв. Например: St60/90, St120/160: σт = 60 или 120 кгс/мм2, σв = 90 или 160 кгс/мм2 соответственно.

Термически обрабатываемые углеродистые стали могут подвергаться цементации, поверхностной закалке и улучшению. Нормированное обозначение этих сталей состоит из буквы С и двух цифр, указывающих содержание углерода в сотых долях процента: С25, С35, С45. После буквы С могут указываться индексы качества: k – высококачественная и f – особовысококачественная:

Например: Сk45, Сk55, Cf40, Cf60.

Углеродистые инструментальные сталиимеют обозначение аналогично термообрабатываемым сталям: С60, С70, С80, С100, С120. Цифры указывают содержание углерода в сотых долях процента.

 

Легированные стали

Легированные стали по химическому составу подразделяют на две группы: низколегированные и высоколегированные.

Низколегированные стали не содержат в обозначении индексов Х, St, или С. Маркировка начинается с числа, обозначающего сотые доли процента содержания углерода, далее идет список химических символов легирующих элементов, а затем их содержание, умноженное на переводные коэффициенты:

4 – для Cr, Co, Mn. Ni, Si, W;

10 – для Al, Be, Pb, B, Cu, Mo, Nb, Ta, Ti, V, Zr;

100 для C, P, S, Nu, Ce.

Например: 13CrV5.3; С=13:100=0,13%; Cr=5:4=1,25%; V=3:10=0,3%.

Высоколегированные стали обозначаются буквой Х. Цифра, стоящая после буквы Х, указывает содержание углерода в сотых долях процента. Далее идут химические символы обозначения легирующих элементов в порядке уменьшения процентного содержания, а затем через точку, указывается содержание легирующих элементов в целых процентах.

Например: Х5CrNi18.10: С=5:100=0,05%; Cr=18%, Ni=10%.

 

©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.

Классификация углеродистых сталей: маркировка, марки, применение

Сталь является основным металлическим материалом, применяемым в производстве машин, инструментов и приборов. Ее широкое использование объясняется наличием в этом материале целого комплекса ценных технологических, механических и физико-химических свойств. К тому же, сталь имеет относительно невысокую стоимость и может изготавливаться значительными партиями. Процесс производства этого материала постоянно совершенствуется, благодаря чему свойства и качество стали могут обеспечивать безаварийную эксплуатацию современных машин и приборов при высоких рабочих параметрах.

Что такое сталь?

В производственных целях используют стальные заготовки, полученные методом холодного или горячего проката. Сталь ценится за высокую прочность и пластичность. Также стальной прокат отличается хорошей вязкостью, упругостью, твердостью и жаропрочностью. Единственным недостатком стали является низкая сопротивляемость коррозийным процессам, что объясняется ее составом.

Сталь – это продукт черной металлургии, получаемый путем добавления к железу углерода. При этом для придания материалу каких-либо отличительных черт, к нему добавляют другие элементы или меняют соотношение пропорций. Например, чтобы повысить прочностные характеристики, в состав стали вводят больше углерода. Но если его количество превышает 2,14%, вместо стали получается чугун. По химическому составу различают:

  • углеродистую сталь;
  • легированную сталь. Для получения дополнительных характеристик стальной сплав легируют кремнием, ванадием, хромом, молибденом, марганцем, никелем и др.

Благодаря исследованиям ученых, кроме указанных выше, изготавливают нержавеющую и оцинкованную стали.

Технологии производства

На сегодняшний день в металлургической промышленности используются три основных технологии производства углеродистой стали. Их основные отличия состоят в типе используемого оборудования. Это:

  • плавильные печи конвертерного типа;
  • мартеновские установки;
  • плавильные печи, работающие на электричестве.

В конвертерных установках расплавке подвергаются все составляющие стального сплава: чугун и стальной лом. Кроме того, расплавленный металл в таких печах дополнительно обрабатывается при помощи технического кислорода. В тех случаях, когда примеси, присутствующие в расплавленном металле, необходимо перевести в шлак, в него добавляют обожженную известь.


Печь для конвертерной выплавки стали

Процесс получения углеродистой стали по данной технологии сопровождается активным окислением металла и его угаром, величина которого может доходить до 9% от общего объема сплава. К недостатку данного технологического процесса следует отнести и то, что он проходит с образованием значительного количества пыли, а это вызывает необходимость использования специальных пылеочистительных установок. Применение таких дополнительных устройств сказывается на себестоимости получаемой продукции. Однако все недостатки, которыми характеризуется этот технологический процесс, в полной мере компенсируются его высокой производительностью.

Выплавка в мартеновской печи – еще одна популярная технология, которую применяют для получения углеродистых сталей различных марок. В ту часть мартеновской печи, которая называется плавильной камерой, загружается все необходимое сырье (стальной лом, чугун и др.), которое подвергается нагреванию до температуры плавления. В камере происходят сложные физико-химические взаимодействия, в которых принимают участие расплавленные металл, шлак и газовая среда. В результате получается сплав с требуемыми характеристиками, который в жидком состоянии выводится через специальное отверстие в задней стенке печи.


Цех мартеновских печей

Сталь, получаемая при выплавке в электрических печах, за счет использования принципиально другого источника нагревания не подвергается воздействию окислительной среды, что позволяет сделать ее более чистой. В различных марках углеродистой стали, полученной при выплавке в электрических печах, присутствует меньшее количество водорода. Этот элемент является основной причиной появления в структуре сплавов флокенов, значительно ухудшающих их характеристики.

Каким бы способом ни выплавлялся углеродистый сплав и к какой бы категории в классификации он ни относился, основным сырьем для его производства являются чугун и металлический лом.

Углеродистая сталь

Под углеродистыми сталями понимают низколегированные сплавы на 99,5% состоящие из железа. Дополнительные добавки определяют физико-механические свойства сплава, поэтому их дозировка строго ограниченна и должна соответствовать нормативам. В настоящее время углеродистые стали составляют порядка 80% от всего выплавляемого объема стальных композиций.

Углеродистые стали насчитывают более 2 тысяч марок, которые представляют собой инструментальные, конструкционные или обычные стали. По качественным характеристикам различаются:

  • обычная сталь холодного или горячего проката;
  • конструкционная сталь высокого качества. Производится в виде заготовок, полученных методом горячего проката, кованных изделий, круглых прутков (серебрянки) и калиброванной стали.

Последняя применяется в разных сферах промышленности, для изготовления особо прочных деталей и механизмов. В числе основных достоинств углеродистой стали:

  • хорошее соотношение цены и качества продукта;
  • высокий показатель упругости. Это позволяет применять ее при изготовлении конструкций, испытывающих повышенные нагрузки и требующих материалов особой жесткости;
  • закаливание стали, которое производится в температурных пределах от 200 до 6000 С в секунду повышает техническую прочность стали. При этом термическая обработки не влияет на упругость материала;
  • хорошо поддается обработке резкой и давлением, показывает неплохие результаты при сваривании.

Все эти преимущества делают углеродистую сталь востребованной в современном производстве при изготовлении продукции массового потребления.

Маркировка углеродистых сталей

Классификацию сталей производят по нескольким показателям, среди которых:

  • химический состав;
  • структурный состав;
  • качественные показатели;
  • степень раскисления;
  • область назначения.

Название и марка стали присваиваются сплаву в соответствие с его химическим составом. Но любая маркировка учитывает и другие показатели, приведенные выше. При этом марка стали несет в себе основную информацию, касаемо состава и свойств материала. Для маркировки углеродистых сталей используют две литеры и цифру. Число указывает на присутствие в составе углерода, а его значение выражается десятых долях процента.

У легированных сталей в маркировке содержаться дополнительные буквы, которые обозначают использованные при производстве присадки, влияющие на степень раскисления. Чтобы лучше ориентироваться в маркировках, существуют специальные таблицы.

Химический состав стали

В зависимости от химического состава углеродистые стали могут быть:

  • низкоуглеродистыми. Углерод в составе сплава составляет не более 0,25%. Такие сплавы хорошо деформируются как в холодном, так и в горячем виде;
  • среднеуглеродистыми. Доля углерода составляет порядка 0,3-0,6%. Эти составы отличает повышенная прочность, при хорошей пластичности и текучести;
  • высокоуглеродистыми. Количество углерода варьирует от 0,6 до 1,4 %. Благодаря структуре, отличается повышенной плотностью и уникальными свойствами.

На однородность, хрупкость, прочность и вязкость сплава в большой степени влияет наличие в составе элементов, имеющих неметаллическую природу. Чтобы сделать структуру стали более мелкозернистой и уменьшить количество неметаллических примесей производят раскисление стали.

Классификация по степени раскисления

Раскисление – это вывод из жидкой стали кислорода. По степени раскисления стальные сплавы могут быть:

  • спокойными. Для их раскисения применяется марганец, кремний или алюминий. Затвердевают такие сплавы без газовыделения (спокойно) и образовывают усадочную раковину в верхней части;
  • полуспокойными. Их раскисление происходит поэтапно, сначала в печи и ковше. Затем процесс продолжается в изложнице, чему способствует содержащийся в составе углерод. Ликвация в слитках стали этого типа приближается к ликвации спокойных сталей;
  • кипящими. Необходимой степени раскисления добиваются только марганцем. В составе высоко содержания кислорода, который в процессе затвердевания реагирует с углеродом, образуя углекислый газ. Пузыри газа выделяются с поверхности за счет чего создается ощущение кипения.

Кроме того, стали различаются:

  • Качеством: обыкновенные, качественные, стали высокого качества, особовысококачественные.
  • Способом производства: электросталь, мартеновская или конвертерная сталь.

Назначением: инструментальные, с особыми свойствами конструкционные.

Структурой. По структуре стали могут быть заэвтектоидными, доэвтектоидными или эвтектоидными.

Наглядно выразить состав углеродистой стали можно в следующей формуле:

УС = Fe + C + Si + Mn + S + Р

Железо (Fe) и углерод (С) здесь являются основными компонентами. При этом углерод оказывает непосредственное влияние на качественные характеритсики сплава. При увеличении содержания в сплаве этого элемента возрастает твердость и прочность в ущерб показателям пластичности и вязкости.

Кремний (Si), марганец (Mn), сера (S) и фосфор (P) относятся к постоянным примесям. При этом два последних компонента представляют собой вредные примеси и внедряются в состав в процессе плавки руды и топлива.

Попадая в расплав, сера не растворяется, а образует устойчивые соединения – сульфид железа, образующий, в свою очередь, эвтектику Fe — FeS. Это довольно вредное соединение, так как эвтектика имеет легкоплавкую структуру. Располагаясь вокруг зерен металла при ковке или горячем прокате она расплавляется, образуя пустоты, которые провидят к возникновению трещин – красноломкости. Исправить ситуацию можно введя в состав марганец.

При попадании в состав фосфора, образуются внутрикристаллические ликвации и снижается пластичность сплава. Под ликвацией понимается неоднородность химического состава сплава. Негативное влияние заключается в увеличении размера зерен, что приводит к повышению хрупкости металла, проявляющейся при обычных температурных условиях — хладноломкость.

Учитывая негативное влияние серы и фосфора на сплав, их присутствие в составе строго регламентировано и не должно превышать 0,05% от общей массы вещества. При этом для автоматных сталей с содержанием углерода не более 0,3% данные нормативы еще меньше: серы до 0,2%, фосфора не более 0,15%.

Из сталей такого типа изготавливают изделия, не подвергающиеся большим нагрузкам. В основном это крепежные элементы (болты, гайки, винты и др.), изготавливаемые в автоматическом режиме.

Содержание кремния и марганца также регулируется нормативами ГОСТа. Для марганца установлена норма 0,75%, для кремния — 0,35% от общей массы вещества. При таком количестве элементы не способны оказывать влияние на какие-либо характеристики сплава. Увеличение объема этих элементов приводит к изменениям в процессе обработки и эксплуатации. Поэтому стали с содержанием марганца и кремния свыше 1 %, причисляются к специальным.

