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

alexxlab | 18.10.1996 | 0 | Разное

Содержание

Разница между легированной сталью и углеродистой сталью | Сравните разницу между похожими терминами – Наука

Легированная сталь против углеродистой стали

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

Легированная сталь

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

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

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

Углеродистая сталь

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

Вкратце:

Легированная сталь против углеродистой стали

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

• Как следует из названия, легированная сталь – это сталь, полученная путем добавления различных других элементов в сталь посредством термической обработки.

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

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

• Нержавеющая сталь – это разновидность легированной стали.

Чем отличаются углеродистые стали от легированных


Основное отличие — легированная сталь против углеродистой стали

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

Ключевые области покрыты

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

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

Что такое легированная сталь

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

  • Низколегированная сталь
  • Высоколегированная сталь

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

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

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

Что такое углеродистая сталь

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

  • Высокая углеродистая сталь
  • Низкоуглеродистая сталь

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

Рисунок 2: Углеродистая сталь, используемая в качестве строительного материала

Разница между легированной сталью и углеродистой сталью

Определение

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

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

Устойчивость к коррозии

Легированная сталь: Легированные стали устойчивы к коррозии.

Углеродистая сталь: Углеродистые стали менее устойчивы к коррозии.

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

Углеродистая сталь: Углеродистая сталь обладает высокой прочностью.

свариваемость

Легированная сталь: Свариваемость легированной стали высокая.

Углеродистая сталь: Свариваемость из углеродистой стали низкая.

Температура плавления

Легированная сталь: Легированные стали имеют высокие температуры плавления.

Углеродистая сталь: Углеродистые стали имеют низкие температуры плавления.

Легированная сталь: Пластичность легированной стали высокая.

Углеродистая сталь: Пластичность углеродистой стали низкая.

Заключение

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

Рекомендации:

1. «Информация об углеродистых сталях и легированных сталях». Информация об углеродистых сталях и легированных сталях | Engineering360. Н.п., н.д. Web.

Источник: ru.strephonsays.com

Общие сведения

Сталь, процент углерода в которой составляет более 0,7%, называют инструментальной. В основе фазовой структуры лежит мартенсит и только в некоторых случаях ледибурит.

Используется главным образом в машиностроении в качестве материала для производства инструмента по обработке черных и цветных сплавов.

Инструментальную сталь отличает ряд особенностей по сравнению с конструкционной. Среди них наиболее важными являются:

  • Повышенная твердость, которая составляет 60-65 единиц по шкале Роквелла.
  • Дополнительная прочность. Временное сопротивление на разрыв не должно быть ниже 900 МПа.
  • Способность сопротивляться воздействию абразивного износа.
  • Высокая прокаливаемость — свойство сталей термически упрочняться.
  • Красностойкость, которая характеризует металл с точки зрения способности сохранять свои прочностные характеристики при увеличении температурного воздействия на него.

Согласно государственным стандартам предусмотрены следующие разновидности инструментальных марок, исходя из их технологического назначения:

  • Инструментальные углеродистые стали ГОСТ 1435-99. Помечаются буквой «У» в начале маркировки. Цифра, следующая далее в обозначении, показывает углеродистую составляющую: У12, У10 и т.д. Размерность берется в сотых долях процента. В конце может ставиться буква «А» (например, У10А), которая показывает, что данная инструментальная сталь имеет уменьшенное количество отрицательных включений. В частности, это относится к сере и фосфору, элементам, ответственным за ухудшение механических свойств стального сплава.
  • Легированные инструментальные стали ГОСТ 5950-2000. Цифра, стоящая в начале, показывает сотую долу процента карбидов в стали. В случае ее отсутствия значение данного параметра принимается равным 1%. Далее следует буквенное обозначение легирующих элементов с указанием цифрами их содержания в целых долях процента: Х, 5ХВГ, 9ХС и прочее.
  • Быстрорежущие инструментальные стали ГОСТ 19265-73. В технической документации маркируются буквой «Р». Цифрой за ней обозначают ориентировочное содержание вольфрама – базового химического компонента для данной стали. Помимо него быстрорезы могут включать в своем составе кобальт и ванадий. Они также указываются в маркировке соответствующими буквами: К и Ф. Содержание хрома во всех быстрорежущих сталях колеблется в пределах 3-4%. По этой причине его не обозначают в маркировке.
  • Штампованные инструментальные стали ГОСТ 1265-74. Маркируется данный вид сталей аналогично легированным. По характеру применения они бывают штампованными сталями холодной и горячей деформации.

Инструментальные стали и сплавы

Углеродистая режущая сталь. Первым материалом для производства режущего инструмента применяли углеродистую режущую сталь, это материал известен уже давно, хорошо изучен и представляет собой следующие марки стали: У9А, У10А, У12А и У13А, число в которых указывает на десятые доли % углерода в его составе. Материал закаливается до показателя твёрдости 61 — 63 HRC. Механическая прочность режущего инструмента из этого материала достаточно высока, но этот материал имеет минимальный ресурс работы из всех известных инструментальных сталей и сплавов в связи с его низкой теплостойкостью и износостойкостью.

Низколегированные инструментальные стали — это углеродистая инструментальная сталь с невысоким содержанием (до 1%) легирующих добавок, таких как: ванадий, кремний, вольфрам, марганец, хром. Данный режущий материал имеет соответствующую маркировку, например: Х6ВФ, 95ХГСВФ, 9ХС, ХВГ. Указанные марки являются также самыми широкоприменяемыми из этой группы и закалены до твёрдости в 65 HRC. Повышенная износостойкость, по сравнению с обычными углеродистыми сталями, и столь же низкая теплостойкость в 250-350 °С — не позволяет обрабатывать твёрдые материалы и сплавы. Данные характеристики позволяют производить стандартные ручные и машинные инструменты для не отвественных и невысокоточных работ, для обработки материалов на низкой скорости и малых нагрузках. Преимуществом является низкая стоимость изготовления режущего материала из углеродистых и низколегированных углеродистых сталей.

