Классификация по назначению стали: Сталь. Виды, классификация

alexxlab | 10.11.2020 | 0 | Разное

Содержание

Классификация сталей – ООО МДС Профиль

Сталь — основной металлический материал, широко применяемый в строительстве, а также для изготовления приборов, машин, оборудования и инструментов. Её широкое использование обусловлено сочетанием обширного комплекса механических, физческих, химических и технологических свойств. Кроме того, сталь весьма недорога и ее можно легко производить в большом объёме.

Развитие технологий ведет к повышению рабочих параметров машин и приборов, предъявляет все большие требования к качеству и свойствам стали. В связи с этим разрабатываются новые марки стали, а также совершенствуются процессы ее получения. Стали классифицируют по химическому составу, назначению, качеству, степени раскисления и структуре.

1. По химическому составу стали классифицируют на углеродистые и легированные.

По содержанию углерода стали разделяют:

низкоуглеродистые (0,3% С)
среднеуглеродистые (0,3—0,7% С)
высокоуглеродистые (выше 0,7% С)

Легированные стали в зависимости от количества введенных элементов подразделяют:

низколегированные (5%)
среднелегированные (5-10%)
высоколегированные (более 10%)

2. По назначению стали подразделяют на:

конструкционные (стали: 20, 35, 45, 20Х, 40Х, 18ХГТ, 30ХГСА, 65Г и др.)
инструментальные (У8А, У10А, 5ХНМ, 9ХС, 4Х5МФС)
стали спецназначения с особыми свойствами

3. По качеству стали классифицируют на:

стали обыкновенного качества (только углеродистые до 0,5 % С)
качественные стали (углеродистые и легированные)
высококачественные стали (углеродистые и легированные)
особо высококачественные стали (легированные)

Под качеством стали нужно понимать совокупность свойств, определяемых техническим процессом ее производства. Однородность химического состава, строения и свойств стали в основном зависят от вредных примесей фосфора и серы, а также содержания газов (02, N, Н). Газы трудно определить количественно, потому что они являются скрытыми примесями. Именно поэтому нормы содержания вредных примесей служат основным показателем для разделения сталей по качеству.

4. По способу раскисления и характеру затвердевания сталь классифицируют:

спокойную (сп)
полуспокойную (пс)
кипящую (кп)

Раскисление, это процесс удаления кислорода из жидкого металла. Легированные стали производят спокойными (сп), тогда как углеродистые производят спокойными (сп), полуспокойными (пс) и кипящими (кп).

5. По структуре стали классифицируются:

(в нормализованном и отожженном состояниях)

В зависимости от структуры в отожженном (равновесном) состоянии стали разделяют на шесть классов:

доэвтектоидные, имеющие в структуре избыточный феррит
эвтектоидные, структура которых состоит из перлита
заэвтектоидные, имеющие в структуре вторичные, выделяющиеся из аустенита, карбиды
ледебуритные, содержащие в структуре первичные (эвтектические) карбиды
аустенитные
ферритные

По структуре после нормализации, стали подразделяют на следующие классы:

перлитный
мартенситный
аустенитный
ферритный

Сталь перлитного класса имеет невысокую устойчивость переохлажденного аустенита. При охлаждении на воздухе они приобретают структуру перлита, сорбита или троостита, в которой могут присутствовать также избыточные феррит или карбиды. К сталям перлитного класса относят углеродистые и низколегированные стали. Это большая группа основных недорогих, широко используемых сталей.

Стали мартенситного класса отличаются высокой устойчивостью переохлажденного аустенита. Для таких сталей скорость охлаждения на воздухе оказывается больше критической скорости закалки; при охлаждении на воздухе они закаливаются на мартенсит. К этому классу относят среднелегированные и высоколегированные стали.

Стали аустенитного класса из-за повышенного количества никеля или марганца (обычно в сочетании с хромом) имеют интервал мартенситного превращения ниже О°С и сохраняют аустенит при комнатной температуре. Распад аустенита в перлитной и промежуточной области отсутствует.

Ферритные стали имеют высокое содержание элементов, сужающих Y-область, при определенной их концентрации исчезает у-превращение.

Рассмотренная классификация относится только к нормализованным сталям. Если изменить условия охлаждения, то структура стали тоже может измениться. Если сталь перлитного класса охладить с большей скоростью, то можно получить мартенсит. При охлаждении стали мартенситного класса с меньшей скоростью можно получить перлит, после обработки стали аустенитного класса холодом — мартенсит. Легированные стали доэвтектоидного, заэвтектоидного и перлитного классов в основном применяют для изготовления инструмента и деталей машин. Стали мартенситного класса применяют редко. Стали аустенитного в ферритного классов имеют особые физические и химические свойства (коррозиестойкие, жаропрочные). Стали ледебуритного класса применяют как инструментальные стали (быстрорежующих сталей в часности).