Данные элементы вводят в состав для устранения закиси железа и повышения качества сплава. В профессиональной среде процесс называется раскислением стали. Удаление кислорода методом раскисления позволяет снизить хрупкость металла, проявляющуюся при обработке горчим методом.

Железо, используемое для производства стали бывает двух модификаций: α и γ. Вступая в химическую реакцию с углеродом, железо образует такие формы, как:

  • цементит. Массовая доля углерода составляет 6,67%;
  • аустенит. Отличается КГЦ-решеткой. Получается при смешении углерода с γ –железом;
  • феррит. Обладает КОЦ – решеткой. Изготавливается путем смешения углерода с α –железом.

Влияние углерода и легирующих элементов на свойства стали

Стали промышленного производства являются сложными по химическому составу сплавами железа и углерода. Кроме этих основных элементов, а также легирующих компонентов в легированных сталях, материал содержит постоянные и случайные примеси. От процентного содержания этих компонентов и зависят основные характеристики стали.

В нашем прайс-листе Вы можете ознакомиться с актуальной стоимостью арматуры в Санкт-Петербурге и Ленинградской области.

Определяющее влияние на свойства стали оказывает углерод. После отжига структура этого материала состоит из феррита и цементита, содержание которого увеличивается пропорционально росту концентрации углерода. Феррит является малопрочной и пластичной структурой, а цементит – твердой и хрупкой. Поэтому повышение содержания углерода приводит к увеличению твердости и прочности и снижению пластичности и вязкости. Углерод меняет технологические характеристики стали: обрабатываемость давлением и резанием, свариваемость. Увеличение концентрации углерода приводит к ухудшению обрабатываемости резанием из-за упрочнения и снижения теплопроводности. Отделение стружки от стали с высокой прочностью повышает количество выделяемой теплоты, что провоцирует уменьшение стойкости инструмента. Но низкоуглеродистые стали с малой вязкостью также обрабатываются плохо, так как образуется с трудом удаляемая стружка.

Наилучшую обрабатываемость резанием имеют стали с содержанием углерода 0,3-0,4%.

Увеличение концентрации углерода приводит к снижению способности стали к деформации в горячем и холодном состояниях. Для стали, предназначенной для сложной холодной штамповки, количество углерода ограничено 0,1%.

Хорошей свариваемостью обладают низкоуглеродистые стали. Для сварки средне- и высокоуглеродистых сталей используют подогрев, медленное охлаждение и прочие технологические операции, предотвращающие появление холодных и горячих трещин.

Для получения высоких прочностных свойств количество легирующих компонентов должно быть рациональным. Избыток легирования, исключая введение никеля, приводит к снижению запаса вязкости и провокации хрупкого разрушения.

  • Хром – недефицитный легирующий компонент, оказывает позитивное воздействие на механические свойства стали при его содержании до 2%.
  • Никель – наиболее ценная и дефицитная легирующая добавка, вводимая в концентрации 1-5%. Он наиболее эффективно снижает порог хладноломкости и способствует увеличению температурного запаса вязкости.
  • Марганец, как более дешёвый компонент, часто используют в качестве заменителя никеля. Увеличивает предел текучести, но может сделать сталь чувствительной к перегреву.
  • Молибден и вольфрам – дорогие и дефицитные элементы, применяемые для повышения теплостойкости быстрорежущих сталей.

Конструкционные и инструментальные стали

Конструкционная разновидность стали используется в промышленности для изготовления надежных элементов различных конструкций, механизмов и деталей. Могут быть представлены обычными и качественными сталями. Качественные показатели стального сплава зависят от количества и состава примесей, в частности от массовой доли фосфора и серы.

Для сталей обыкновенного качества характерно содержание серы менее 0,055%, фосфора не больше 0,07%. Для качественных сталей этот показатель составляет 0,04% для обоих элементов.

Обыкновенные стали подразделяются на группы А, Б и В:

Группа А. В нее входят сплавы с маркировкой Cт 0, Cт 1 … Cт 6. Из сплавов этой группы изготавливают различные конструкции, арматуру, крепеж, запчасти для автопрома, на которые в процессе эксплуатации не оказывается сильное механическое или химическое воздействие. Также они не предназначены для горячей обработки.

Группа Б. К ней относятся стали с маркировкой: БСт 0, БСт 1… БСт б. Эти сплавы хорошо переносят горячую обработку, используются для создания кованых изделий или при штамповке. Чтобы верно рассчитать температурный режим обработки, необходимо знать химический состав сплава. Механические свойства этих сталей регламентации не подлежат, так как в процессе обработки остаются неизменными.

Группа В. Сварные стали, свойства которых зависят от химического состава сплава. К данной группе относятся с тали с маркировкой: ВСт 2 … ВСт 5.

Инструментальная служит для производства инструментов: режущих, измерительных, штамповых и т.п.

Качественные стали также могут иметь различные физико-химические характеристики, в зависимости от процентного соотношения марганца, входящего в состав сплава. Выделяют:

  • нормальное содержание марганца в стальном сплаве до 0,8 %. Сталь 45;
  • повышенное содержание марганца в стальном сплаве 0,8% — 1,2%. Сталь 15Г. Литера «Г» в маркировке указывает на повышенный процент марганца.

В зависимости от количества углерода в составе качественных конструкционных углеродистых сталей выделяют:

Низкоуглеродистые. Содержание С до 0,25%. К данному типу сталей относятся стали 05, 08,10, 15, 20,25.

Среднеуглеродистые. Процентное содержание С в общем сплаве составляет порядка 0,25% — 0.6%. Такими показателями обладают стали 30, 35, 40, 45, 50, 58, 60.

Высокоуглеродистые. Максимальное содержание С в составе сплава – более 0,6%. К высокоуглеродистым относятся стали 65, 70, 75, 80, 85.

Числовое значение в маркировке указывает на сотые доли углерода, входящего в состав сплава.

Расшифровка марок сталей обыкновенного качества

В маркировке группы А Cт – означает сталь, а числовое обозначение – номер марки. С возрастанием номера повышается и прочностный предел на растяжение:

Cт 1. Углеродистая сталь, конструкционного типа. Имеет обыкновенное качество и гарантированные механические свойства. Относится к группе А. Цифровое обозначение, в данном случае – 1, означает номер марки;

БСт 2 кп. Углеродистая сталь группы Б. Относится к конструкционному типу и имеет гарантированный химический состав и обыкновенное качество. Числовое обозначение (2) – является условным номером марки. Маркировка после номера обозначает степень раскисления. В данном случае «кп» – кипящая.

ВСт 4 пс. Углеродистая сталь конструкционного типа. Сплав обыкновенного качества, относится к группе Б, имеет гарантированные механические свойства и химический состав. Номер марки – 4. По степени раскисления «пс» относится к полуспокойным сталям.

Стали группы А всегда маркируются буквами Ст и не содержат литеры А. Числовой номер марки варьирует от 0 до 6.

Расшифровка марок качественных и конструкционных сталей

Читать маркировку на стальных заготовках и изделиях следует таким образом:

сталь 45. Углеродистая сталь с неграмотным содержанием марганца. Качественная, конструкционная. Содержание углерода в составе сплава составляет 0,45%;

сталь 65Г. Высокоуглеродистая сталь с содержанием С 0,65%. Литера Г говорит о повышенном содержании марганца – более 1%. Сталь углеродистая, конструкционная, качественная.

По качественным характеристикам такие стали подразделяют на качественные (марки У7… У13) и высококачественные (марки У1А … У13А). В последних максимально допустимое значение содержания серы и фосфора 0,03%. Числа в маркировке данных сталей определяют процент содержания углерода в десятых долях. Например, У8 – качественная инструментальная сталь с содержанием углерода 0,8%. Литера У – читается, как углеродистая, инструментальная. Литера А указывает на высококачественную сталь.

Микроструктура

В нормализованном состоянии стали бывают:

  • перлитные — характеризуются низким содержанием элементов легирования и имеют после нормализации структуру: перлит, перлит + феррит, перлит + заэвтектоидный карбид;
  • мартенситные — имеют пониженную критическую скорость закалки и достаточно высокое содержание легирующих элементов;
  • аустенитные — повышенное содержание легирующих элементов, под влиянием которых достигается структура: аустенит, аустенит + карбид.

Кипящая сталь

Благодаря особой технологии изготовления, производство кипящих сталей позволяет получить годный металл с минимальным количеством отхода. Отсутствие в составе сплава Si (который необходим для получения сталей с высокой степенью раскисления), делает его пластичным. Поэтому, работая с данным типом стали применяют метод глубокой вытяжки. Кипящие стали доводят до степени раскисления, при которой доля кислорода в сплаве составляет 0,02-0,04%, а затем выливают слитки. Себестоимость кипящей стали (кп) ниже, чем у спокойной и полуспокойной. Снижение затрат достигается за счет минимального количества, вводимого в сплав раскислителя, а также благодаря сохранности верхней части слитка, которая не отправляется в лом. Кипящую сталь используют при изготовлении труб, листов, сортового проката, плит и проволоки и т.п.

Раскисление стали [ править | править код ]

Сталь обычно раскисляют алюминием, который образует весьма прочный окисел Al2O3, выделяющийся в жидком металле в виде отдельной твёрдой фазы. Также используют углерод, ферросилиций, ферромарганец, силикокальций [1] и силикомарганец [1] .

Способы раскисления стали [ править | править код ]

Распространены следующие способы раскисления стали [2] :

  • Осаждающее раскисление
  • Диффузионное раскисление
  • Обработка синтетическими шлаками
  • Электрошлаковый переплав
  • Вакуумное раскисление

Осаждающее раскисление

— раскисление, при котором используются элементы, обладающие большим сродством к кислороду, чем железо. Наиболее часто в роли раскислителей при осаждающем раскислении выступают кремний, алюминий, марганец. Также применяются комплексные раскислители.

Диффузионное раскисление

(
экстракционное раскисление
) — процесс, при котором снижение содержания кислорода в стали происходит за счёт раскисления шлака. В качестве раскислителей при данном способе раскисления обычно используются алюминий, углерод, кремний.

Обработка синтетическими шлаками

— раскисление стали в дуговой печи путём её обработки шлаком, состоящим из CaO и Al2O3. Данный способ раскисления применяют для снижения содержания серы и кислорода в стали.

Электрошлаковый переплав

(
ЭШП
) — способ раскисления стали, при котором сплав подвергается расплавлению в шлаковой ванне. Этот способ позволяет очистить сталь от неметаллических включений, например, серы.

Вакуумно-углеродное раскисление

— процесс очищения стали от кислорода в вакууме, так как при данных условиях раскислительные свойства углерода выражены гораздо ярче.

Спокойная сталь

Это тип углеродистой, конструкционной стали с высокой степенью раскисления, которую получают вводя в состав алюминий, кремний и марганец. Уровень кислорода в ней максимально снижен, поэтому в ходе обработки не образовывается углекислого газа. Благодаря высокой степени раскисления сталь выделяется более плотной структурой, не дает отрицательных реакций при сваривании, устойчива к старению. В первую очередь степень раскисления влияет на однородность состава, а это в свою очередь, повышает пластичность материала и устойчивость к коррозийным процессам.

Однако, чтобы добиться высокой степени раскисления в состав сплава вводится больше элементов, что удорожает процесс производства и себестоимость продукции в целом. Сталь с высокой степенью раскисления относится к самым дорогим и используется для:

  • изготовления заготовок деталей трубопровода;
  • детали для железнодорожного полотна;
  • листовой прокат;
  • фасонный прокат и др.

Стали с особенными химическими и физическими свойствами

Кроме всех вышеперечисленных, существуют также марки сталей с особыми свойствами:

  • электротехническая сталь — сплав железа и кремния, иногда легированный алюминием; применяется при производстве магнитопроводов разнообразного электротехнического оборудования;
  • суперинвар — сплав железа, никеля и кобальта, применяемый при изготовлении высокоточного оборудования;
  • жаростойкая — обладает повышенной стойкостью против разрушения при температурах от 900 °C, легируется алюминием, кремнием, никелем;
  • жаропрочная — применяется для изготовления деталей газотурбинных установок, такие стали призваны работать в нагруженном состоянии при высокой температуре в течение некоторого времени.