Высоколегированная инструментальная сталь — изготовленная на основе высокоуглеродистой быстрорежущая сталь с содержанием углерода (С) 0,7-1,4% со значительным содержанием карбидов (карбид хрома, карбид молибдена, карбид ванадия, карбид вольфрама) — это значительно повышает теплостойкость материала (до 670 °С), повышает прочность инструмента и износостойкость. Эти характеристики позволяют увеличить скорость обработки в 2-4 раза по сравнению с предыдущими материалами в этой группе (УС и НЛИС). Ниже мы приводим сгруппированный список высоколегированных инструментальных сталей в хронологическом порядке появившихся в инструментальной промышленности с описанием их характеристик:

  • Р9 и Р18 — марки быстрорежущей инструментальной стали, которые впервые появились в производстве. Химический состав быстрорежущей стали Р9 — 0,8% углерода, 4% хрома, 9% вольфрама, 2% ванадия. Химический состав быстрорежущей стали Р18 — 0,8% углерода, 4% хрома, 18% вольфрама, 1% ванадия. Обладают одинаково высокой теплостойкостью. Повышенная в 2 раза износостойкость быстрорежущей стали Р18 по сравнению с Р9 из-за более высокого содержания свободных карбидов (примерно в 3 раза). Р18 значительно лучше шлифуется, чем Р9, и меньше «прижигается»*. В виду всех этих преимуществ и положительных качеств уже давно принято считать быстрорежущую сталь Р18 эталоном, в сравнении с которой оценивают другие марки режущего материала этой группы.
  • В попытках сократить расход дорогостоящего вольфрама и повысить режущие свойства режущего инструмента учёные и инженеры отечественных НИИ разработали множество марок молибденовых режущих сталей: Р9М4, Р6М5, Р6М3; кобальтовых режущих сталей: Р9К10, Р9К5; ванадиевых режущих сталей: Р18Ф2, Р14Ф4, Р12Ф3, Р9Ф5; и быстрорежущих сталей с комбинацией легирующих добавок: Р18Ф2К5, Р12Ф2М3К8, Р12Ф4К5, Р6М5К5. Эти марки быстрорежущих сталей, всего их более 40 видов, подразделяются по производительности и теплостойкости на группы: нормальная, повышенная и высокая: Режущая сталь с нормальной теплостойкостью — это инструментальная сталь с содержанием вольфрама Р9, Р12 и Р18, а также современные их аналоги — Р6М5 (импортный аналог — HSS), Р6М3.
  • Режущая сталь с повышенной теплостойкостью — это инструментальная сталь с содержанием 2% молибдена, от 2% до 4% вольфрама с 6% — 8% ванадия или 9% — 10% вольфрама с 4% — 5% ванадия. В эту группу также включены стали с легирующими добавками в виде 5% кобальта, 3,5% — 4% ванадия и ≤ 12% вольфрама. А также стали с 6% — 8% кобальта, 1,5% — 2% ванадия и ≤ 10% вольфрама. Примеры — Р6М5К5 (HSS Co), Р6М5К8, Р9К5.
  • Режущая сталь с высокой теплостойкостью — это высоколегированная углеродистая сталь, содержащит ≥ 12% кобальта, ≤ 18% вольфрама и ≤ 3,5% ванадия. В некоторых марках долю вольфрама уменьшают ≤ 14%, путём введения дополнительного количества молибдена.

Это интересно: Диаметр отверстия под метрическую резьбу: с помощью таблицы и без
Все инструменты для работы на станках в основном изготавливают из быстрорежущих сталей. Технологи и руководители металлообрабатывающих организаций обязаны разбираться в марках быстрорежущей стали, их характеристиках и свойствах легирующих добавок, поскольку эти данные позволят им обоснованно подойти к выбору марки быстрорежущей стали, которая будет оптимальной для конкретных условий работы и обрабатываемого материала. Этот выбор можно сделать только на основании технологических и эксплуатационных свойствах, обусловленных легирующими добавками входящими в состав быстрорежущих сталей.

Влияние легирующих добавок кобальта, ванадия, молибдена и вольфрама на свойства быстрорежущей стали

  • Вольфрам — является легирующей добавкой и придаёт быстрорежущей стали теплостойкость, повышает износостойкость и значительно повышает твёрдость. Принимаемая за эталон быстрорежущая сталь Р18 с содержанием 18% вольфрама в свободной форме отлично закаливается и шлифуется. Высокая теплостойкость (≤620°С) по отношению углеродистым и низколегированным углеродистым сталям обусловлена высоким содержанием вольфрама. Вольфрам незначительно снижает прочность и теплопроводность. Сталь Р18 менее пластична, чем Р9 и Р12. Высокая карбидная неоднородность (карбидные ликвации у неё несколько больше), поэтому она менее пластична, чем те же Р9 и Р12 и сложнее обрабатывается под давлением в нагретом состоянии.
  • Молибден — легирующая добавка для быстрорежущей стали с более выраженными характеристиками, чем у вольфрама. Содержание молибдена в стали снижают в 1,5 раза в сравнении с вольфрамом, сохраняя при этом тот же уровень теплостойкости. Сталь с содержанием молибдена в горячем состоянии более пластична, чем с вольфрамом, её легче обрабатывать на прессовом и кузнечном оборудовании. Кроме этого, молибден значительно повышает теплопроводность (отвод тепла из рабочей зоны). Повышенная прочность в сталях с содержанием молибдена ≤5%. Карбидная неоднородность в сталях с молибденом меньше, увеличивается интервал температур закалки. Минусом является обезуглероживание при нагревании перед закаливанием.
  • Ванадий — легирующая добавка для быстрорежущей стали, наделяющая её повышенной твёрдостью (≤ 67 HRC), повышает теплостойкость (≤ 635 °С). Несколько отрицательно воздействует на такие показатели как хрупкость, прочность и теплопроводность. Ванадий в стали ухудшает шлифуемость из склонности этих сталей к прижогам*, которая зависит от концентрации карбидов ванадия, поскольку они имеют малую теплопроводность и твёрже основного состава стали, чем больше ванадия — тем хуже в этом смысле.
  • Кобальт — как легирующая добавка в быстрорежущей стали образует в её составе мелкодисперсные интерметаллиды, а не карбиды как с хромом, молибденом, ванадием и вольфрамом, что увеличивает теплостойкость до 670 °С и твёрдость до 65 HRC. Кобальт значительно повышает теплопроводность, превосходя по этому показателю молибден. Быстрорежущая сталь с кобальтом, например Р6М5К5 (импортный аналог — HSS-Co), шлифуется лучше, чем ванадиевые стали. Несмотря на эти положительные характеристики, кобальт снижает прочность и повышает хрупкость, высокая карбидно-интерметаллидная неоднородность. Кроме того, кобальтовые свёрла дороже свёрл Р18 практически на 100%.