Классификация сталей по назначению и применению

По назначению и применению сталь подразделяют на:

конструкционные (общего и специального назначения и с особыми свойствами) и
инструментальные.

Конструкционные стали

В конструкционных сталях выделяют строительные и машиностроительные низколегированные стали, а также улучшаемые, цементируемые стали и стали повышенной обрабатываемости резанием (автоматные стали). К конструкционным сталям специального назначения и сталям с особыми свойствами относятся шарикоподшипниковые, рессорно-пружинные, высокопрочные, коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные, сварочные и наплавочные стали, стали с особыми магнитными, электрическими и тепловыми свойствами, котельные, корпусные стали для судостроения и прочие.

Инструментальные стали

Инструментальные стали предназначены для изготовления инструментов, применяемых в процессе металлообработки, а также для измерений. Эти материалы подразделяются на инструментальные стали, твердые сплавы и особо твердые материалы. По назначению инструментальные материалы классифицируются на материалы для режущего, штампового и измерительного инструментов.

Эти стали используются для изготовления инструментов, подвергаемых поверхностной (местной) закалке: пилы, зубила, штемпели, ножи для холодной и горячей резки, обрезные матрицы и пуансоны и т. п. Некоторые стали имеют специальное применение: сталь 13Х предназначена главным образом для бритвенных ножей и лезвий, хирургического и гравировального инструмента; сталь В2Ф предназначена для ленточных пил и ножовочных полотен для резки сталей средней твердости, по работоспособности превосходящая стали типа 9ХФ в 1,5–2 раза. Сталь ХВ4Ф отличается особо высокой твердостью и износостойкостью благодаря присутствию W6C, который не растворяется при температуре закалки. Эту сталь называют алмазной и из неё изготовляют резцы и фрезы для обработки с небольшими скоростями материалов с высокой поверхностной твердостью.

Список используемой литературы:

Арзамасов Б.Н. Материаловедение. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003
Байер B. E., Архитектурное материаловедение. Архитектура-С, 2005
Колесов С.Н. Материаловедение и технология конструкционных материалов. М. Высш шк., 2004
Кузьмин Б. А. и др. Металлургия. Металловедение и конструкционные материалы. М.: Высшая школа, 1977
Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1990.

Мезенин Н.А. Занимательно о железе. М. «Металлургия», 1972.
Ройтман И.А., Кузьменко В.И. Основы машиностроения в черчении. М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2000

Приложения приложение 1. Устройство доменной печи

Приложение 2. Схемы устройства сталеплавильных печей

Схема устройства мартеновской печи

Схема устройства конвертора

Схема устройства электропечи

Приложение 3. Схема организации производства стали

24 типа стали, которые вы должны знать

Знаете ли вы, сколько существует типов стали?

Каковы характеристики каждой стали?

Сегодня я объясню 24 вида стали.

Я полагаю, что должно быть что-то, чего вы не знаете.

Давайте углубимся в это.

1. Углеродистая сталь

Углеродистая сталь, также известная как углеродистая сталь, представляет собой ферроуглеродный сплав с содержанием углерода (wc) менее 2%.

Углеродистая сталь обычно содержит небольшое количество кремния, марганца, серы и фосфора в дополнение к углероду.

Углеродистая сталь может быть разделена на углеродистую конструкционную сталь, углеродистую инструментальную сталь и конструкционную сталь свободной резки.

Углеродистая конструкционная сталь может быть разделена на строительную конструкционную сталь и конструкционную сталь для машиностроения.

Углеродистая сталь может быть разделена на низкоуглеродистую сталь (wc ≤ 0,25%), среднеуглеродистую сталь (wc 0,25%~0,6%) и высокоуглеродистую сталь (wc>0,6%) в зависимости от содержания углерода.

По содержанию фосфора и серы углеродистые стали можно разделить на обычные углеродистые стали (с более высоким содержанием фосфора и серы), высококачественные углеродистые стали (с более низким содержанием фосфора и серы) и высококачественные высококачественные стали (с низкое содержание фосфора и серы).

Как правило, чем выше содержание углерода в углеродистой стали, тем выше твердость и прочность, но снижается пластичность.