Полуспокойная сталь

По степени раскисления полустойкие стали занимают промежуточное звено между кипящими и спокойными стальными сплавами. В их составе достаточно кислорода для образования и выделения углекислого газа. Однако свойства пластичности твердости при такой степени раскисления стали выражены недостаточно ярко. Затвердевание происходит без кипения, но структура сплава и химический состав неоднородны.

Полустойкую сталь получают методом переплавки (как и кипящую сталь с низкой степенью раскисления), а затем продолжают раскиление в ковше. Чтобы добиться необходимой степени раскисления в состав сплава вводят Si и Al. Из данного вида стали изготавливают: трубный прокат, круги, уголки, листовой прокат, шестигранники, закладные детали и т.д.

Сталь является самым важным металлическим материалом, широко применяемом в промышленности и быту. Стальные элементы, отличающиеся высокой прочность используют при изготовлении и сборке автомобилей, инструментов, приборов различного назначения.

Востребованность стали объясняется также приемлемой стоимостью и возможностью производства крупными партиями. При этом постоянно совершенствуется технология изготовления сплавов, становящихся еще более надежными и способными выдерживать большие нагрузки.

Способы улучшения прочностных характеристик

Если свойства марок легированных сталей улучшают посредством ввода в их состав специальных добавок, то решение такой задачи по отношению к углеродистым сплавам осуществляется за счет выполнения термообработки. Одним из передовых методов последней является поверхностная плазменная закалка. В результате использования этой технологии в поверхностном слое металла формируется структура, состоящая из мартенсита, твердость которого составляет 9,5 ГПа (на некоторых участках она доходит до 11,5 ГПа).


Само оборудование для плазменной закалки малогабаритно, мобильно и просто в эксплуатации

Поверхностная плазменная закалка также приводит к тому, что в структуре металла формируется метастабильный остаточный аустенит, количество которого возрастает, если в составе стали увеличивается процентное содержание углерода. Данное структурное образование, которое может преобразоваться в мартенсит при выполнении обкатки изделия из углеродистой стали, значительно улучшает такую характеристику металла, как износостойкость.

Одним из эффективных способов, позволяющих значительно улучшить характеристики углеродистой стали, является химико-термическая обработка. Суть данной технологии заключается в том, что стальной сплав, нагретый до определенной температуры, подвергают химическому воздействию, что и позволяет значительно улучшить его характеристики. После такой обработки, которой могут быть подвергнуты углеродистые стали различных марок, повышаются твердость и износостойкость металла, а также улучшается его коррозионная устойчивость по отношению к влажным и кислым средам.


Обработка деталей химико-термическим способом в вакуумной печи значительно увеличивает поверхностную прочность

функции, классификация, обработка и область применения

Стали высокоуглеродистые марок 55, 60 отличаются высокой прочностью и твердостью и предназначены для изготовления прокатных валов, стержней, канатов.

Стали высокоуглеродистые марок 55, 60, 65 и 70 отличаются высокой прочностью и твердостью и применяются для изготовления валков прокатных станов, прутков, для канатов.

Высокоуглеродистая сталь марок 50, 55 и 60 имеет низкую прокаливаемость.

Сталь высокоуглеродистая марок 55, 60, 65, 70 отличается высокой прочностью и твердостью, применяется для изготовления валков прокатных станов, прутков, для проволочных канатов и т.п.повышенное содержание марганца характеризуется более высокой прокаливаемостью, более высокой износостойкостью. Его назначение примерно такое же, как у стали с нормальным содержанием марганца.

Стали высокоуглеродистые марок 55, 60, 65, 70 отличаются высокой прочностью и твердостью и применяются для изготовления валков прокатных станов, прутков, для канатов.

Стали высокоуглеродистые марок 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 отличаются повышенной прочностью и твердостью и предназначены для изготовления прокатных валов, стержней, канатов.

Стали высокоуглеродистые марок 55, 60 65 70 отличаются повышенной прочностью и твердостью и применяются для изготовления валков прокатных станов, прутков, для канатов.

Стали высокоуглеродистые марок 55, 60, 65, 70 отличаются высокой прочностью и твердостью и применяются для изготовления валков прокатных машин, прутков, для канатов.

Сварка высокоуглеродистых сталей марок ВСтб. 45, 50 и 60 и литье углеродистых сталей с содержанием углерода до 0,7 % еще сложнее.Эти стали в основном используются в литых деталях и при изготовлении инструментов. Их сварка возможна только при предварительном и сопутствующем нагреве до температуры 350 – 400 С и последующей термической обработке в нагревательных печах. При сварке необходимо соблюдать правила для среднеуглеродистой стали. Хорошие результаты достигаются при сварке узкими валиками и малыми участками с охлаждением каждого слоя. После завершения сварки требуется термическая обработка.

Матрицы должны быть изготовлены из инструментальной высокоуглеродистой стали марок У10А, У12А или инструментальной легированной.При этом износ матрицы незначителен, а долговечность ее высока. Дополнительное хромирование или борирование рабочей поверхности матрицы положительно сказывается на процессе штамповки.

Самой простой по составу и самой дешевой является высокоуглеродистая сталь марок У8 – У10, применяемая для изготовления малогабаритных неответственных магнитов. Хромистые стали, содержащие от 15 до 32 % Cr, более качественные. Добавки кобальта значительно повышают магнитные свойства стали.При использовании этих сталей следует учитывать их высокую стоимость и по возможности заменять более дешевыми сталями.

Самой простой по составу и самой дешевой является высокоуглеродистая сталь марок У8 – У10, применяемая для изготовления малогабаритных неответственных магнитов. Хромистые стали, содержащие от 1,5 до 3,2% Ог, более качественные. Добавки кобальта значительно повышают магнитные свойства стали. При использовании этих сталей следует учитывать их высокую стоимость и по возможности заменять более дешевыми сталями.

Диски ведомые изготавливаются из листовой стали толщиной от 1 3 до 2 мм. Обычно применяют средне- и высокоуглеродистые стали марок 50, 65, 85, что позволяет придать диску необходимые пружинящие свойства.

Мягкие стали марок 08, 10, 15, 20, 25 применяются для малонагруженных деталей, изготовление которых связано со сваркой и штамповкой. Среднеуглеродистые стали марок 25, 30, 40, 45, 50 применяют для изготовления осей, валов, шестерен и других деталей. Высокоуглеродистые стали марок 55, 60 используются для изготовления винтовых пружин, тросов и других ответственных деталей.

Страницы:    9ensp;9ensp;1

Не содержит легирующих элементов, среди которых хром, ванадий и никель. Стоит отметить, что данная порода стали содержит углерода более 0,6%. Содержание углерода и углерода определяет свойства сталей. Так, с увеличением процентного содержания углерода в составе стали увеличивается ее предел прочности при растяжении и увеличивается твердость, но при этом снижаются ее пластические свойства.

Углеродистая сталь более устойчива к высоким температурам и сохраняет свои свойства при нагреве до 450 градусов Цельсия.Он прекрасно воспринимает динамические нагрузки разной степени тяжести и способен противостоять коррозии. При этом углеродистая сталь очень легкая и износостойкая. Примером углеродистой стали является чугун и изделия из него.

Углеродистые стали различных марок применяются для производства инструментов, деталей котлов, труб, турбин и других изделий, которые предназначены для работы при высоких нагрузках.

Средне- и высокоуглеродистые стали имеют характерную особенность – образуют упрочняющие структуры в сварном шве и околошовной зоне, что может создать опасность хрупкого разрушения.Для получения надежных сварных швов марку стали выбирают в соответствии с возможностью получения требуемых стабильных механических свойств сварных соединений.

Высокоуглеродистые стали склонны к охрупчиванию после воздействия термического цикла сварки и выражено значительно сильнее, чем у среднеуглеродистых сталей. Стали этого типа чувствительны к горячим и холодным трещинам. Из-за этого необходимо обязательно нагреть свариваемый металл до температуры 350 – 400 градусов Цельсия. После нагрева требуется отжиг и проводят его до тех пор, пока свариваемая заготовка не остынет до температуры 20 градусов Цельсия.

Изготовление надежных сварных соединений может быть затруднено из-за грозящей опасности холодного растрескивания и повышенной чувствительности сталей этого типа к концентраторам напряжений при статических и динамических нагрузках.

Сварные конструкции рассчитаны на наименьшую концентрацию напряжений. Радиусы перехода от одного сечения сварной детали к другому должны быть максимальными исходя из приемлемых конструктивных соображений.

Для повышения прочности сварных швов высокоуглеродистой стали необходимо создавать плавные переходы от одного металла шва к другому.Для стыкового шва стоит снять сварной шов усиления.

При этом особое внимание следует уделять проплавлению шва, имеющего более крутой переход от сварного шва к металлу изделия. Если обработка внутренних поверхностей деталей под зачистку и проплавление невозможна, то комбинированную сварку следует выполнять без оставшейся подложки.

При этом первый сварочный шов выполняется автоматической аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом без добавки по всей длине сварочного шва, обеспечивающей 100% равномерное проплавление металла.

Назначение и производство

Их основное назначение – получение канатной проволоки. Используется в производстве , патентуя . быстро охлаждают до получения мелкозернистой структуры Ф+П (феррит+перлит) и сразу же подвергают холодной деформации – чертеж . Сочетание ультрадисперсной структуры и наклепа позволяет получить механическое напряжение в проволоке σ B > = 3000 – 5000 МПа. Из-за низкой вязкости конструкционные детали из этой стали не делают из .Для изготовления подшипников применяют легированные хромом (от 0,35 до 1,70% (мас.) Cr) ​​стали марок ШХ5, ШХ25, ШХ25СГ, ШХ30СГ, содержащие 0,95-1,05% (мас.) углерода (ГОСТ 801-78. Сталь подшипниковая . Характеристики). Из высокоуглеродистой стали изготавливают стальную дробь ДСЛ (литая), ДСК (колотая) и ДСР (колотая) для дробеструйной обработки поверхностей – абразивной очистки или закалки (ГОСТ 11964-81. Дробь чугунная и техническая стальная. Общие технические условия) . Для изготовления пружин используют проволоку из сталей КТ-2 (0.86-0,91% (мас.) С) и 3К-7 (0,68-0,76% (мас.) С).

Стали, содержащие более 0,6% углерода. свариваются намного хуже среднеуглеродистых, в которых углерода содержится от 0,25 до 0,6%. Высокоуглеродистые стали очень склонны к закалке и растрескиванию в переходной зоне и зоне термического влияния. Поэтому при их сварке применяют наконечник с меньшей тепловой мощностью, равной 75 л/ч на 1 мм толщины металла. Пламя должно быть редукционным или с небольшим избытком ацетилена.При окислительном пламени происходит повышенное выгорание углерода и шов пористый. Профилактика появления закаленных зон и трещин осуществляется предварительным и сопутствующим подогревом до 200-250°.

Присадочный материал – проволока Св-15 с содержанием углерода от 0,11 до 0,18%, или Св-15Г по ГОСТ 2246-54. Предпочтительна левосторонняя сварка. После сварки необходима нормализация.

Также возможно получение металла шва с высокими механическими свойствами при сварке этих сталей при использовании присадочной проволоки с нормальным содержанием углерода.но легированные хромом (0,5 – 1 %), никелем (2 – 4 %) и марганцем (0,5 – 0,8 %). При сварке металла толщиной менее 3 мм предварительный подогрев не производят.

15 сентября 2016 г.

Низкоуглеродистая сталь используется повсеместно. Его популярность основана на физических, химических свойствах и низкой стоимости. Этот сплав широко используется в промышленности и строительстве. Рассмотрим подробнее этот тип стали.

Сталь – это железо, обогащенное углеродом в процессе плавки.Углеродная выплавка характеризуется наличием углерода, определяющего основные свойства металла, и примесей: фосфора (до 0,07%), кремния (до 0,35%), серы (до 0,06%), марганца (до 0,06%). 0,8%). Так, в мягкой стали содержится не более 0,25% углерода. Что касается других добавок, то марганец и кремний служат для раскисления (удаления кислорода из жидкого металла, что снижает хрупкость при горячей деформации). Но повышенное процентное содержание серы может привести к растрескиванию сплава при термической обработке, фосфора – при холодной обработке.