Применение режущего инструмента из сталей с повышенной и высокой теплостойкостью рационально только при работе на повышенных скоростях и обработке труднообрабатываемых материалов, посколько только в этом случае можно получить преимущество за счет более быстрой скорости обработки (в 3-4 раза более быстро), чем инструментами из быстрорежущих сталей нормальной теплостойкости. Стали нормальной теплостойкости имеют ряд преимуществ — низкая цена, более высокая прочность, легче обрабатываются. Очень важно учитывать профессионализм и оснащение производственной площадки всем необходимым инструментом для выполнения работ и заточки. В случае, если нарушаются рекомендации по закалке, отпуску, заточке и шлифования, то преимущества таких сталей не будут реализованы, кроме того инструмент будет испорчен (характеристики инструмента станут хуже, чем у инструмента из режущей стали с нормальной теплопроводностью) и возрастут расходы.

Дополнительно режущие свойства стали могут быть повышены добавлением в их состав азота в количестве 0,06% — 0,09%. Маркируется она очень просто, ставится буква А, например: Р6М5 — Р6АМ5 (АР6М5), АР18, АР12. Введение в состав быстрорежущей стали азота повышает на 1-2 HRC твёрдость и увеличивает режущие свойства на 20% — 30%.

Применение технологии порошковой металлургии в производстве режущих инструментов существенно увеличивает свойства быстрорежущих сталей. Процесс заключается в прессовании из порошка, прокатом и в конце процесса — ковка заготовки (упрочнение и придание формы). Данная технология позволяет получить режущую сталь более однородную по своей структуре, уменьшить деформацию при термобработке и улучшить износостойкость инструмента до 2-х раз.

Поскольку вольфрам имеет ограниченные запасы на Земле и при этом процесс получения вольфрама достаточно дорогостоящий, то в мире, как впрочем и в нашей стране, начали разрабатывать безвольфрамовые марки режущей стали, такие как: ЭК-42, ЭК-41, 11М5Ф и тд. Эти марки режущей стали по своим характеристикам аналогичны марке Р6М5.

Относительно недавно появились безуглеродные высоколегиронанные сплавы (дисперсионно-твердеющие ДТС) с содержанием углерода до 0,06%, например: В16М4К16Х4Н2, ЗВ20К20Х4, Р10М5К25, Р18М7К25, Р18МЗК25. Дисперсионное твердение данных сплавов во время закалки и отпуска приводит к повышению твёрдости до 69 HRC и теплостойкости ≤ 720 °С. Имеющие высокую прочность ≤2000 Н/мм2 режущие инструменты, изготовленные из этого материала, используются для работы с труднообрабатываемыми материалами, при это скорость резания возрастает в 1,5-2 раза в сравнении с быстрорежущей сталью Р18. Экономически нецелесообразно инструментами изготовленными из ДТС обрабатывать углеродистые и умеренно легированные конструкционные материалы, поскольку они имеют высокую стоимость и при обработке обычных материалов их свойства проявляются на уровне Р18Ф2 и Р9К5, не более.

Быстрорежущая инструментальная сталь

Быстрорежущих инструментальных сталей от всех выше представленных видов инструментальных стальных сплавов отличает более высокая красностойкость. Данные сплавы не изменяют своих механических характеристик при температурном режиме до 650 ºС. Как результат, скорость резания увеличивается в 5 раза, а долговечность инструментария в 32 раз.

Этого стало возможным благодаря включению в их химический состав вольфрама или его аналога молибдена. Также на теплостойкость положительно влияет добавление в сталь таких металлов как кобальт, ванадий и хром. Наиболее востребованными марками в машино- и станкостроении являются Р18, Р12, Р6М4 и Р10К5Ф5. Из данной группы инструментальных сталей стоит отметить Р12, т.к. она обладает лучшей технологичностью: более податлива обработке давлением.

Термическая обработка данных стальных сплавов включает в себя закалку при 1250 ºС и многократный низкий отпуск при 350 ºС. Превышение указанных температур крайне нежелательно, т.к. это приводит к резкому снижению механических характеристик, в частности образования хрупкости. Иногда для улучшения коррозионностойких свойств быстрорезы дополнительно обрабатываются паром.

Штампованная сталь

Штампованная инструментальная сталь используется в производстве матриц и пуансонов штампов. Как было сказано ранее, она подразделяется на сталь холодного и горячего деформирования.

Инструментальная сталь холодной деформации работают при температуре 250-300 ºС. Сюда относят Х12М и Х12Ф1, в основе которых лежит фазовая структура ледибурит. Их отличие — это высокое значение прокаливаемости, красностойкости и твердости (64 HRC). Из них изготовляют массивные штампы сложной формы, ролики для накатывания резьбы и т.д.

Это интересно: Штампованные изделия из металла. Виды объемной штамповки

Штампованные стали горячей деформации работают с более горячим металлом, температура которого может доходить до 550 ºС. Поэтому, помимо всего прочего, они должны обладать разгаростойкосью — способностью выдерживать многократные перегревы и не трескаться при этом. Наиболее востребованными марками здесь являются 5ХНМ и ХГМ.