2. Углеродистая конструкционная сталь

Этот тип стали в основном гарантирует механические свойства, поэтому его марка отражает ее механические свойства, выраженные числом Q+, где «Q» относится к пределу текучести, а число представляет предел текучести. значение, например, Q275 представляет собой предел текучести 275 МПа.

Если за маркой стоят буквы А, В, С и D, это означает, что класс качества стали другой, содержание S и P в свою очередь уменьшается, а качество стали в свою очередь повышается.

Если за маркой стоит буква «F», это сталь с каймой; если отмечено «б», это полуспокойная сталь; если «F» или «b» не отмечены, это раскисленная сталь.

Например, Q235-A · F представляет собой сталь с ободом из стали марки А с пределом текучести 235 МПа, а Q235-c представляет спокойной стали марки С с пределом текучести 235 МПа.

Углеродистая конструкционная сталь обычно используется в состоянии поставки без термической обработки.

Как правило, стали Q195, Q215 и Q235 имеют низкое содержание углерода, хорошие сварочные характеристики, хорошую пластичность и ударную вязкость, а также определенную прочность.

Их часто прокатывают в тонкие пластины, арматурные стержни, сварные стальные трубы и т. д. и используют для мостов, зданий и других сооружений, а также для изготовления обычных заклепок, винтов, гаек и других деталей.

Стали Q255 и Q275 имеют несколько более высокое содержание углерода, более высокую прочность, лучшую пластичность и ударную вязкость, и их можно сваривать.

В качестве конструкционных элементов, а также шатунов, зубчатых колес, муфт, штифтов и других деталей для изготовления простых машин обычно используются гнутый прокат, полосовая сталь и стальной лист.

3. Качественная конструкционная сталь

Данная сталь должна обеспечивать как химический состав, так и механические свойства.

Марка выражается двумя цифрами, т. е. 10000 % средней массовой доли углерода в стали (wс× 10000).

Например, сталь 45 означает, что средняя массовая доля углерода в стали составляет 0,45%;

08 сталь означает, что средняя массовая доля углерода в стали составляет 0,08%.

Высококачественная углеродистая конструкционная сталь в основном используется для изготовления деталей машин.

Как правило, для улучшения механических свойств требуется термическая обработка.

Существуют различные области применения в зависимости от массовой доли углерода. Сталь

08, 08F, 10, 10F, обладающая высокой пластичностью и ударной вязкостью, обладает отличными характеристиками холодной штамповки и сварки, часто подвергается холодной прокатке в тонкие листы, которые используются для изготовления деталей холодной штамповки корпусов приборов, автомобилей и тракторы, такие как автомобильные кузова, тракторные кабины и т. д.; Сталь

15, 20, 25 используется для изготовления науглероженных деталей с небольшими размерами, малой нагрузкой, требованиями к износостойкости поверхности и низкими требованиями к центральной прочности, таких как поршневой палец и пластина для образцов;

После термической обработки (закалка + высокотемпературный отпуск) стали 30, 35, 40, 45 и 50 обладают хорошими комплексными механическими свойствами, т. е. обладают высокой прочностью, высокой пластичностью и ударной вязкостью, и используются для изготовления осевых деталей.

Например, из стали 40 и 45 часто изготавливают коленчатые валы, шатуны, шпиндели станков общего назначения, шестерни станков и другие детали осей с низкими напряжениями;

Стали 55, 60 и 65 имеют высокий предел упругости после термической обработки (закалка + средний отпуск).

Они обычно используются для изготовления пружин с небольшой нагрузкой и небольшими размерами (размер сечения менее 12~15 мм), таких как пружины регулирования давления и скорости, пружины плунжера, холодные спиральные пружины и т. д.

4. Углеродистая инструментальная сталь

Углеродистая инструментальная сталь представляет собой разновидность высокоуглеродистой стали, которая в основном не содержит легирующих элементов.

Содержание углерода колеблется от 0,65% до 1,35%.

Низкая себестоимость, легкий доступ к сырью, хорошая обрабатываемость, высокая твердость и износостойкость после обработки.

Поэтому он широко используется для изготовления различных режущих инструментов, пресс-форм и измерительных инструментов.

Связанное чтение: Основы режущих инструментов

Однако этот тип стали имеет плохую красноту твердости, то есть, когда рабочая температура превышает 250 ℃, твердость и износостойкость стали резко падают и теряют работоспособность.

Кроме того, углеродистая инструментальная сталь нелегко закалить, если из нее делают более крупные детали, и легко вызвать деформацию и трещины.