Как получить

Производство низкоуглеродистого сплава можно разложить на несколько этапов: загрузка чугуна и лома (шихты) в печь, термическая обработка до состояния плавления, удаление примесей из массы. Далее может происходить разливка стали или дополнительная обработка: шлаком или вакуумом и инертными газами.

Для выполнения таких процессов используются три метода:

  • Мартеновские печи. Самое обычное оборудование. Процесс плавления происходит в течение нескольких часов, что позволяет лабораториям контролировать качество получаемого состава.
  • Конвекторные печи. Производится путем продувки кислородом. Следует отметить, что полученные таким образом сплавы не отличаются высоким качеством, так как содержат большое количество примесей.
  • Индукционные и электрические печи. Производственный процесс идет с использованием шлака. Таким образом получают качественные и специализированные сплавы.

Рассмотрим особенности классификации сплавов.

Низкоуглеродистая сталь может быть трех видов:

  • Обычное качество. В таких сплавах содержание серы не превышает 0,06%, фосфора 0,07%.
  • качество . В составе: серы до 0,04%, фосфора до 0,035%.
  • Высокое качество. Содержание серы до 0,025%, содержание фосфора до 0,025%
  • Особое качество. Низкое содержание примесей: серы до 0,015%, фосфора – до 0,025%.

Как было сказано ранее, чем меньше примесей, тем качественнее сплав.
Сталь низкоуглеродистая ГОСТ 380-94 обыкновенного качества подразделяется еще на три группы:

  • А. определяется его механическими свойствами. Форма поставки потребителю чаще всего встречается в виде многосекционного и листового проката.
  • Б. Основные показатели – химический состав и свойства. Оптимальны для механического воздействия давлением в условиях термического фактора (ковка, штамповка).
  • АТ. Для этих видов сплавов важны следующие свойства: технические, технологические, физические, химические и, соответственно, состав.

По процессу раскисления сталь подразделяют на:

  • Штиль. Процесс отверждения проходит гладко. При этом газы не выделяются. Усадка происходит в середине слитка.
  • Полуспокойный. Промежуточный вид стали между спокойным и кипящим составами.
  • Кипячение. Затвердевание происходит с выделением газа. Усадочная оболочка скрытого типа.

Основные свойства

Сталь низкоуглеродистая отличается высокой пластичностью, легко деформируется в холодном состоянии и в горячем состоянии.Отличительной чертой такого сплава является хорошая свариваемость. В зависимости от дополнительных элементов свойства стали могут меняться.
Чаще всего низкоуглеродистые сплавы используются в строительстве и промышленности. Это связано с низкой ценой и хорошими прочностными характеристиками. Такой сплав еще называют конструкционным. Свойства низкоуглеродистой стали зашифрованы в маркировке. Ниже мы рассмотрим его особенности.

Особенности маркировки

Обычная низкоуглеродистая сталь имеет буквенное обозначение CT и цифровое.Число нужно разделить на 100, тогда будет понятно процентное содержание углерода. Например, СТ15 (углерод 0,15%).

Рассмотрите маркировку и расшифруйте обозначения:

  • Первые буквы или их отсутствие указывают на принадлежность к той или иной группе качества. Это может быть В или С. Если буквы нет, то сплав относится к категории А.
  • St означает слово «steel9raquo;.
  • Цифровое обозначение представляет собой зашифрованное процентное содержание углерода.
  • кп, пс – обозначает кипящий или полуспокойный сплав.Отсутствие обозначения свидетельствует о том, что сталь спокойная (сп).
  • Буквенное обозначение и число после него показывают, какие примеси входят в состав, и их процентное содержание. Например, Г – марганец, Ю – алюминий, Ф – ванадий.

Для качественных низкоуглеродистых сталей надпись «St9raquo;» не ставится в маркировке.
Также применяется обозначение цвета. Например, низкоуглеродистая сталь марки 10 имеет белый цвет. Стать специального назначения может обозначаться дополнительными буквами.Например, “К9рако” – используется в котельном строительстве; ОСВ – используется для изготовления осей вагонов и т. д.

Производимые изделия

Различают несколько групп металлопродукции:

  • Сталь листовая. Подвид: толстолистовой (ГОСТ 19903-74), тонколистовой (ГОСТ 19904-74), широкополосный (ГОСТ 8200-70), полосовой (ГОСТ 103-76), гофрированный (ГОСТ 8568-78)
  • Угловые профили. Равнополочные (ГОСТ 8509-93), неравнополочные (ГОСТ 8510-86).
  • Швеллеры (ГОСТ 8240-93).
  • Двутавровые балки. Двутавры рядовые (ГОСТ 8239-89), Двутавры широкополочные (ГОСТ 26020-83, СТО АЩМ 20-93).
  • Трубы.
  • Профнастил.

К этому списку добавляются вторичные профили, которые образуются за счет сварки и механической обработки.

Области применения

Область применения низкоуглеродистой стали достаточно широка и зависит от маркировки:

  • Ст 0, 1, 3Гсп. Широкое применение в строительстве.Например, арматурная проволока из низкоуглеродистой стали,
  • 05кп, 08, 08кп, 08г. Подходит для штамповки и холодного волочения (высокая пластичность). Применяется в автомобилестроении: кузовные детали, топливные баки, катушки, детали сварных конструкций.
  • 10, 15. Применяются для деталей, не подвергающихся высоким нагрузкам. Котельные трубы, штамповки, муфты, болты, винты.
  • 18кп. Типичное применение — конструкции, изготовленные методом сварки.
  • 20, 25. Широко используется для производства крепежа. Муфты, толкатели клапанов, рамы и другие детали сельскохозяйственных машин.
  • 30, 35. Легконагруженные оси, звездочки, шестерни и т. д.
  • 40, 45, 50. Детали, испытывающие средние нагрузки. Например, коленчатые валы, фрикционные диски.
  • 60-85. Детали, подвергающиеся высоким нагрузкам. Это могут быть рельсы для железной дороги, колеса для кранов, пружины, шайбы.

Как видите, ассортимент продукции обширен – это не только стальная низкоуглеродистая проволока.Это также детали сложных механизмов.

Низколегированная и низкоуглеродистая сталь: отличия

Для улучшения каких-либо характеристик сплава в него добавляют легирующие элементы.
Стали, содержащие малое количество углерода (до четверти процента) и легирующих добавок (суммарное содержание до 4 %), называются низколегированными. Такой прокат сохраняет высокую свариваемость, но при этом улучшаются различные свойства. Например, прочность, антикоррозийные характеристики и так далее.Как правило, оба типа используются в сварных конструкциях, которые должны выдерживать диапазон температур от минус 40 до плюс 450 градусов Цельсия.

Особенности сварки

Сварка низкоуглеродистых сталей отличается высокой производительностью. Вид сварки, электроды и их толщина выбираются исходя из следующих технических данных:

  • Соединение должно быть прочно закреплено.
  • Не должно быть дефектов шва.
  • Химический состав шва должен выполняться в соответствии с нормами, указанными в ГОСТ.
  • Сварные соединения должны соответствовать условиям эксплуатации (стойкость к вибрациям, механическим воздействиям, температурному режиму).

Могут применяться различные виды сварки от газа до сварки плавящимся электродом в углекислом газе. При выборе учитывают высокую легкоплавкость низкоуглеродистых и низколегированных сплавов.

Что касается конкретной области применения, то низкоуглеродистая сталь используется в строительстве и машиностроении.
Марка стали выбирается исходя из требуемых физико-химических свойств на выходе.Наличие легирующих элементов может улучшить одни свойства (стойкость к коррозии, перепадам температур), но и ухудшить другие. Еще одним преимуществом таких сплавов является хорошая свариваемость.

Итак, мы выяснили, что такое изделия из низкоуглеродистой и низколегированной стали.

Наши предки спали иначе, чем мы. Что мы делаем не так? В это сложно поверить, но ученые и многие историки склоняются к тому, что современный человек спит совсем иначе, чем его древние предки.Первоначально.

Эти 10 мелочей, которые мужчина всегда замечает в женщине Как вы думаете, ваш мужчина ничего не смыслит в женской психологии? Это неправда. Ни одна мелочь не скроется от взгляда любящего вас партнера. И вот 10 вещей.

7 частей тела, к которым нельзя прикасаться Думайте о своем теле как о храме: вы можете им пользоваться, но есть некоторые священные места, к которым нельзя прикасаться. Покажите исследование.

Топ-10 разбитых звезд Оказывается, иногда даже самая громкая слава заканчивается провалом, как в случае с этими знаменитостями.

Каково быть девственницей в 30 лет? Что, интересно, женщины, не занимавшиеся сексом почти до среднего возраста.

Как выглядеть моложе: лучшие стрижки для тех, кому за 30, 40, 50, 60 Девочек в 20 лет не волнует форма и длина волос. Кажется, что молодежь создана для экспериментов над внешностью и смелых локонов. Однако уже

Высокоуглеродистая сталь нашла свое применение во многих областях, поскольку имеет ряд преимуществ.Однако его применение далеко не всегда целесообразно, поэтому очень важно знать свойства и особенности этого сплава. Именно о них пойдет речь ниже.

  1. Что такое высокоуглеродистые стали?
  2. Свойства и область применения высокоуглеродистой стали
  3. Маркировка для высокоуглеродистых сталей

1 Что такое высокоуглеродистые стали?

Первое, что нужно сделать, это понять, что такое сталь. Итак, это сплав углерода и железа, а также других легирующих элементов.При этом содержание первого колеблется от 0,02% до 2,14%, и в зависимости от его количества стали делят на низко-, средне- и высокоуглеродистые. Что касается последнего, то в данном случае, как уже становится понятно из названия, в сплаве наблюдается повышенное количество углерода, это более 0,6 %. Этот состав влияет на производительность.

Высокоуглеродистая сталь, механические свойства которой мы более подробно рассмотрим ниже, довольно проблематично поддается сварке, а все из-за склонности материала к таким дефектам, как зоны закалки и трещины в околошовной области.В связи с этим необходимо использовать наконечники с низкой тепловой мощностью. Что касается пламени, то оно должно быть восстановительным, так как окислительное приведет к чрезмерному выгоранию углерода, а это будет способствовать повышенной пористости шва.

Для предотвращения вышеописанных дефектов материал необходимо нагревать до температуры 200–250 °С.

2 Свойства и область применения высокоуглеродистой стали

Рассмотрим, как содержание углерода влияет на свойства сталей.Так, с увеличением этого элемента увеличивается доля цементита в структуре, а количество феррита, наоборот, уменьшается. В результате материал становится менее пластичным. Что же касается таких характеристик, как твердость и прочность, то такое изменение влияет на них в положительную сторону. Но и тут не все так просто, максимальные прочностные характеристики будут достигаться при содержании углерода 1%, но если его количество будет увеличиваться дальше, то в структуре появится сетка вторичного цементита, и прочность начнет снижаться .

Теперь остановимся на ударной вязкости таких сталей, она снижается, но электрическое сопротивление и температурный интервал перехода материала из вязкого разрушения в хрупкое становится выше. Кроме того, стоит отметить ухудшение литейных свойств, свариваемости, а такие операции, как резка и формовка материала, станут более проблематичными. В связи с этим данные марки стали не совсем подходят для сварки, хотя без этой операции не обойтись, особенно когда речь идет о ремонтных работах.Их гораздо чаще используют для штамповки деталей. Кроме того, широкое применение нашла и проволока из такого материала. Они также используются в литейной промышленности.

3 Обозначение для высокоуглеродистых сталей

Конечно, знать, что влияние тех или иных химических элементов на свойства сплавов очень важно, но как определить их состав? Ведь именно он играет немалую роль и влияет на свойство, качество, а также предел прочности материала, и если его неправильно подобрать, то иногда последствия могут быть необратимыми.Так, например, при превышении предела прочности любого элемента конструкции он разрушается.