Инструментальные стали в свое время совершили технологический прорыв в области обработки металлов. Их использование позволило повысить скорость резания почти в 5 раз. Но прогресс не стоит на месте. Сейчас они становятся все менее актуальными. Особенно на фоне новостей об усовершенствовании керамических сплавов.

Углеродистые и легированные стали (стр. 1 из 2)

на тему:
«Углеродистые и легированные стали»
Углеродистой сталью называется сплав железа с углеродом (содержание углерода до 2%) с примесями кремния, серы и фосфора, причем главной составляющей, определяющей свойства, является углерод. Процентное содержание элементов в стали примерно следующее: Fe — до 99,0; С — 0,05-2,0; Si – 0,15-0,35; Mn – 0,3-0,8; S – до 0,06; P – до 0,07. В зависимости от содержания углерода углеродистые стали подразделяют на низкоуглеродистую (до 0,25% С), среднеуглеродистую (0,25-0,6% С) и высокоуглеродистую (более 0,6% С). Различают углеродистые стали обыкновенного качества и качественную конструкционную. К первой группе относится горячекатаная (сортовая, фасонная, толстолистовая, тонколистовая, широкополосная) и холоднокатаная (тонколистовая) сталь; во вторую входят горячекатаные и кованые заготовки диаметром (или толщиной) до 250 мм, калиброванная сталь и серебрянка. Углеродистая сталь — наиболее распространённый вид чёрных металлов.

Конструкционной

углеродистой сталью называется сталь, содержащая углерода до 0,65-0,70% (в виде исключения производят конструкционные стали с содержанием 0,85% углерода). Конструкционная сталь идет для изготовления деталей машин и конструкций. Она должна обладать достаточной прочностью, хорошо сопротивляться удару и в то же время хорошо обрабатываться.

По качеству конструкционная сталь делится на три группы:

Сталь обыкновенного качества – сталь широкого потребления, идет для строительных конструкций, крепежных деталей, листового проката, заклепок, труб, арматуры, мостов, профильного проката.

Сталь повышенного качества идет для паровозных и вагонных осей, бандажей, котлов, проволоки и т.д.

Качественная сталь идет для деталей, требующих более высокой пластичности, сопротивления удару, работающих при повышенных давлениях: для зубчатых колес, труб, винтов, болтов, для деталей, подлежащих цементации, для сварных изделий.

Инструментальной

углеродистой сталью называется сталь с содержанием углерода от 0,7% и выше. Эта сталь отличается высокой твердостью и прочностью и применяется для изготовления инструмента. Инструментальная углеродистая сталь делится на качественную и высококачественную. Содержание серы и фосфора в качественной инструментальной стали – 0,03% и 0,035%, в высококачественной – 0,02% и 0,03% соответственно.

Выпускается по ГОСТ 1435-90 следующих марок: У7; У8; У8Г; У9; У10; У11; У12; У13; У7А; У8А; У8ГА; У9А; У10А; У11А; У12А; У13А. Стандарт распространяется на углеродистую инструментальную горячекатаную, кованую, калиброваную сталь, серебрянку.

чем отличаются углеродистые стали от легированных

Углеродистой называют нелегированную сталь, содержащую 0,04. 2 % углерода. Кроме того, в состав стали входят постоянные примеси – кремний и марганец, а также вредные -фосфор и сера (их содержание не должно превышать 0,05. 0,06 %). В зависимости от содержания углерода такие стали делятся на низко- (до 0,25 % углерода) , средне- (0,25. 0,6 %) и высокоуглеродистые (свыше 0,65 %). С повышением содержания углерода уменьшается пластичность и повышается твердость стали; прочность ее также возрастает, но при содержании углерода более 1 % вновь снижается. Повышение прочности и твердости стали объясняется увеличением содержания в стали твердого компонента – цементита. По назначению углеродистые стали подразделяют на конструкционные и инструментальные. Конструкционные стали содержат углерода не более 0,65 %. Их применяют для изготовления арматуры железобетонных конструкций. Используемые в строительстве конструкционные углеродистые стали подразделяют на стали обыкновенного качества, качественные и специальные. Сталь углеродистую обыкновенного качества подразделяют на группы А, Б, В, учитывающие условия поставки. Сталь группы А поставляют потребителям по механическим свойствам: пределам прочности и текучести, относительному удлинению, способности к изгибу в холодном состоянии. В стали группы Б нормируют химический состав, а группы В – одновременно химический состав и механические свойства. Маркировка сталей. Каждая группа включает несколько марок стали – от СтО до Стб. С увеличением номера возрастает прочность стали и уменьшается ее пластичность. Сталь марок от Ст1 до Ст4 выпускают кипящей, полуспокойной, спокойной, марок Ст5 и Стб – полуспокойной и спокойной. Указание о степени раскисления делают в-виде индекса: кп – кипящая, пс -полуспокойная, сп – спокойная. Стали марок СтЗГпс, СтЗГсп и Ст5Гпс содержат повышенное количество марганца, на что указывает буква Г. СтО содержит углерода не более 0,23 %, СтЗ – от 0,14 до 0,22 %, а Стб – от 0,38 до 0,49 Сталь группы Б изготовляют тех же марок, что и сталь группы А, но в начале обозначения марки вводят букву Б, например сталь БСт1кп. Для сталей группы А букву впереди марки не ставят. В обозначении марок сталей всех групп вводят также цифры от 1 до 6, характеризующие категорию стали. Категория определяется совокупностью механических свойств стали либо особенностями ее химического состава. Цифру 1 в сталях первой категории не указывают. Примеры обозначения марок стали: СтЗкп – группа А, сталь 3, кипящая, категория 1; БСт2пс2 – группа Б, сталь 2, полуспокойная, категория 2; ВСт2спЗ – группа В, сталь 2, спокойная, категория 3. В строительстве используют стали всех групп. Наиболее пластичные Ст1 и Ст2 применяют в конструкциях резервуаров, трубопроводах, для заклепок. Из СтЗ, Ст4 и Ст5 изготовляют строительные конструкции, а также арматуру для железобетона. В большом количестве углеродистая сталь обыкновенного качества расходуется на изготовление листового, круглого, швеллерного, двутаврового проката. Легированные стали, кроме железа, углерода и нормальных примесей, содержат легирующие элементы, например хром, никель, молибден, ванадий, вольфрам, титан, которые повышают качество стали и придают ей специальные свойства. К таким элементам относят также марганец и кремний, если их содержание в стали превышает 1 %. Легирующие элементы образуют с железом химические соединения и твердые растворы замещения, которые играют роль упрочняющей фазы. Кроме того, большинство легирующих элементов образуют с углеродом простые и сложные карбиды