5. Конструкционная сталь для свободной резки

Конструкционная сталь для свободной резки состоит из добавления некоторых элементов, которые делают сталь хрупкой, чтобы стружка легко разбивалась на стружку во время резки стали, что способствует повышению скорости резания и продлению срока службы. срок службы инструмента.

Сера является основным элементом, делающим сталь хрупкой.

Свинец, теллур, висмут и другие элементы используются в обычной низколегированной режущей конструкционной стали.

Содержание серы ws в этой стали составляет 0,08–0,30 %, содержание марганца wMn составляет 0,60–1,55 %.

Сера и марганец в стали существуют в форме сульфида марганца, который очень хрупок и хорошо смазывает, так что стружка легко ломается и способствует улучшению качества обработанной поверхности.

6. Легированная сталь

Помимо железа, углерода и небольшого количества неизбежных элементов кремния, марганца, фосфора и серы, сталь также содержит определенное количество легирующих элементов.

Элементы сплава в стали включают один или более из кремния, марганца, молибдена, никеля, хрома, ванадия, титана, ниобия, бора, свинца и редкоземельных элементов.

Эта сталь называется легированной.

Системы из легированной стали в разных странах различаются в зависимости от соответствующих ресурсов, условий производства и использования.

Системы из никелевой и хромистой стали были разработаны за границей в прошлом, в то время как Китай разработал системы из легированной стали на основе кремния, марганца, ванадия, титана, ниобия, бора и редкоземельных элементов.

Легированная сталь составляет около 10% от общего объема производства стали.

Как правило, легированную сталь, выплавляемую в электропечах, можно разделить на 8 категорий в зависимости от использования, включая легированную конструкционную сталь, пружинную сталь, подшипниковую сталь, легированную инструментальную сталь, быстрорежущую инструментальную сталь, нержавеющую сталь, жаропрочную и неотслаивающуюся сталь. стали и кремнистой стали для электротехники.

7. Обыкновенная низколегированная сталь

Обыкновенная низколегированная сталь – это разновидность обычной легированной стали, содержащая небольшое количество легирующих элементов (в большинстве случаев общее количество w не превышает 3%).

Этот вид стали имеет высокую прочность, хорошие комплексные свойства, коррозионную стойкость, износостойкость, низкотемпературную стойкость, хорошие режущие и сварочные свойства.

При условии сохранения большого количества редколегированных элементов (таких как никель и хром) 1т обычной низколегированной стали можно использовать для 1,2-1,3т углеродистой стали, а срок ее службы и область применения намного больше, чем у углеродистой стали.

Обычная низколегированная сталь может быть выплавлена в мартеновской печи и конвертере обычным методом плавки, а ее стоимость близка к стоимости углеродистой стали.

8. Сталь конструкционная инженерная

Легированные стали, используемые для инженерных и строительных конструкций, в том числе свариваемые высокопрочные легированные конструкционные стали, легированные арматурные стали, легированные стали для железных дорог, легированные стали для геологического бурения нефтяных скважин, легированные стали для давления судов, высокомарганцевых износостойких сталей и т. д.

Этот вид стали используется в качестве элементов машиностроения и строительных конструкций.

В легированной стали общее содержание сплава в этом виде стали низкое, но производство и использование велико.

9. Механическая конструкционная сталь

Этот вид стали относится к легированной стали, пригодной для изготовления машин и деталей машин.

На основе высококачественной углеродистой турбулентной стали один или несколько легирующих элементов должным образом добавляются для улучшения прочности, ударной вязкости и прокаливаемости стали.

Этот вид стали обычно используется после термической обработки (например, закалки и отпуска, поверхностной закалки).

Он в основном включает две категории часто используемых легированных конструкционных сталей и легированных пружинных сталей, в том числе закаленные и отпущенные легированные стали, легированные стали с поверхностной закалкой (науглероженные стали, азотированные стали, стали с поверхностной высокочастотной закалкой и т. д.) и легированные стали. для холодной штамповки пластмасс (холодновысадочная сталь, холодноштампованная сталь и т.д.).

В соответствии с серией основного состава химического состава его можно разделить на сталь серии Mn, сталь серии SiMn, сталь серии Cr, сталь серии CrMo, сталь серии CrNiMo, сталь серии Nj, сталь серии B и т. д.

10. Легированная конструкционная сталь

Содержание углерода wc в легированной конструкционной стали ниже, чем в углеродистой конструкционной стали, обычно в диапазоне 0,15–0,50%.