Именно для этого и существует маркировка, имеющая буквенно-цифровые обозначения и наносимая специальной несмываемой краской. Причем по этому коду можно не только прочитать количество легирующих элементов, но и узнать дополнительную дополнительную информацию, такую ​​как качество металла, степень его раскисления и т.д. Об этом пойдет речь в данном пункте.

Итак, помимо углерода на свойства стали влияет и наличие марганца. Способствует прокаливаемости, улучшает прочностные характеристики материала и его износостойкость. . В связи с этим он присутствует практически в каждой марке стали, и если его содержание более 0,8%, то в маркировке такого материала сразу после цифрового обозначения, указывающего на количество углерода, будет стоять буква «Г». следить. Если речь идет об инструментальных сталях с содержанием углерода более 0,75 %, то их код начинается с прописной буквы «У», после чего следует процент С в десятых долях.Итак, U9 означает, что речь идет об углеродистой инструментальной стали. в котором около 0,9% углерода.

Кроме того, высокоуглеродистые стали разных марок имеют и некоторые другие обозначения. Например, если сплав Высококачественный, то в конце шифра обязательно ставится буква «А», но особо качественные обозначаются как «Ш». По степени раскисления эти материалы делятся на кипящие, полуспокойные и спокойные, их обозначение в маркировке «кп», «пс» и «сп» соответственно.

Трубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем виды этого приспособления

В этой статье мы рассмотрим различные механические трубогибы, которые можно использовать вручную, используя только мышцы.

Виды сварочных аппаратов – обзор популярных моделей

Статья расскажет, какое специальное оборудование имеет смысл приобрести, если вы планируете работать.

Низкоуглеродистая сталь — Углеродистая сталь с содержанием углерода до 0,25% (С). Низкоуглеродистые стали марок 20, ВМСтЗсп, С75, АПС 10М4, 18Х1ПМФ обладают хорошей стойкостью к статической водородной усталости.

Стали малоуглеродистые марок 08, 08кп, 08пс – это мягкие стали, чаще всего применяемые в отожженном состоянии для изготовления деталей методом холодной штамповки – глубокой вытяжки. Стали марок 10, 15, 20, 25 обычно применяют в качестве цементирующих, а высокоуглеродистые стали 60, 65, 70, 75, 80 и 85 в основном применяют для изготовления пружин, рессор, высокопрочной проволоки и других изделий с высокая эластичность и износостойкость. Среднеуглеродистые стали 30 35 40 45 50 и аналогичные стали с высоким содержанием марганца ЗОГ, 40Г, 50Г применяются для изготовления самых разнообразных деталей машин.

Среднеуглеродистая сталь – углеродистая сталь с содержанием углерода 0,25…0,6 %. Среднеуглеродистые конструкционные стали марок 30 – 55 применяются после нормализации, улучшения, закалки с низким отпуском, поверхностной закалки для изготовления широкой номенклатуры деталей машиностроения. Углеродистая конструкционная сталь повышенной прочности, износостойкости, с высокими упругими свойствами марок 60, 60Г, 65, 65Г, 70, 70Г, 80 и 85 применяется после закалки и отпуска, нормализации и отпуска, поверхностной закалки для изготовления деталей, работающих в условиях трения при высоких статических и вибрационных нагрузках.

Сталь

40Г относится к группе среднеуглеродистых конструкционных сталей с высоким содержанием марганца и обладает повышенной прочностью. Наличие до 10 % Mn и до 0,37 % Si обеспечивает хорошее раскисление и плавность литья стали. Сталь приобретает высокие прочностные свойства после закалки и отпуска.

Сталь

50Г относится к группе среднеуглеродистых конструкционных сталей с высоким содержанием марганца, обладает высокими прочностными и высокими упругими свойствами. Применяется после термической обработки – закалки и отпуска, в некоторых случаях – после нормализации.

Сталь

40 Н относится к среднеуглеродистым конструкционным сталям повышенной прочности и ударной вязкости. Наличие хрома и никеля придает стали высокие прочностные свойства, повышенную ударную вязкость и хорошие технологические свойства. Сталь имеет глубокую прокаливаемость.

Сталь высокоуглеродистая – сталь с содержанием углерода более 0,6% (до 2%). Основное их предназначение – получение канатной проволоки. При изготовлении используется патентирование, его быстро охлаждают до получения мелкозернистой структуры Ф+П (феррит+перлит) и сразу же подвергают холодной деформации – волочению.Сочетание ультрадисперсной структуры и наклепа позволяет получить механическое напряжение в проволоке = 3000 – 5000 МПа. Из-за низкой вязкости из этой стали не изготавливают конструкционные детали. Для изготовления подшипников применяют легированные хромом (от 0,35 до 1,70% (мас.) Cr) ​​стали марок ШХ5, ШХ25, ШХ25СГ, ШХ30СГ, содержащие 0,95-1,05% (мас.) углерода (ГОСТ 801-78. Сталь подшипниковая . Характеристики). Из высокоуглеродистой стали изготавливают стальную дробь ДСЛ (литую), ДСК (колотую) и ДСК (колотую) для дробеструйной обработки поверхностей – абразивной очистки или упрочнения (ГОСТ 11964-81.Дробь из чугуна и технической стали. Основные Характеристики). Для изготовления пружин применяют проволоку из сталей КТ-2 (0,86-0,91% (мас.) С) и 3К-7 (0,68-0,76% (мас.) С).

Стали высокоуглеродистые марок 55, 60 отличаются высокой прочностью и твердостью и предназначены для изготовления прокатных валов, стержней, канатов.

Высокоуглеродистая сталь марок 55, 60, 65 и 70 отличается высокой прочностью и твердостью и применяется для изготовления валков прокатных станов, прутков, для канатов.

Высокоуглеродистая сталь марок 50, 55 и 60 имеет низкую прокаливаемость.

Сталь высокоуглеродистая марок 55, 60, 65, 70 отличается высокой прочностью и твердостью, ее применяют для изготовления валков прокатных станов, прутков, для проволочных тросов и т. д. Характеризуется сталь с повышенным содержанием марганца более высокой прокаливаемостью, более высокой износостойкостью. Его назначение примерно такое же, как у стали с нормальным содержанием марганца.

Стали высокоуглеродистые марок 55, 60, 65, 70 отличаются высокой прочностью и твердостью и применяются для изготовления валков прокатных станов, прутков, для канатов.

Стали высокоуглеродистые марок 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 отличаются высокой прочностью и твердостью и предназначены для изготовления прокатных валов, стержней, канатов.

Стали высокоуглеродистые марок 55, 60 65 70 отличаются высокой прочностью и твердостью и применяются для изготовления валков прокатных станов, прутков, для канатов.

Высокоуглеродистая сталь марок 55, 60, 65, 70 отличается высокой прочностью и твердостью и применяется для изготовления валков прокатных машин, прутков, для канатов.Еще труднее сварка высокоуглеродистых сталей марок ВСтб, 45, 50 и 60 и литых углеродистых сталей с содержанием углерода до 0-7%. Эти стали в основном используются в литых деталях и при изготовлении инструментов. Их сварка возможна только при предварительном и сопутствующем нагреве до температуры 350 – 400 С и последующей термической обработке в нагревательных печах. При сварке необходимо соблюдать правила для среднеуглеродистой стали. Хорошие результаты достигаются при сварке узкими валиками и малыми участками с охлаждением каждого слоя.После завершения сварки требуется термическая обработка.

Углеродистые стали. Классификация и маркировка углеродистых сталей. Инструментальные и конструкционные углеродистые стали

Высокоуглеродистая сталь

нашла свое применение во многих областях, поскольку обладает рядом преимуществ. Однако его применение далеко не всегда целесообразно, поэтому очень важно знать свойства и особенности этого сплава. Именно о них пойдет речь ниже.

1

Первое, что нужно сделать, это понять, что такое сталь.Итак, это сплав углерода и железа, а также других легирующих элементов. При этом содержание первого колеблется от 0,02% до 2,14%, и в зависимости от его количества стали делят на низко-, средне- и высокоуглеродистые. Что касается последнего, то в данном случае, как уже становится понятно из названия, в сплаве наблюдается повышенное количество углерода, это более 0,6 %. Этот состав влияет на производительность.

Высокоуглеродистая сталь

, механические свойства которой мы подробнее рассмотрим ниже, довольно проблематично сваривается, а все из-за склонности материала к таким дефектам, как зоны закалки и трещины в околошовной области.В связи с этим необходимо использовать наконечники с низкой тепловой мощностью. Что касается пламени, то оно должно быть восстановительным, так как окислительное приведет к чрезмерному выгоранию углерода, а это будет способствовать повышенной пористости шва.

2

Рассмотрим, как содержание углерода влияет на свойства сталей. Так, с увеличением этого элемента увеличивается доля цементита в структуре, а количество феррита, наоборот, уменьшается. В результате материал становится менее пластичным.Что же касается таких характеристик, как твердость и прочность, то такое изменение влияет на них в положительную сторону. Но и здесь не все так просто, максимальные прочностные характеристики будут достигаться при содержании углерода 1%, но если его количество еще увеличится, то в структуре появится сетка вторичного цементита, и прочность начнет снижаться. снижаться.

Теперь остановимся на ударной вязкости таких сталей, она снижается, но увеличивается электрическое сопротивление и температурный интервал перехода материала из вязкого разрушения в хрупкое.Кроме того, стоит отметить ухудшение литейных свойств, свариваемости, а такие операции, как резка и формовка материала, станут более проблематичными. В связи с этим данные марки стали не совсем подходят для сварки, хотя без этой операции не обойтись, особенно если речь идет о ремонтных работах. Они гораздо чаще используются для . Кроме того, широкое распространение получила и проволока из этого вида материала. Они также используются в литейной промышленности.

3

Конечно, очень важно знать, какое влияние те или иные химические элементы оказывают на свойства сплавов, но как определить их состав? Ведь именно он играет немалую роль и влияет на свойство, качество, а также предел прочности материала, и если его неправильно подобрать, то иногда последствия могут быть необратимыми.Так, например, при превышении предела прочности любого элемента конструкции он разрушается.

Именно для этого и существует маркировка, имеющая буквенно-цифровые обозначения и наносимая специальной несмываемой краской. Причем по этому коду можно не только прочитать количество легирующих элементов, но и узнать больше дополнительной информации, такой как качество металла, степень его раскисления и т.д. Об этом и пойдет речь в данном пункте.

Итак, кроме углерода на свойства стали влияет и наличие марганца. Способствует прокаливаемости, улучшает прочностные характеристики материала и его износостойкость. . В связи с этим он присутствует практически в каждой марке стали, и если его содержание более 0,8 %, то в маркировке такого материала сразу после цифрового обозначения, указывающего на количество углерода, будет стоять буква «Г». следить. Если речь идет о с содержанием углерода более 0,75%, то их код начинается с заглавной буквы «Y», после чего следует процент C в десятых долях.Итак, У9 означает, что речь идет об углеродистой инструментальной стали, в которой углерода около 0,9%.

Кроме того, высокоуглеродистые стали разных марок имеют и некоторые другие обозначения. Например, если сплав качественный, то в конце шифра обязательно ставится буква «А», но особо качественные обозначаются как «Ш». По степени раскисления эти материалы делятся на кипящие, полуспокойные и спокойные, их обозначение в маркировке «кп», «пс» и «сп» соответственно.

Сталь высокоуглеродистая

Сталь высокоуглеродистая Сталь с содержанием углерода более 0,6% (до 2%).

Назначение и производство

Ним Основное назначение – получение канатной проволоки. При изготовлении используется патент , быстро охлаждается до получения мелкозернистой структуры F+P (феррит+перлит) и сразу подвергается холодной деформации – чертеж . Сочетание ультрадисперсной структуры и наклепа позволяет получить механическое напряжение в проволоке = 3000 – 5000 МПа.Из-за низкой вязкости конструкционные детали из этой стали не делают из . Для изготовления подшипников применяют легированные хромом (от 0,35 до 1,70% (мас.) Cr) ​​стали марок ШХ5, ШХ25, ШХ25СГ, ШХ30СГ, содержащие 0,95-1,05% (мас.) углерода (ГОСТ 801-78. Сталь подшипниковая . Характеристики). Из высокоуглеродистой стали изготавливают стальную дробь ДСЛ (литую), ДСК (колотую) и ДСР (колотую) для дробеструйной обработки поверхностей – абразивной очистки или закалки (ГОСТ 11964-81. Дробь чугунная и техническая стальная.Основные Характеристики). Для изготовления пружин применяют проволоку из сталей КТ-2 (0,86-0,91% (мас.) С) и 3К-7 (0,68-0,76% (мас.) С).