Углеродистые стали: особенности, классификация, обработка и область применения

Углеродистая сталь – это металлургические композиции с низким содержанием добавок и высоким содержанием железа – до 99 ½ %. Этот материал высоко востребован в различных сферах промышленности, чем объясняется его высокая доля в производстве – до 80%. Сегодня разработано около 2 тысяч марок. Структура материала зависит от содержания в нем углерода. Изменяя процентное соотношение можно влиять на такие характеристики, как твердость, текучесть, пластичность и плотность. Критичным является показатель углерода в составе материала в 0,8%.

Классификация углеродистых сталей

Кроме классификации по структурным параметрам,их принято различать по технологии получения:

  • электрические УС;
  • мартеновские;
  • кислородно-конвертерные.

По уровню раскисления подразделяют материал:

По качеству, в соответствии с наличием и объемам вредных примесей железный сплав бывает:

  • обычного качества;
  • качественные стали.

По сфере использования УС бывают:

  • обычные;
  • инструментальные;
  • конструкционные.

По наличию и объемам С в углеродистом железном сплаве материал классифицируют:

  • высокоуглеродистые стали марки с содержанием С более 0,65%;
  • среднеуглеродистые – от 0,25 до 0,6%;
  • низкоуглеродистые стали марки с содержанием С до 0,25%.

Чем выше показатели углерода, тем тверже и прочнее материал, но и выше его хрупкость. Маркировка материала напрямую связана с его назначением:

  • Обычного качества обозначают условным буквенным обозначением Ст. Далее следуют цифры от 1 до 7, которые показывают содержание С (углерода), кратное 10. Производства железных сплавов этой группы регламентирует ГОСТ380-85. Дополнительно эти материалы принято различать по группе поставок: А, Б и В. Это обозначение указывается перед маркой (группа А не указывается). Для А – стабильны механические свойства, для Б стабильны механический состав, для В стабильны свойства и состав.
  • Конструкционные УС регламентирует ГОСТ380-88, маркировка осуществляется цифрами: от 08 и до 85. Эти цифры информируют о содержании С (углерода) в материале в сотых долях %. Если железный сплав характеризуется увеличенным содержанием марганца, в конце маркировки указывается Г.
  • Инструментальные УС регламентирует ГОСТ1435-54 и 5952-51. Этот железный сплав относится к качественным, и маркируется буквой У. Далее следуют цифры, которые показывают объемы углерода в десятых долях %. Существует подгруппа высшего качества, в этом случае обозначение завершается буквой А. Им характерно повышенное содержание углерода.

В обозначении марки принято указывать степень раскисления: пс или кс.

Процент С в составе инструментальной стали обуславливается ее применение. У7 — для изготовления кузнечных молотов, штампов и зубил, У8 идет на изготовления инструментария для работы с камнем и металлом, У9 – оптимален для производства штемпелей и кернеров. Последующие модификации используют для выпуска полотен ножовок, сверл, плашек, резцов.

Чем отличаются углеродистые стали от легированных

По назначению углеродистые стали подразделяют на конструкционные и инструментальные.

Конструкционные стали содержат углерода не более 0,65 %. Их применяют для изготовления арматуры железобетонных конструкций. Используемые в строительстве конструкционные углеродистые стали подразделяют на стали обыкновенного качества, качественные и специальные.

Сталь углеродистую обыкновенного качества подразделяют на группы А, Б, В, учитывающие условия поставки. Сталь группы А поставляют потребителям по механическим свойствам: пределам прочности и текучести, относительному удлинению, способности к изгибу в холодном состоянии. В стали группы Б нормируют химический состав, а группы В – одновременно химический состав и механические свойства.

Маркировка сталей. Каждая группа включает несколько марок стали – от СтО до Стб. С увеличением номера возрастает прочность стали и уменьшается ее пластичность. Сталь марок от Ст1 до Ст4 выпускают кипящей, полуспокойной, спокойной, марок Ст5 и Стб – полуспокойной и спокойной. Указание о степени раскисления делают в-виде индекса: кп – кипящая, пс -полуспокойная, сп – спокойная. Стали марок СтЗГпс, СтЗГсп и Ст5Гпс содержат повышенное количество марганца, на что указывает буква Г. СтО содержит углерода не более 0,23 %, СтЗ – от 0,14 до 0,22 %, а Стб – от 0,38 до 0,49 Сталь группы Б изготовляют тех же марок, что и сталь группы А, но в начале обозначения марки вводят букву Б, например сталь БСт1кп. Для сталей группы А букву впереди марки не ставят.

В обозначении марок сталей всех групп вводят также цифры от 1 до 6, характеризующие категорию стали. Категория определяется совокупностью механических свойств стали либо особенностями ее химического состава. Цифру 1 в сталях первой категории не указывают.

Примеры обозначения марок стали: СтЗкп – группа А, сталь 3, кипящая, категория 1; БСт2пс2 – группа Б, сталь 2, полуспокойная, категория 2; ВСт2спЗ – группа В, сталь 2, спокойная, категория 3.

В строительстве используют стали всех групп. Наиболее пластичные Ст1 и Ст2 применяют в конструкциях резервуаров, трубопроводах, для заклепок. Из СтЗ, Ст4 и Ст5 изготовляют строительные конструкции, а также арматуру для железобетона. В большом количестве углеродистая сталь обыкновенного качества расходуется на изготовление листового, круглого, швеллерного, двутаврового проката.