Кроме углерода содержит также один или несколько легирующих элементов, таких как кремний, марганец, ванадий, титан, бор, никель, хром, молибден и др.

Легированная конструкционная сталь легко закаливается и не легко деформируется или растрескивается, что удобно для термической обработки для улучшения характеристик стали.

Легированная конструкционная сталь широко применяется для изготовления различных деталей трансмиссии и крепежных деталей автомобилей, тракторов, кораблей, паровых турбин и тяжелых станков.

Низкоуглеродистая легированная сталь обычно подвергается науглероживанию, а среднеуглеродистая легированная сталь обычно подвергается закалке и отпуску.

11. Легированная инструментальная сталь

Легированная инструментальная сталь — это средне- и высокоуглеродистая сталь, содержащая различные легирующие элементы, такие как кремний, хром, вольфрам, молибден, ванадий и т. д.

Легированная инструментальная сталь легко закаливается, и ее нелегко деформировать и деформировать. трещины.

Подходит для изготовления больших и сложных режущих инструментов, штампов и измерительных инструментов.

Содержание углерода в легированной инструментальной стали варьируется в зависимости от применения.

Содержание углерода в большинстве легированных инструментальных сталей составляет 0,5–1,5 %.

Содержание углерода в штамповой стали для горячей деформации низкое, а wc находится в диапазоне 0,3–0,6%;

Сталь для режущих инструментов обычно содержит около 1% углерода wc;

Содержание углерода в стали для штампов для холодной обработки относительно высокое, например, содержание углерода в стали для штампов с графитом составляет 1,5%, а содержание углерода в стали для штампов для холодной штамповки с высоким содержанием углерода и хрома составляет более 2%.

12. Быстрорежущая инструментальная сталь

Быстрорежущая инструментальная сталь представляет собой высокоуглеродистую и высоколегированную инструментальную сталь.

Содержание углерода в стали 0,7% – 1,4%.

Сталь содержит легирующие элементы, способные образовывать карбиды высокой твердости, такие как вольфрам, молибден, хром и ванадий.

Быстрорежущая инструментальная сталь имеет высокую красноту твердости.

В условиях высокоскоростной резки твердость не снижается даже при температуре 500-600 ℃, что обеспечивает хорошую производительность резки.

13. Пружинная сталь

Пружина используется при ударе, вибрации или длительном знакопеременном напряжении, поэтому пружинная сталь должна иметь высокую прочность на растяжение, предел упругости и высокую усталостную прочность.

С точки зрения технологии требуется, чтобы пружинная сталь обладала определенной прокаливаемостью, не легко обезуглероживалась и имела хорошее качество поверхности.

Углеродистая пружинная сталь относится к высококачественной углеродистой конструкционной стали с содержанием углерода от 0,6% до 0,9% (включая нормальное и высокое содержание марганца).

Легированная пружинная сталь в основном представляет собой кремнисто-марганцевую сталь, а содержание углерода в них немного ниже, в основном за счет увеличения содержания кремния WSi (1,3% ~ 2,8%) для улучшения свойств;

Кроме того, существуют пружинные стали из сплавов хрома, вольфрама и ванадия.

С учетом ресурсов нашей страны и в соответствии с требованиями новых технологий автомобильного и тракторного проектирования разработана новая марка стали с добавками бора, ниобия, молибдена и других элементов на основе кремниймарганцовистой стали, расширяющая срок службы пружины и улучшает качество пружины.

14. Подшипниковая сталь

Подшипниковая сталь используется для изготовления шариков, роликов и колец подшипников.

Подшипник выдерживает большое давление и трение при работе, поэтому подшипниковая сталь должна иметь высокую и равномерную твердость, износостойкость и высокий предел упругости.

Требования к однородности химического состава, содержанию и распределению неметаллических включений, распределению карбидов подшипниковой стали очень жесткие.

Подшипниковая сталь также называется высокоуглеродистой хромистой сталью.

Содержание углерода wc составляет около 1 %, содержание хрома wc составляет 0,5–1,65 %.

Подшипниковая сталь делится на подшипниковую сталь с высоким содержанием хрома, подшипниковую сталь без хрома, науглероженную подшипниковую сталь, нержавеющую подшипниковую сталь, средне- и высокотемпературную подшипниковую сталь и антимагнитную подшипниковую сталь.

15. Электротехническая кремнистая сталь

Кремнистая сталь для электротехнической промышленности в основном используется для изготовления листов кремнистой стали для электротехнической промышленности.