Сварка

Фонд Викимедиа. 2010 .

Смотреть что такое “Высокоуглеродистая сталь” в других словарях:

    ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТАЯ СТАЛЬ – сталь нелегированная, содержащая более 0,6% С. см. Углеродистая сталь … Металлургический словарь

    Высокоуглеродистая сталь – нелегированная сталь, содержащая более 0.6% С … Энциклопедический словарь по металлургии

    Сталь – (Сталь) Определение стали, производство и обработка стали, свойства сталей Информация по определению стали, производство и обработка стали, классификация и свойства сталей Содержание Содержание Классификация Характеристики стали Разновидности… . .. Энциклопедия инвестора

    У этого термина есть и другие значения, см. Сталь (значения). Сталь Фазы железоуглеродистых сплавов Феррит (твердый раствор углерода внедрения в α-железе с объемно-центрированной кубической решеткой) Аустенит (твердый раствор углерода внедрения в γ… … Википедия

    У этого термина есть и другие значения, см. Дамаск (значения). Клинок (нож), имитация дамасской стали Дамаск (сталь дамасская) вид из стали с видимыми … Википедия

    Это низколегированная, средне- или высокоуглеродистая сталь с очень высоким пределом текучести. Это позволяет изделиям из пружинной стали возвращать свою первоначальную форму, несмотря на значительные изгибы и скручивания. Большинство… … Википедия

    В этой статье или разделе описывается ситуация в отношении только одного региона (СССР/Россия).Вы можете помочь Википедии, добавив информацию для других стран и регионов… Википедия

    Фазы железоуглеродистых сплавов Феррит (твердый раствор внедренного С в α-железе с объемно-центрированной кубической решеткой) Аустенит (твердый раствор внедренного С в γ-железе с гранецентрированной кубической решеткой) Цементит (карбид железа; Fe3C. .. Википедия

    Фазы железоуглеродистых сплавов Феррит (твердый раствор внедренного С в α-железе с объемно-центрированной кубической решеткой) Аустенит (твердый раствор внедренного С в γ-железе с гранецентрированной кубической решеткой) Цементит (карбид железа; Fe3C… Википедия

Большинство производителей в той или иной степени используют мягкую сталь. Строительство, машиностроение, станкостроение — вот неполный перечень отраслей, где он активно используется.

Состав по ГОСТ

Сталь

представляет собой сплав железа с углеродом, процентное содержание последнего не должно превышать 2,14%. Все, что выше этого значения, уже является чугуном. Низкоуглеродистая сталь характеризуется низким содержанием углерода, что накладывает отпечаток как на механические, так и на технологические свойства.

Существует несколько стандартов, регулирующих состав углеродных сплавов. Среди них наиболее востребованы ГОСТ 380-2005 и ГОСТ 1050-90. По ним можно назвать низкоуглеродистой сталь, в состав которой входят:

  • Углерод (до 0,25%). Он позволяет термически упрочнить сталь, в результате чего твердость и предел прочности металла могут увеличиться в несколько раз.
  • Кремний (до 0,35%) Улучшает механические свойства, особенно ударную вязкость и прочность.Также увеличение содержания кремния в сплаве положительно сказывается на свариваемости.
  • Марганец (до 0,8%) относится к группе полезных примесей. По своей молекулярной структуре он подобен кислороду и активно входит с ним. химическая связь, препятствующая образованию оксида железа. Сталь, легированная марганцем, более однородна по составу, лучше справляется с динамическими нагрузками, становится более подверженной термическому упрочнению.
  • Сера (до 0,06 %) — вредная примесь.Делает металл красноломким, затрудняет обработку давлением: ковку, прокатку и т. д. Уменьшает плотность сварного шва. Повышает отпускную хрупкость.
  • Фосфор (до 0,08%) отвечает за появление хладноломкости. Искажает кристаллическую структуру стали. Снижает его ударную вязкость. Снижает прочность и выносливость металла. Но фосфор не всегда является вредной примесью. В некоторых случаях его добавление оправдано, т.к. повышает пластичность металла к резанию.Но все же его общее количество не должно превышать 0,1%.
  • Кислород – самый нежелательный элемент в составе стали. Введение 0,001% кислорода позволяет снизить прочность металла на 50%. Мешает обработке сплава режущим инструментом.
  • Азот. После попадания в металл образует нитриды железа — очень хрупкое соединение, снижающее как прочностные, так и технологические свойства сплава.

Особенности низкоуглеродистых сталей

Низкоуглеродистая сталь чрезвычайно пластична по сравнению с другими сталями.Их относительная удельная прочность на сжатие составляет 23-35% в зависимости от процентного содержания углерода в составе. Чем он больше, тем ниже пластичность.

Все марки малоуглеродистых сталей имеют первую категорию свариваемости.

Процесс сварки не требует сложных подготовительных операций: подогрев поверхности, обезжиривание и др. Шов получается плотным, при работе на сжатие прочность сравнима с твердым металлом. Уменьшенная углеродистая сталь поддается всем видам сварки: от обычной электродуговой до вакуумной в среде инертного газа.

Низкоуглеродистая сталь не обладает высокими прочностными характеристиками. Предел прочности при растяжении для него колеблется в пределах 320-450 МПа. То же самое можно сказать и о твердости. Без дополнительной закалки твердость стали составляет 22-23 единицы по шкале Роквелла.

Низкоуглеродистые марки не подлежат закалке из-за низкого содержания углерода в составе. Среди немногочисленных вариантов улучшения сталей их механических свойств выпускная цементация. Это вид химико-термического упрочнения, при котором поверхность металла принудительно насыщается углеродом, что делает металл более твердым и износостойким.Кроме того, в качестве механического упрочнения они хорошо себя зарекомендовали различного рода клепки, прокатки роликов и так далее.

Классификация и марки

Существует несколько основных критериев, по которым классифицируются сорта углерода. Одним из важнейших среди них являются условия проведения раскисления. Различают следующие малоуглеродистые стали:

  • Спокойствие. В его состав входит минимальное содержание оксида железа, что делает процесс плавки «спокойным» — без быстрого выделения углекислого газа из металлического зеркала.Это стало возможным благодаря введению раскислителей: алюминия, марганца и кремния. Все выходящие газы скапливаются в усадочной полости, которая впоследствии отсекается, в результате чего получается плотный и однородный металл.
  • Кипячение. Раскислен одним марганцем. Они имеют повышенное количество оксида железа в составе. Процесс плавления сопровождается выделением углекислого газа, отчего создается впечатление, что металл кипит. Эти стали менее прочны и менее однородны по химическому составу, но они дешевы и имеют низкий процент отходов производства.
  • Полуспокойный. Помимо марганца, для удаления кислорода дополнительно используется алюминий. По характеристикам эта углеродистая сталь находится где-то между кипящими и спокойными сплавами.

Помимо степени раскисления малоуглеродистые марки классифицируют также по наличию в их составе неметаллических включений. Исходя из этого, они различаются:

  • Обычное качество;
  • Инжиниринг качества.

Рассмотрим каждый пункт подробнее.

Сталь стандартного качества . К ним не предъявляются жесткие требования как по выбору шихты, так и по плавке и заливке. Фосфора в них допускается не более 0,08%, а серы не более 0,06%. Такой сплав разливают в слитки больших размеров, поэтому для них характерно появление зональной ликвации.

Сталь обыкновенного качества используется для производства различных видов горячекатаного металлопроката: сортового проката ГОСТ 4290-90, швеллера ГОСТ 8240-97, балки ГОСТ 8239-95, уголков ГОСТ 8509-95 и других.Этот прокат служит материалом для производства различных видов болтовых, клепаных и сварных металлоконструкций. В станкостроении из него изготавливают малоответственные детали, не требующие термической обработки: оси, ролики, прижимы и др.

На основании гарантии этих свойств сталь обыкновенного качества может быть:

  • Группа “А”. Доставка осуществляется по механическим характеристикам, химический состав не нормируется. Обозначается буквой «St» и числом от 0 до 6.(Ст.6, Ст.5 и др.). С увеличением числа увеличивается и прочность выбранного сплава.
  • Группа “Б”. Такие металлы имеют нормированный химический состав. Маркировка дополнительно прописывает способ получения сплава.
  • Группа “Б”. При этом в сталях одновременно регламентируются прочностные характеристики и химический состав. В маркировке дополнительно указывается буква В.

Качественные конструкционные стали , произведенные в более жестких условиях плавки.В химическом составе меньше вредных образований: серы до 0,04%, фосфора до 0,04%. Они маркируются надписью «сталь» и числом, обозначающим количество карбидов в сотых долях процента.

Стали 08 и 10 используются в узлах ответственного машиностроения. Из них изготавливают втулки, катушки, прокладки и т.д. Перед использованием все детали должны быть подвергнуты цементации или любой другой химико-термической закалке.

Стали

15, 20, 25 применяют для узлов, работающих на износ и не испытывающих повышенных механических нагрузок: рычаги, шестерни, толкатели клапанов и т.п.

Как получить

В зависимости от способа выплавки различают следующие малоуглеродистые стали:

  • Конвертерные печи. Металл плавится за счет химического тепла экзотермических реакций. Избыток углерода удаляют продуванием кислорода через металлическое зеркало. Преимуществом этого метода является высокая производительность. Минусом является повышенная концентрация азота на выходе.
  • Мартеновские печи. Жидкое топливо сжигается в рабочей камере.Необходимая температура плавления достигается за счет тепла отходящих газов. При этом способе сплав получается более раскисленным и с меньшим содержанием неметаллических примесей.
  • /5 – 0 голосов

Таможенное постановление NY h83011 – Тарифная классификация и маркировка страны происхождения стальных трубных ниппелей из разных стран.

MAR-2 RR:NC:1:117 H83011

Mr. Joseph Macon
Americas Trading
P.O. Box 305
Malaga, WA 98828

RE: Тарифная классификация и маркировка страны происхождения стальных трубных ниппелей из разных стран.

Уважаемый г-н Мейкон:

Это ответ на Ваше письмо от 19 февраля 2001 г. с просьбой принять решение о требованиях по тарифной классификации и маркировке страны происхождения для труб, труб или фитингов из железа или стали. Два репрезентативных образца были отправлены вместе с вашим письмом на рассмотрение.

Импортируемая продукция представляет собой сварные патрубки с резьбой из углеродистой стали. Соски варьируются от ¼ дюйма до 2 дюймов в диаметре и от 1 дюйма до 6 дюймов в длину. Они могут быть черными или оцинкованными.Один образец имеет длину примерно 1 ¼ дюйма и имеет полную резьбу («закрытый» ниппель). Другой образец имеет длину примерно 1 7/8 дюйма и имеет резьбу 5/8 дюйма на каждом конце.

Надлежащая тарифная классификация ниппелей для стальных труб была предметом постановления HQ 951940 от 31 июля 1992 года. Информация, предоставленная производителями сантехники и фитингов, показала, что существует единообразие в отношении секций стальных труб, нарезанных по длине, независимо от того, имеют ли они резьбу. или нет, длиной до 12 дюймов, в качестве фитингов, а не труб или труб.Поэтому таможня постановила, что ниппели для стальных труб длиной до 12 дюймов включены в товарную позицию 7307, положение для труб или фитингов из железа или стали.

Применимой подсубпозицией для ниппелей для труб из углеродистой стали будет 7307.99.5015 Гармонизированная тарифная сетка США (HTS), которая предусматривает трубную или трубную арматуру (например, муфты, отводы, муфты) из железа или стали. , прочие, прочие, прочие, из железа или нелегированной стали, ниппели. Общая ставка пошлины составит 4.3 процента адвалорной.