Легированные стали, кроме железа, углерода и нормальных примесей, содержат легирующие элементы, например хром, никель, молибден, ванадий, вольфрам, титан, которые повышают качество стали и придают ей специальные свойства. К таким элементам относят также марганец и кремний, если их содержание в стали превышает 1 %.

Легирующие элементы образуют с железом химические соединения и твердые растворы замещения, которые играют роль упрочняющей фазы. Кроме того, большинство легирующих элементов образуют с углеродом простые и сложные карбиды

Отличие углеродистых сталей от легированных

Марки УС различают технологические процессы и использование различных добавок. Так чем отличаются углеродистые стали от легированных, если в эти железные сплавы также добавляются элементы, изменяющие механические, эксплуатационные и технологические параметры:

  • В состав углеродистых железных сплавов входят железо, углерод и нормальные примеси, которые бывают полезными и вредными. К первым относится марганец и кремний. Вредные примеси – это сера и фосфор.
  • В состав материала не входят легирующие добавки, которые изменяют свойства, такие как: молибден, титан, вольфрам и другие.
  • УС не предназначены для специального использования, это общепромышленный материал.
  • В сравнении с легированными материалами, углеродистые сплавы имеют более низкие технологические и эксплуатационные параметры, в том числе твердость и теплостойкость.

чем отличаются углеродистые стали от легированных

чем отличаются углеродистые стали от легированных

Ответы:

Углеродистой называют нелегированную сталь, содержащую 0,04. 2 % углерода. Кроме того, в состав стали входят постоянные примеси – кремний и марганец, а также вредные -фосфор и сера (их содержание не должно превышать 0,05. 0,06 %). В зависимости от содержания углерода такие стали делятся на низко- (до 0,25 % углерода) , средне- (0,25. 0,6 %) и высокоуглеродистые (свыше 0,65 %). С повышением содержания углерода уменьшается пластичность и повышается твердость стали; прочность ее также возрастает, но при содержании углерода более 1 % вновь снижается. Повышение прочности и твердости стали объясняется увеличением содержания в стали твердого компонента – цементита. По назначению углеродистые стали подразделяют на конструкционные и инструментальные. Конструкционные стали содержат углерода не более 0,65 %. Их применяют для изготовления арматуры железобетонных конструкций. Используемые в строительстве конструкционные углеродистые стали подразделяют на стали обыкновенного качества, качественные и специальные. Сталь углеродистую обыкновенного качества подразделяют на группы А, Б, В, учитывающие условия поставки. Сталь группы А поставляют потребителям по механическим свойствам: пределам прочности и текучести, относительному удлинению, способности к изгибу в холодном состоянии. В стали группы Б нормируют химический состав, а группы В – одновременно химический состав и механические свойства. Маркировка сталей. Каждая группа включает несколько марок стали – от СтО до Стб. С увеличением номера возрастает прочность стали и уменьшается ее пластичность. Сталь марок от Ст1 до Ст4 выпускают кипящей, полуспокойной, спокойной, марок Ст5 и Стб – полуспокойной и спокойной. Указание о степени раскисления делают в-виде индекса: кп – кипящая, пс -полуспокойная, сп – спокойная. Стали марок СтЗГпс, СтЗГсп и Ст5Гпс содержат повышенное количество марганца, на что указывает буква Г. СтО содержит углерода не более 0,23 %, СтЗ – от 0,14 до 0,22 %, а Стб – от 0,38 до 0,49 Сталь группы Б изготовляют тех же марок, что и сталь группы А, но в начале обозначения марки вводят букву Б, например сталь БСт1кп. Для сталей группы А букву впереди марки не ставят. В обозначении марок сталей всех групп вводят также цифры от 1 до 6, характеризующие категорию стали. Категория определяется совокупностью механических свойств стали либо особенностями ее химического состава. Цифру 1 в сталях первой категории не указывают. Примеры обозначения марок стали: СтЗкп – группа А, сталь 3, кипящая, категория 1; БСт2пс2 – группа Б, сталь 2, полуспокойная, категория 2; ВСт2спЗ – группа В, сталь 2, спокойная, категория 3. В строительстве используют стали всех групп. Наиболее пластичные Ст1 и Ст2 применяют в конструкциях резервуаров, трубопроводах, для заклепок. Из СтЗ, Ст4 и Ст5 изготовляют строительные конструкции, а также арматуру для железобетона. В большом количестве углеродистая сталь обыкновенного качества расходуется на изготовление листового, круглого, швеллерного, двутаврового проката. Легированные стали, кроме железа, углерода и нормальных примесей, содержат легирующие элементы, например хром, никель, молибден, ванадий, вольфрам, титан, которые повышают качество стали и придают ей специальные свойства. К таким элементам относят также марганец и кремний, если их содержание в стали превышает 1 %. Легирующие элементы образуют с железом химические соединения и твердые растворы замещения, которые играют роль упрочняющей фазы. Кроме того, большинство легирующих элементов образуют с углеродом простые и сложные карбиды

Область применения углеродистых сталей

Сфера применения УС определяется видом. Так, для холодной деформации и горячей ковки используется малоуглеродистая сталь, марки ее отличаются высокой пластичностью. Железные сплавы со средним содержанием углерода немногим отличаются по показателям текучести и пластичности, но его прочность уже выше. Они актуальны для производства элементов конструкций и механизмов, которые будут эксплуатироваться в обычных условиях. УС с высоким содержанием углерода обладают высокой прочностью, из них изготавливают различный инструмент и измерительные приборы. УС обычного качества используется на производстве листового материала, швеллеров, прутьев, балок и других изделий. Из нее выполняют элементы машин и металлические конструкции.

Обработка углеродистых сталей

Основными видами обработки УС являются: отжиг, закалка, нормализация, старение и отпуск.