Лист из кремнистой стали представляет собой большое количество стали, используемой в производстве двигателей и трансформаторов.

Кремнистую сталь можно разделить на сталь с низким содержанием кремния и сталь с высоким содержанием кремния в зависимости от химического состава.

Содержание кремния в стали с низким содержанием кремния составляет 1,0 ～ 2,5 %, которая в основном используется для производства двигателей;

Содержание кремния в стали с высоким содержанием кремния составляет 3,0–4,5%, что обычно используется для изготовления трансформаторов.

Содержание углерода wc ≤ 0,06%~0,08%.

16. Рельсовая сталь

Стальной рельс в основном выдерживает давление и ударную нагрузку подвижного состава, поэтому он должен обладать достаточной прочностью, твердостью и определенной ударной вязкостью.

Обычно используемая рельсовая сталь представляет собой раскисленную углеродом сталь, выплавляемую в мартеновской печи и конвертере.

Эта сталь содержит 0,6%~0,8% углерода, относится к среднеуглеродистой стали и высокоуглеродистой стали.

Однако содержание марганца в стали высокое, в пределах 0,6%~1,1%.

Широко используются рельсы из обычной низколегированной стали, такие как рельсы с высоким содержанием кремния, рельсы со средним содержанием марганца, медные рельсы, титановые рельсы и т. д. и срок его службы значительно увеличивается.

17. Сталь для судостроения

Сталь для судостроения относится к стали, используемой для изготовления морских судов и корпусных конструкций крупных внутренних рек.

Поскольку конструкция корпуса обычно изготавливается с помощью сварки, судостроительная сталь должна иметь хорошие сварочные характеристики.

Кроме того, требуется определенная прочность, вязкость, низкотемпературная и коррозионная стойкость.

В прошлом низкоуглеродистая сталь в основном использовалась в судостроении.

Широко используется обычная низколегированная сталь, а существующие марки стали включают марганцевую корабельную 12, корабельную марганцевую 16, корабельную марганцево-ванадиевую 15 и т. д.

Эти марки стали обладают высокой прочностью, хорошей ударной вязкостью, простотой обработки и сварки, коррозионной стойкостью в морской воде и другими всеобъемлющими характеристиками, и могут быть успешно использованы для изготовления 10000-тонных океанских гигантских кораблей.

18. Мостовая сталь

Железнодорожные или автомобильные мосты выдерживают ударную нагрузку транспортных средств.

Мостовая сталь должна обладать определенной прочностью, ударной вязкостью и хорошей устойчивостью к усталости, а также предъявляет высокие требования к качеству поверхности стали.

Основная мартеновская раскисленная сталь часто используется в качестве мостовой стали, и обычная низколегированная сталь, такая как 16 марганец, 15 марганец, ванадий, азот, успешно используется.

19. Котельная сталь

Котельная сталь в основном относится к материалам, используемым для изготовления пароперегревателя, главного паропровода и поверхности нагрева топки котла.

Требования к эксплуатационным характеристикам котловой стали в основном заключаются в хороших характеристиках сварки, определенной жаропрочности, стойкости к щелочной коррозии, стойкости к окислению и т. д.

Обычно используемые котельные стали представляют собой низкоуглеродистую успокоенную сталь, выплавляемую в мартеновской печи, или низкоуглеродистую сталь, выплавляемую в электрической печи, а содержание углерода wc колеблется от 0,16% до 0,26%.

Перлитная жаропрочная сталь или аустенитная жаростойкая сталь должны применяться при изготовлении котлов высокого давления.

Обыкновенная низколегированная сталь также используется для изготовления котлов, например 12 марганцевая, 15 марганцевая ванадиевая, 18 марганцевая молибденовая ниобиевая и др.

20. Сталь для сварочной проволоки

Эта сталь специально используется для изготовления проволоки для электродуговой сварки и электродов для газовой сварки.

Состав стали зависит от свариваемого материала.

При необходимости его можно условно разделить на три категории: углеродистая сталь, легированная конструкционная сталь и нержавеющая сталь.

Содержание серы и фосфора ws и wP этих сталей не более 0,03%, что строже, чем у обычных сталей.

Эти стали не требуют механических свойств, а только проверяются на химический состав.

21. Нержавеющая сталь

Нержавеющая и кислотостойкая сталь сокращенно называется нержавеющей сталью, которая состоит из нержавеющей стали и кислотостойкой стали.