Вы заявляете, что ниппели каждого размера и длины упакованы в отдельные коробки, обычно от 25 до 200 штук в коробке. Вы спрашиваете, будет ли маркировка на коробке страной происхождения удовлетворять требованиям маркировки.

Закон о маркировке, раздел 304 Закона о тарифах 1930 г. с поправками (19 U.S.C. 1304), предусматривает, что, если не исключено исключение, каждый предмет иностранного происхождения (или его контейнер), ввозимый в США должны быть промаркированы на видном месте настолько разборчиво, нестираемо и постоянно, насколько позволяет характер предмета (или его упаковки), таким образом, чтобы указать конечному покупателю в США.S. английское название страны происхождения статьи.

19 U.S.C. 1304(c)(1) требует, чтобы все трубы (из железа, стали, нержавеющей стали), трубы и фитинги (из стали, нержавеющей стали, хромомолибденовой стали, литого или ковкого чугуна) были маркированы с указанием надлежащей страны происхождения. происхождения одним из пяти методов: штамповкой, литыми буквами, травлением, гравировкой или сплошным нанесением краски по трафарету.

19 U.S.C. 1304(c)(2), предусматривает, что, если из-за характера изделия технически или коммерчески невозможно нанести маркировку одним из пяти предписанных методов, изделие может быть маркировано таким же постоянным методом маркировки или в в случае труб малого диаметра, труб или фитингов, путем маркировки контейнеров или связок.

В постановлении штаба 559778 от 29 июля 1996 г. было установлено, что ниппели с полной резьбой или «закрытые» ниппели могут быть маркированы краской по трафарету. Ниппели с резьбой на обоих концах могут быть протравлены, выгравированы или нанесены краской по трафарету на части без резьбы без ущерба для их структурной целостности. В случае фитингов малого диаметра (имеющих номинальный диаметр 1/4 дюйма или меньше) допускается маркировка связок или контейнеров.

За исключением фитингов малого диаметра, имеющих номинальный диаметр ¼ дюйма или менее, требуемые патрубки должны иметь индивидуальную маркировку с указанием страны происхождения посредством штамповки, литой надписи, травления, гравировки или краски трафарет.

Настоящее постановление вынесено в соответствии с положениями части 177 Таможенных правил (19 CFR часть 177).

Копия постановления или указанный выше контрольный номер должны быть предоставлены вместе с ввозными документами, поданными при ввозе данного товара. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно решения, свяжитесь с национальным специалистом по импорту Паулой Иларди по телефону 212-637-7016.

С уважением,

Robert B. Swierupski
Директор,
National Commodity
Specialist Division

Классификация марок стали для производства стальных труб

Обозначение стали для производства труб

Обозначения марок стали, используемых при производстве труб, указаны в следующих стандартах EN:

• EN 10027-1 – основные символы и сокращенные обозначения;

• EN 10027-2 – цифровые обозначения; и

• EN ECISS IC10 – дополнительные символы.

Стандарт EN 10027-1 подразделяет марки стали на две группы, которые включают более мелкие подгруппы. К первой группе относятся стали с различными механическими свойствами. В эту группу входят следующие виды стали:

• S – сталь, предназначенная для строительства сооружений общего назначения. Это, например, марки S355J2H, S235JRH и S420NLH. Числовое значение, данное в обозначениях, представляет собой значение минимального предела текучести, измеренное в Н/мм 2 .Буква «J» указывает на значение пластичности подрезки, значение по умолчанию — 27J. Буква «R» указывает на температуру окружающей среды, буква «H» — на полый профиль, буква «N» — на стандартизированную структуру, а буква «L» — на низкотемпературную серию;

• P – сталь, используемая в оборудовании, работающем под давлением, например P235TR1 или P265GH. Число также представляет значение минимального предела текучести. Буква «Т» обозначает сталь, предназначенную для труб, буква «Р» обозначает температуру окружающей среды (где «Н» — низкотемпературная, а «Н» — высокотемпературная), буква «Г» — общие характеристики, которые отражают значение второй персонаж.Строка символов TR1 указывает на сталь для труб, предназначенных для транспортировки сред, а TR2 указывает на сталь для труб, используемых в системах трубопроводов и оборудовании, работающем под давлением;

• L – сталь, используемая для создания трубопроводных установок, например L245NB или L210GA. При этом цифра также представляет собой значение минимального предела текучести, а отдельные буквы обозначают: «Н» для нормализации или отжига, «А» или «Б» для класса требований к монтажным трубам, «М» для термомеханически прокатанная сталь, «Q» для рафинированной стали, «G» для общих характеристик, которые представляют значение второго символа;

• E – сталь для деталей машин.В этой подгруппе мы различаем стали для механически обработанных труб (например, Э355+Н или Э355+АР, где «Н» означает нормализацию, а «АР» означает отсутствие необходимости термообработки), фиксированную маркировку в связи с их химическим составом (для например 20МнВ6), стали, подлежащие механической обработке без термической обработки, стали со специфическими свойствами (например, Э355К2, где «К» – значение подрезной пластичности 40Дж при ‒20°С), а также стали для химико-термической обработки и термической обработки после механической обработки (сталь 38Mn6 или стали C22E, где «C» обозначает сталь с индексом 0.содержание углерода 22 процента, а «Е» указывает на максимально контролируемое содержание фосфора и серы).

Ознакомьтесь с другой нашей статьей: Стальные трубы и их применение в строительной отрасли.

Вторая группа сталей, определенная в стандарте EN 10027-1, состоит из сталей, различающихся по своему химическому составу. Есть четыре подгруппы:

• нелегированные стали – не автоматные стали. Их обозначают, например, С22, где «С» означает углерод, а цифра в 100 раз превышает среднее прогнозируемое содержание этого элемента в стали;

• нелегированные стали с содержанием марганца (Mn) более 1% и легированные стали без легирующих элементов более 5%;

• легированные стали – это стали, в которых содержание хотя бы одного легирующего элемента превышает 5 процентов.Они маркируются, например, X11CrMo9-1, где цифра 11 означает 100-кратное среднее содержание углерода, цифры 9-1 — содержание легирующих элементов Cr и Mo, а «X» — буквенное обозначение; и

• быстрорежущие стали – например, ГС 6-5-2, где «ГС» – идентификационные буквы, а цифры дают информацию о содержании отдельных легирующих элементов.

Числа в стандарте EN 10027-2 построены на основе одной схемы.Первая цифра всегда равна единице, следующие две обозначают группу стали, а затем порядковый номер обозначает сталь. С другой стороны, стандарт EN ECISS IC10 определяет дополнительные символы, которые располагаются в самом конце обозначения стали (например, S 275 J0). Иногда также даются символы, относящиеся к стальным изделиям. Они появляются после разделительного знака плюс (например, S 275 J0+A).


Разница между сталью и углеродистой сталью

Рост мирового населения и нынешний образ жизни сказываются на мировых экосистемах.Вызванные этим высокие выбросы CO2 и проблемы с утилизацией отходов представляют беспрецедентную угрозу современной цивилизации. В значительной степени эти проблемы в настоящее время решаются за счет использования стали в качестве инфраструктуры для удовлетворения мировых потребностей. Он строит города в гармонии с климатом и сводит к минимуму последствия стихийных бедствий. Возможность вторичной переработки стали и ее побочных продуктов является благом, потому что именно этот основной материал интегрирует глобальную экономику для обеспечения устойчивого развития.Эта благословенная сталь становится углеродистой, когда в сталь добавляется углерод. Сталь и углеродистая сталь используются в производстве различных видов коммерческого и бытового применения. Разница между ними зависит от добавленных компонентов для достижения желаемых целей.

Сталь

Люди начали использовать железо где-то после 2000 г. до н.э., ознаменовав начало железного века в Центральной Азии, заменив бронзу для изготовления оружия и инструментов. Железо продолжало господствовать в течение следующих трех тысяч лет в Европе, Азии и Африке, но уступило место стали, когда Генри Бессемер изобрел ее в середине 1850-х годов.

Сталь

основана на железе и содержит углерод, кремний и марганец. Производится путем селективного окисления примесей в горячем металле, ломе или ПВЖ. Сталь имеет множество подразделов, учитывающих качества и характеристики типа, и такие свойства включают прочность, пластичность, твердость, стоимость и т. д. Некоторые из этих типов, такие как никель, вообще не обладают магнитными свойствами. В общем смысле сталь классифицируется в зависимости от содержания в ней углерода. Он не вызывает коррозии, менее податлив и тверд. Для улучшения свойств сталь легируют хромом, никелем, молибденом и другими элементами.Из-за прочности, твердости и эластичности хромистая сталь используется в производстве автомобилей и деталей самолетов. Крупнейшей отраслью в мире является сталелитейная промышленность, объем производства которой составляет 1,3 миллиарда тонн в год.

Углеродистая сталь

Согласно словарю Merriam-Webster: «Сталь — это коммерческий чугун, который содержит углерод в любом количестве до примерно 1,7 процента в качестве основного легирующего компонента, является ковким при подходящих условиях и отличается от чугуна своей ковкостью и более низким содержанием углерода. .Углеродистую сталь иногда называют «простой углеродистой сталью». Американский институт чугуна и стали различает углеродистую сталь как содержащую менее 2 % углерода без каких-либо других заметных легирующих элементов. Основная доля производства стали приходится на углеродистую сталь.

Когда содержание углерода в стали увеличивается, она снижает температуру плавления стали и становится более твердой и прочной, но в то же время она становится менее пластичной и ковкой. Сталь будет больше изгибаться, что позволит придать ей форму, когда содержание углерода в ней уменьшится.Это означает, что именно углерод придает стали прочность, но снижает эластичность. Изделия из углеродистой стали, такие как сковороды и кастрюли, которые используются для приготовления пищи, нагреваются более равномерно, чем другие стали. Обычно углеродистая сталь имеет матовую поверхность.

Мягкая сталь представляет собой форму углеродистой стали и содержит 0,05–0,29% углерода, а средний тип имеет 0,30–0,59%. В высокоуглеродистой стали содержится 0,60–0,99% углерода, а в ультрауглеродистой стали 1,00–2,00% углерода. Сталь становится углеродистой сталью, если она имеет углерод до 2.1%. Если процент углерода в стали больше этого значения, такая сталь считается чугуном.

Углеродистая сталь

жесткая и обладает ферромагнетизмом. Вот почему они широко применяются в автомобилях и электроприборах. Обладают плохой коррозионной стойкостью, поэтому их не используют в агрессивных средах без нанесения какого-либо защитного покрытия.

Последние сообщения Punalur Chandrasekaran (посмотреть все)

: Если вам понравилась эта статья или наш сайт.Пожалуйста, распространите информацию. Поделитесь им с друзьями/семьей.

См.
APA 7
Чандрасекаран, П. (2015, 19 октября). Разница между сталью и углеродистой сталью. Разница между похожими терминами и объектами. http://www.differencebetween.net/technology/difference-between-steel-and-carbon-steel/.
MLA 8
Чандрасекаран, Пуналур. «Разница между сталью и углеродистой сталью». Разница между похожими терминами и объектами, , 19 октября 2015 г., http://www.разницамежду.net/технология/разница-между-сталью-и-углеродистой-сталью/.

Книжный магазин AWS. A5.20/A5.20M:2021 – Технические условия на электроды из углеродистой стали для дуговой сварки порошковой проволокой

A5.20/A5.20M:2021 – СПЕЦИФИКАЦИЯ НА ЭЛЕКТРОДЫ ИЗ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПОЛУПОРОШКОВОЙ

Цена участника: $56.00

Цена для нечленов: $74.00

Эта спецификация устанавливает требования к классификации электродов из углеродистой стали для дуговой сварки с флюсовой проволокой.Требования включают химический состав и механические свойства металла шва, а также некоторые эксплуатационные характеристики.