  • Углеродистые стали обыкновенного качества. Сплав группы А поставляются для изделий, которые не подвергаются обработке. Группа Б – это материалы, которые предназначены для штамповки, ковке, а иногда и температурной обработке. Группа В – это сплавы, которые могут обрабатываться методом сварки.
  • Сталь углеродистая качественная. Этот материал можно подвергать химикотермической обработке, нормализации, холодной механической обработке, высадке, штамповке и обработке давлением. Особенности технологического процесса зависят от конкретной марки.

Одним из главных преимуществ этого железного сплава является его невысокая стоимость. Именно этот фактор обуславливает широкую применяемость материала.

Источник: solidiron.ru

Чем отличаются инструментальные углеродистые стали, их маркировка

В инструментальные углеродистые стали, когда идёт процесс плавления, применяется углерод и определённые элементы. Состав стали полностью зависит от изделия, в котором будет применяться сталь. То есть конкретный вид стали подходит под свою деятельность.

От добавленных элементов могут образоваться такие качества, как:

Корректировка каждого качества, получается, посредством процентного соотношения углерода в составе стали. Его процент от общего объёма считается главным условием разделения стали на типы. Процентное содержание углерода показывает уровень твёрдости изделия. Чем более высокий уровень углерода, то тем выше будет прочность изделия, при этом изделие становится более хрупким. Сталь имеет несколько видов:

  • Низкоуглеродистая. Включает в себя до 0.25% углерода. Имеет хорошую пластичность, легко деформируется не только на высоких температурах, так и при холодных.
  • Среднеуглиродистая. Имеет 0.3-0.6% углерода. Имеет достаточный уровень прочности, при этом сохраняет свой уровень пластичности и текучести, потому хорошо обрабатывается.
  • Высокоуглеродистая. Имеет 0.6-1.4%. Подходит для инструментов повышенной прочности и приборов для произведения замеров.

Данный вид стали почти не содержит в своём составе легирующих добавок. Они отличаются своим нахождением минимума базовой примеси. Из примесей, базовыми можно назвать добавления магния, марганца и кремния.

Чем отличаются углеродистые стали от легированных

Углеродистой называют нелегированную сталь, содержащую 0,04. 2 % углерода. Кроме того, в состав стали входят постоянные примеси – кремний и марганец, а также вредные -фосфор и сера (их содержание не должно превышать 0,05. 0,06 %). В зависимости от содержания углерода такие стали делятся на низко- (до 0,25 % углерода) , средне- (0,25. 0,6 %) и высокоуглеродистые (свыше 0,65 %). С повышением содержания углерода уменьшается пластичность и повышается твердость стали; прочность ее также возрастает, но при содержании углерода более 1 % вновь снижается. Повышение прочности и твердости стали объясняется увеличением содержания в стали твердого компонента – цементита.

По назначению углеродистые стали подразделяют на конструкционные и инструментальные.

Конструкционные стали содержат углерода не более 0,65 %. Их применяют для изготовления арматуры железобетонных конструкций. Используемые в строительстве конструкционные углеродистые стали подразделяют на стали обыкновенного качества, качественные и специальные.

Сталь углеродистую обыкновенного качества подразделяют на группы А, Б, В, учитывающие условия поставки. Сталь группы А поставляют потребителям по механическим свойствам: пределам прочности и текучести, относительному удлинению, способности к изгибу в холодном состоянии. В стали группы Б нормируют химический состав, а группы В – одновременно химический состав и механические свойства.

Маркировка углеродистой инструментальной стали

На углеродистые инструментальные стали маркировка происходит следующим образом:

Литера «У» обозначает то, что в сталь является углеродистой, а цифровые обозначения говорят о содержании углерода в процентном соотношении, которое увеличено в десять раз. Если имеется литера «А», значит, что в стали имеется высокий уровень качества.

Сталь, в которой содержится высокое качество, имеет отличие по химическому составу от качественной стали уменьшенной концентрацией таких примесей, как сера и фосфор. В углеродистых сталях имеются определённые моменты, которые делают её использование ограниченным, это:

  • Большой коэффициент расширения от тепла.
  • Невысокое электротехническое свойство.
  • Малая стойкость к коррозии в агрессивной среде на высоких температурах.
  • Уменьшение уровня прочности на превышающей температуре.
  • Чувствительны к перегреву.
  • Малая стойкость мартенсита при отпуске.

Всё говорит о том, что инструменты способны к работе только на невысоких скоростях резания.

Легированные стали

Добавляя в состав стальных сплавов некоторые вещества можно добиться необходимых свойств, эту операцию называют легированием. Так, например:

  1. Хром — увеличивает твердость, прочность, стойкость к коррозии, но ухудшает пластичность.
  2. Никель – повышает пластичность, стойкость к коррозии, но может снижать твёрдость, зачастую применяется вместе с марганцем.
  3. Вольфрам, молибден – придают твердость, усиливает жаропрочность, снижают хрупкость при отпуске.
  4. Марганец — оптимизирует стойкость к ударным нагрузкам, твердость, не уменьшая пластичности.
  5. Алюминий – улучшает жаростойкость, а также окалиностойкость, коррозионную стойкость.
  6. Кремний – делает металл прочным, сохраняя вязкость. Улучшает электросопротивление, упругость, кислостойкость. По сравнению с остальными легирующими элементами менее дорог.

Легированные стали, обладая уникальными качествами, используются для производства изделий, где их нельзя заменить иными материалами. Они классифицируются по назначению, структуре, проценту легирующих элементов, химическому составу.

Сталь углеродистая и легированная для пружин

СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ И ЛЕГИРОВАННАЯ ДЛЯ ПРУЖИН  [c.427]

Пружины изготовляют из углеродистых и легированных сталей с содержанием углерода 0,5 —1,1%. Из углеродистых сталей изготовляют пружины с диаметром проволоки до 10 мм из легированных сталей — пружины, работающие при высоких напряжениях или повышенных температурах, а также пружины с большими сечениями проволоки (диаметром 20 — 30 мм) для обеспечения закалки на полное сечение.  