Короче говоря, сталь, устойчивая к атмосферной коррозии, называется нержавеющей сталью, а сталь, устойчивая к коррозии в химической среде (например, кислоте), называется кислотостойкой сталью.

Вообще говоря, сталь с содержанием хрома более 12% имеет характеристики нержавеющей стали.

В зависимости от микроструктуры после термической обработки нержавеющую сталь можно разделить на пять категорий: ферритная нержавеющая сталь, мартенситная нержавеющая сталь, аустенитная нержавеющая сталь, аустенитно-ферритная нержавеющая сталь и нержавеющая сталь с дисперсионным твердением.

22. Жаропрочная сталь

В условиях высоких температур сталь с стойкостью к окислению, достаточной жаропрочностью и хорошей термостойкостью называется жаропрочной сталью.

Жаропрочная сталь включает сталь, стойкую к окислению, и жаропрочную сталь.

Сталь, устойчивая к окислению, также называется неотслаивающейся сталью.

Жаропрочная сталь относится к стали с хорошей стойкостью к окислению и высокой термостойкостью при высокой температуре.

Жаропрочная сталь в основном используется для деталей, которые длительное время эксплуатируются при высокой температуре.

23. Суперсплав

Суперсплав представляет собой разновидность термостойкого материала с достаточной выносливостью, сопротивлением ползучести, сопротивлением термической усталости, высокотемпературной вязкостью и достаточной химической стабильностью при высокой температуре.

Используется для тепловых силовых компонентов, работающих при высокой температуре выше 600 ℃.

По своему основному химическому составу их можно разделить на суперсплавы на основе никеля, суперсплавы на основе железа и никеля и суперсплавы на основе кобальта.

24. Прецизионный сплав

Прецизионный сплав относится к сплаву с особыми физическими свойствами.

Это незаменимый материал в электротехнической промышленности, электронной промышленности, производстве точных инструментов и систем автоматического управления.

В соответствии с различными физическими свойствами прецизионные сплавы можно разделить на семь категорий: магнитомягкие сплавы, деформируемые сплавы с постоянными магнитами, упругие сплавы, расширительные сплавы, термические биметаллы, сплавы сопротивления и сплавы для термопар.

Подавляющее большинство прецизионных сплавов изготовлено на основе черных металлов, и лишь немногие – на основе цветных металлов.

Примечание: Wc, Ws, Wmn и Wp представляют собой массовые доли C, S, Mn и P соответственно.

Часто задаваемые вопросы о типах стали

Как классифицировать стали?

Что такое сталь?

Вот определение:

Сталь представляет собой сплав железа с углеродом с содержанием углерода 0,04%-2,3%.

Для обеспечения прочности и пластичности содержание углерода в стали обычно не превышает 1,7%.

Основными элементами стали являются железо и углерод, а также кремний, марганец, сера и фосфор.

Методы классификации стали разнообразны, и основные методы следующие:

Классификация по качеству.

Обычная сталь (P≤0,045%, S≤0,050%)
Высококачественная сталь (P, S≤0,035%)
Улучшенная высококачественная сталь (P≤0,035%6, S≤3,030 )

Классификация по химическому составу.

(1) Углеродная сталь

Низкая углеродистая сталь (C≤0,25%)
Средняя углеродистая сталь (C≤0,25 ~ 0,60%)
Высокая углеродная сталь (C≤0,60%）

0087 (2) Легированная сталь

Низколегированная сталь (общее количество легирующих элементов ≤5%)
Среднелегированная сталь (общее количество легирующих элементов> 5~10 %)
Высоколегированная сталь (общее количество легирующих элементов) элемент.>10%）

Классификация по методу формирования.

Кованая сталь
Литая сталь
Горячекатаная сталь
Холоднотянутая сталь

Классификация по металлографической структуре.

(1) Annealed

Hyposteel（ferrite +pearlite）
Eutectoid steel（pearlite）
Hypereutectoid steel（pearlite +cementite）
Ledeburitic steel（pearlite +cementite）

(2) Normalized

Перлитная сталь
Бейнитная сталь
Мартенситная сталь
Аустенитная сталь

(3) Без фазового перехода или частичного фазового перехода.

Классификация по использованию.

(1) Конструкционная и инженерная сталь

Обыкновенная углеродистая конструкционная сталь
Низколегированная конструкционная сталь.
Армированная сталь

(2) Конструкционная сталь

а. Сталь для машиностроения

Закаленная конструкционная сталь
Конструкционная сталь с поверхностной закалкой: в том числе науглероженная сталь, науглероженная сталь, сталь с поверхностной закалкой
Автоматная конструкционная сталь
Сталь для холодной штамповки: включая сталь для холодной штамповки, сталь для холодной высадки.