Спецификация AWS A5.20/A5.20M также включает необязательные дополнительные обозначения для повышенной ударной вязкости и диффундирующего водорода, а также для обозначения соответствия особым требованиям к механическим свойствам, когда металл сварного шва наносится с использованием как низкого тепловложения, быстрой скорости охлаждения, так и высокой тепловложение, процедуры медленного охлаждения. Дополнительные требования включены в отношении стандартных размеров, маркировки, изготовления и упаковки.К спецификации прилагается руководство в качестве источника информации об используемой системе классификации и предполагаемом использовании электродов с флюсовой сердцевиной из углеродистой стали. В этой спецификации используются как традиционные единицы США, так и Международная система единиц (СИ). Поскольку они не эквивалентны, каждую систему необходимо использовать независимо от другой. ISBN: 978-1-64322-188-5

Форматы Цена участника Цена для нечленов Количество
56 долларов.00

$74,00

$56.00

74 доллара.00

Стальные сплавы для штамповки металлов

Опубликовано Keats Manufacturing on | Оставить комментарий

Сталь является одним из наиболее широко используемых сплавов и состоит из углерода (менее 2%) и марганца (1%). Также присутствуют другие небольшие количества кремния, фосфора, серы и кислорода. Сталь является неотъемлемым компонентом почти всех форм производства и строительства, от хирургического оборудования до предметов домашнего обихода.

Этот тип металла на 100% подлежит вторичной переработке, а стальные изделия служат примерно 40 лет. Он производится либо по основному кислородному маршруту доменной печи (BF-BOF), либо по маршруту электродуговой печи (EAF). Оба этих маршрута способствуют производству сырой стали. Кислородный маршрут доменной печи использует следующее для производства сырой стали:

  • Железная руда
  • Уголь
  • Известняк
  • Стальной лом

Метод электродуговой печи использует все это и электричество для производства сырой стали.

Поскольку магнитные свойства остаются неизменными, этот металл можно постоянно перерабатывать. Переработанная сталь может служить сырьем для методов BF-BOF и EAP, способствуя производству многих новых стальных изделий. Они содержат примерно 37% переработанной стали. Из-за своей легкой конструкции, экономической эффективности, коррозионной стойкости и энергоэффективности сталь используется практически во всех типах строительных процессов. Применения, построенные из этого материала, включают:

  • Автомобили
  • Здания и инфраструктура
  • Изделия из металла
  • Механическое/электрическое оборудование
  • Бытовые приборы

к инженерным и строительным проектам.Все они содержат формы серы, фосфора и марганца. Марганец полезен для устойчивости стали; однако слишком много фосфора и серы в сплаве может отрицательно сказаться на прочностных свойствах стали.

Существует четыре категории этого материала:

Углеродистая сталь  используется в 90% производства стали и содержит микроэлементы в продуктах из сплавов. Они подразделяются на три подкатегории: низкие, средние и высокие. Низкоуглеродистые стали содержат до 0.3 % углерода, средние стали содержат 0,3-0,6 % углерода, а высокоуглеродистые стали содержат более 0,6 %. Им можно придать различную форму, от плоского листа до конструкционной балки.

Легированная сталь  используется для трубопроводов, трансформаторов, автозапчастей, генераторов и электродвигателей. Тепловые приложения размягчают материал для сварки и резки. Они содержат:

  • Manganse
    • SILICON
    • Nickel
    • Titanium
    • Cock
    • Chromium
    • Алюминий

    Нержавеющая сталь чрезвычайно устойчивы к коррозии из-за его высокого содержания хрома (10-20%) .Они сгруппированы в три подкатегории в зависимости от кристаллической молекулярной структуры:

    • Аустенитные (трубопроводы, кухонная утварь)
    • Ферритные (автомобили, бытовая техника, промышленное оборудование)
    • Мартенситные (режущие инструменты, стоматологическое и хирургическое оборудование)

    Инструментальная сталь  долговечная и термостойкая. Добавление вольфрама, молибдена, кобальта и ванадия делает сырье пригодным для производства стоматологического и хирургического оборудования.

    Штамповка стального металла на заказ для вашего следующего проекта

    Компания Keats Manufacturing Company занимается штамповкой стального металла на заказ. С 1958 года мы производим широкий ассортимент компонентов для различных отраслей промышленности, от аэрокосмической и автомобильной до средств связи, строительства, медицины и военной промышленности.

    Первичные стальные сплавы, которые мы используем в процессе штамповки:

    • 1008 /1010 — холоднокатаная сталь / низкоуглеродистая / обычно холоднокатаная и с последующим гальваническим покрытием штамповка – в основном используется для зажимов
    • 1075 – отожженная пружинная сталь / считается высокоуглеродистой для нас / обычно подвергается термообработке после штамповки – в основном используется для зажимов
    • HSLA – (высокопрочный низколегированный сплав)

    Мы разрабатываем наши наборы инструментов и штампов внутри компании и часто работают с крупными производственными проектами.Мы предлагаем многоползунковую и полноползунковую штамповку, которая лучше всего подходит для сложных операций гибки металлических деталей. Мы также предлагаем клиентам полный комплекс услуг по штамповке металла (термообработка, гальванопокрытие, электронное покрытие, завинчивание, лента и катушка). Наше внимание сосредоточено на контроле качества, поскольку мы стремимся настраивать штампованные детали в соответствии со спецификациями, бюджетом и сроками выполнения работ клиентов.

    Чтобы узнать больше о нашей продукции или если вы хотите начать свой проект по штамповке стали, свяжитесь с нами сегодня, и член нашей команды расскажет вам обо всех деталях.

    Быстрый ответ: какие бывают типы мягкой стали

    Марка низкоуглеродистой стали A Corten. EN24. EN8. EN3B. EN1A. S275JR. ГМС. Арматура 500В.

    Какой тип стали является мягкой сталью?

    Мягкая сталь — это тип углеродистой стали. Элемент углерода присутствует во всех сталях. Всякий раз, когда этот углерод является основным легирующим элементом, сплав считается углеродистой сталью. «Низкоуглеродистая» сталь — это другое название мягкой стали.

    Какая мягкая сталь наиболее распространена?

    Низкоуглеродистая сталь (или «мягкая углеродистая сталь» или «простая углеродистая сталь») относится к углеродистым сталям, имеющим до 0.Содержание углерода 30%. Это, безусловно, самый распространенный тип стали на рынке металлов.

    Какие существуют 4 классификации стали?

    Четыре основных типа: Углеродистая сталь. Нержавеющая сталь. Легированная сталь. Инструментальная сталь.

    Что такое марка мягкой стали?

    какая марка мягкой стали Марка SAE %Cr %Mn 4121 0,45–0,65 0,75–1,00 4130 0,80–1,10 0,40–0,60 4135 0,80–1,10 0,70–0,90 4137 0,80–1,10 0,70–0,90.

    В чем разница между сталью и мягкой сталью?

    В чем разница между сталью и мягкой сталью? Сталь менее пластична и тверже, чем мягкая сталь.Сталь более устойчива к коррозии. Мягкая сталь может быть дополнительно усилена за счет добавления углерода.

    Какая высшая марка стали?

    Серия

    300 является самой большой группой и наиболее широко используемой. Тип 304: наиболее известным является тип 304, также известный как 18/8 и 18/10 из-за его состава, состоящего из 18% хрома и 8% или 10% никеля соответственно. Тип 316: Второй наиболее распространенной аустенитной нержавеющей сталью является Тип 316.

    Какая марка стали самая дешевая?

    Углеродистая листовая сталь

    , продукт, подпадающий под вчерашнее антимонопольное обвинение семи крупным сталелитейным компаниям, является самой дешевой и наиболее часто используемой маркой стали.

    Каковы преимущества мягкой стали?

    Физические свойства мягкой стали Высокая прочность на растяжение. Высокая ударная вязкость. Хорошая пластичность и свариваемость. Магнитный металл из-за содержания феррита. Хорошая пластичность с возможностью холодной штамповки. Не подходит для термической обработки для улучшения свойств.

    Какие 3 классификации стали?

    В целом существует три подтипа этого типа: низко-, средне- и высокоуглеродистая сталь с низким содержанием около .

    Как вы классифицируете сталь?

    Сталь

    классифицируется как способ классификации и часто делится на четыре группы: углеродистая, легированная, нержавеющая и инструментальная. Углеродистые стали содержат только следовые количества элементов, кроме углерода и железа. Легированные стали содержат легирующие элементы, такие как никель, медь, хром и/или алюминий.

    Какая сталь используется в RCC?

    Стержни из мягкой стали

    используются в RCC для балок, плит и т. Д. Прочность на растяжение составляет до 40000 фунтов на квадратный дюйм. Прутки из мягкой стали плохо сцепляются с бетоном и имеют низкое качество, поэтому они используются в небольших проектах с ограниченным бюджетом.

    Что такое сталь класса 5?

    Легированная сталь

    класса 5 представляет собой оцинкованную легированную сталь со средним содержанием углерода, которая подвергается термической обработке для повышения твердости. Болты класса 5 имеют три (3) равномерно расположенных решетчатых метки на маркировке головки (также может быть указана маркировка производителя).

    Какая марка стали используется в строительстве?

    Чаще всего в строительстве используется стальной прокат марок Fe 415 и Fe 500. Номер класса указывает на предел текучести.В настоящее время в основном используется сталь марки Fe 415. Стальные стержни доступны в различных диапазонах диаметра от 6 мм до 50 мм.

    Насколько тверда мягкая сталь?

    Мягкая сталь имеет относительно низкую прочность на растяжение, но она дешевая и ковкая, твердость поверхности можно увеличить за счет науглероживания. Плотность мягкой стали составляет примерно 7,85 г/см3 (7850 кг/м3 или 0,284 фунта/дюйм3), а модуль Юнга составляет 210 000 МПа (30 000 000 фунтов на кв. дюйм).

    Как долго прослужит мягкая сталь?

    Для стальных водопроводов мы рекомендуем использовать обычную мягкую сталь.Так как он быстрее ржавеет, мы рекомендуем использовать толщину не менее 4 мм. Можно ожидать, что это продлится до 15 лет.

    Каково другое название мягкой стали?

    Мягкая сталь (железо, содержащее небольшой процент углерода, прочное и вязкое, но плохо закаленное), также известная как обычная углеродистая сталь и низкоуглеродистая сталь, в настоящее время является наиболее распространенной формой стали, поскольку ее цена относительно низка, а обеспечивает свойства материала, приемлемые для многих применений.

    Мягкая сталь тверже нержавеющей?

    Поскольку хром является твердым сплавом, нержавеющие стали гораздо более ударопрочны по сравнению с мягкой сталью и (хотя их относительно легко изготовить) не так легко изготовить, как мягкую сталь.Мягкая сталь намного более податлива по сравнению с нержавеющей и поэтому широко используется в общем производстве.

    Что лучше SS 304 или 316?

    Его основная функция из нержавеющей стали 316 — помощь в борьбе с коррозией, вызванной хлоридами. Нержавеющая сталь 316 содержит больше никеля, чем нержавеющая сталь 304, а 304 содержит больше хрома, чем 316. Нержавеющая сталь 316 дороже, поскольку обеспечивает более высокую коррозионную стойкость, особенно к хлоридам и хлорированным растворам.

    Как определить марку стали?

    Проверьте, нет ли на металле этикетки с номером.Одной из кодовых систем является система AES. Это четырехзначный код, где первые две цифры обозначают тип стали. Система ASTM используется для арматуры. Первая цифра в коде представляет собой размер прутка, а буква под ней указывает на тип стали.

    Какая сталь класса 8?

    Grade 8 (SAE J429) — это среднеуглеродистая легированная сталь с одним из самых высоких пределов прочности на растяжение. При минимальном пределе прочности на растяжение 150 тысяч фунтов на квадратный дюйм и минимальном пределе текучести 130 тысяч фунтов на квадратный дюйм марка 8 имеет более высокий предел прочности на растяжение и предел текучести, чем другие марки стали, такие как марка 5 и B7.

    Почему сталь называется 5160?

    Важно понимать систему наименования стали и ее сплавов, поскольку название многое говорит о составе каждого сплава. Для стали 5160 это означает, что концентрация углерода составляет 0,60% углерода, что делает ее средне- и высокоуглеродистой сталью.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.