б. Пружинная сталь

c. Подшипниковая сталь

(3) Инструментальная сталь

Инструментальная углеродистая сталь.
Легированная инструментальная сталь
Быстрорежущая инструментальная сталь

(4) Сталь со специальными свойствами

Нержавеющая кислотоупорная сталь
Жаропрочная сталь: в том числе антиокислительная сталь, жаропрочная сталь, сталь для воздушных клапанов;
Электротермическая легированная сталь.
Износостойкая сталь
Криогенная сталь
Электротехническая сталь

(5) Сталь специального назначения

Например, сталь для мостов, кораблей, котлов, сосудов высокого давления, сельскохозяйственной техники и т. д.

72 Комплексная классификация

(1) Обыкновенная сталь

а. Углеродистая конструкционная сталь.

Q195
Q215 (А, Б)
Q235 (A, B, C)
Q255 (A, B)
Q275

б. Низколегированная конструкционная сталь.

в. Общестроительная сталь специального назначения.

(2) Качественная сталь (в том числе высококачественная)

а. Конструкционная сталь

Качественная углеродистая конструкционная сталь
Легированная конструкционная сталь
Пружинная сталь
Автоматно-режущая сталь
Сталь подшипниковая
Высококачественная конструкционная сталь специального назначения.

б. Инструментальная сталь

Углеродистая инструментальная сталь.
Легированная инструментальная сталь
Быстрорежущая инструментальная сталь

c. Сталь со специальными свойствами

Нержавеющая кислотоупорная сталь.
Жаропрочная сталь
Электротермическая легированная сталь.
Электротехническая сталь
Высокомарганцевая сталь

Классификация по способу выплавки.

(1) Классификация по типам печей

а. Мартеновская сталь

Кислотная мартеновская сталь
Основная мартеновская сталь

b. Конвертерная сталь

Кислотная бессемеровская сталь
Основная бессемеровская сталь

Конвертерная сталь с нижней продувкой
Конвертерная сталь с боковой продувкой

70365 c. Дуговая сталь

Электропечная сталь
Электрошлаковая печь сталь
Индукционная печь сталь
Вакуумная самотечная печь сталь
Электронно-лучевая печь сталь

(2) Классификация по степени раскисления и системе разливки.

Ободная сталь
Полуспокойная сталь
Спокойная сталь
Спецспокойная сталь

Связанные чтения: Тип металла

Классификация токсичности нержавеющей стали и оценка опасности для здоровья0001

Обзор

. 2022 авг;133:105227.

doi: 10.1016/j.yrtph.2022.105227. Epub 2022 8 июля.

Пия Таксель ¹ , Паси Хуусконен ²

Принадлежности

¹ Финский институт гигиены труда, а/я 40, FI-00032, Työterveyslaitos, Финляндия. Электронный адрес: [email protected].
² Финский институт гигиены труда, а/я 40, FI-00032, Työterveyslaitos, Финляндия.

PMID: 35817207
DOI: 10.1016/j.yrtph.2022.105227

Бесплатная статья

Обзор

Piia Taxell et al. Регул токсикол фармакол. 2022 авг.

. 2022 авг;133:105227.

doi: 10.1016/j.yrtph.2022.105227. Epub 2022 8 июля.

Авторы

Пия Таксель ¹ , Паси Хуусконен ²

Принадлежности

¹ Финский институт гигиены труда, а/я 40, FI-00032, Työterveyslaitos, Финляндия. Электронный адрес: [email protected].
² Финский институт гигиены труда, а/я 40, FI-00032, Työterveyslaitos, Финляндия.

PMID: 35817207
DOI: 10.1016/j.yrtph.2022.105227

Абстрактный

Нержавеющие стали представляют собой широко используемые сплавы на основе железа, которые содержат хром и, как правило, другие легирующие элементы. Оксид поверхности нержавеющих сталей, богатый хромом (III), эффективно ограничивает высвобождение (биодоступность) их металлических компонентов в большинстве физиологических сред, влияя на токсичность сплава. Из компонентов и примесей нержавеющих сталей особый интерес представляют никель и кобальт, в первую очередь из-за сенсибилизации кожи и токсичности никеля при многократном вдыхании, а также (ингаляционной) канцерогенности кобальта.

Ключевые слова: биодоступность; Канцерогенность; классификация; Сенсибилизация; Нержавеющая сталь; Токсичность.