[c.155]

Специальным видом конструкционной стали является углеродистая и легированная сталь, применяемая для изготовления рессор, буферов и пружин в машиностроении и транспорте. Эти детали работают преимущественно в условиях воспринятия динамических нагрузок — толчков и сотрясений или многократных вибрационных колебаний нагрузки, а также при длительных плавно изменяющихся напряжениях (пружины, применяемые в качестве аккумуляторов энергии). Металл для этих деталей, во избежание их поломок или осадки, должен обладать высокими пределами упругости и выносливости (усталости) при достаточной вязкости. Поэтому для изготовления таких деталей применяется термически обрабатываемая сталь ряда марок, общим признаком которых является относительно высокое содержание углерода (0,5—1,20/о). Наряду с более дешёвыми углеродистыми марками для ответственных рессор и пружин применяются марки с повышенным содержанием кремния и марганца. Для весьма напряжённых деталей, подвергающихся многократным переменным нагрузкам, применяются. легированные марки с присадкой хрома и ванадия, а для работающих при особых условиях — также вольфрама или никеля.  

[c.387]


Отпуск. Существуют следующие виды отпуска а) низкий (при температуре 150—280° С), применяемый для снижения внутренних напряжений и хрупкости при сохранении или небольшом снижении твердости. Этому виду отпуска подвергаются в основном детали после цементации и закалки и инструменты, изготовленные из углеродистых и легированных инструментальных сталей б) средний (при 350—500°С)— для повышения предела упругости и вязкости, которому подвергаются в основном пружины в) высокий (при 500—650°С)— для получения высокой прочности и хорошей сопротивляемости ударным нагрузкам.  [c.32]

Метод М применяется для сдаточного и промежуточного контроля углеродистых и легированных инструментальных сталей, шарико- и роликоподшипниковых сталей, конструкционных углеродистых и легированных сталей (с содержанием 0,3% С), рессорно-пружинных и др.  

[c.339]

Для изготовления пружин, рессор и тому подобных упругих элементов из указанных полуфабрикатов применяют углеродистые и легированные стали. Свойства и режимы термической обработки углеро-  [c.353]

УГЛЕРОДИСТЫЕ И ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ ДЛЯ ПРУЖИН И РЕССОР, РАБОТАЮЩИХ В ОБЫЧНЫХ УСЛОВИЯХ  [c.148]

Для изготовления пружин применяют углеродистые и легированные стали, а для приборов — сплавы цветных металлов, главным образом бериллиевую бронзу. Рессоры изготовляют только из легированных сталей.  [c.234]

Углеродистые и легированные стали для пружин и рессор, работающих в обычных условиях  [c.640]

По химическому составу рессорно-пружинные стали делят на две группы — углеродистые и легированные. Углеродистые пружинные стали содержат 0,60—1,05% С 0,30—0,80% Мп и 0,15—0,37% 81. Содержание углерода в легированной пружинной стали 0,46—0,74%. Легирование пружинных сталей производится преимущественно кремнием, марганцем, хромом. В пружинные стали для наиболее ответственных пружин вводят также никель, вольфрам, ванадий.  

[c.532]

Выбор материала обусловлен не только характером внешнего воздействия, но и степенью опасности разрушения пружин, и его технологическими свойствами. Применяются углеродистые и легированные стали с присадками марганца, кремния, хрома, реже ванадия и вольфрама, а также бронзы Бр. ОЦ., Бр. КМЦ, Бр.Б2. Заготовки для навивки пружин имеют круглое или прямоугольное сечения.  [c.356]

Для изготовления пружин и рессор используют как углеродистые, так и легированные стали (табл. 12.3), обладающие высокой упругостью, выносливостью, достаточной вязкостью и пластичностью.  

[c.185]

К группе 4 отнесены легированная сталь сложного состава(высоколегированная и среднелегированная), а также углеродистая, отвечающие особо высоким требованиям (легированная сталь для турбинных дисков и валов, ответственных деталей дизелей, ответственных пружин и рессор, для шарико- и роликоподшипников легированная инструментальная сталь легированная сталь для штампов сталь для прово локи особо высокого качества и др.).  [c.362]

Материалы. Стали сортовая углеродистая, сортовая легированная, профильная, листовая углеродистая толщиной до 2 мм, листовая углеродистая толщиной свыше 2 мм, листовая легированная, инструментальная углеродистая, инструментальная легированная, быстрорежущая проволока пружинная, чугун чушковый, ферросплавы, дробь чугунная и стальная, лом чугунный и стальной со стороны, прокат цветных металлов, электроды сварочные, проволока для электродов и пр. формовочные материалы песок, глина, крепители, кислоты, химикаты, пластические массы жидкое горючее (нефть, керосин, бензин), масла, твердое топливо (кокс, уголь, антрацит), краски и лаки, эмульсии и другие охлаждающие жидкости, лесоматериалы.  

[c.174]


Кроме углеродистых сталей марок 65, 70, 75, 85 и углеродистой стали с повышенным содержанием марганца 65Г, для пружин и рессор широко применяют специальные легированные стали.  [c.341]

В тонких сечениях пружинная проволока и лента из углеродистых сталей имеет сквозную прокаливаемость, по этому легирование пружинных сталей осуществляется в основном для повышения предела упругости и сопротивления релаксации напряжений При этом следует иметь в виду, что углеродистая сталь может иметь высокий предел упругости, но, с одной стороны, он достигается при таких  [c.208]

По химическому составу рессорно-пружинные стали делятся на две группы — углеродистые (с содержанием углерода 0,52—0,90%) и легированные (с содержанием углерода 0,46—0,69%). Легирование этих сталей производится преимущественно кремнием, марганцем и хромом, а для особо ответственных пружин в сталь вводятся никель и другие элементы.  

[c.12]

Пружины из углеродистых и легированных сталей даже для их службы в обычной воздушной атмосфере требуют защиты от коррозии с помощью гальванических покрытий — цинкования и кадмирования. Однако применение покрытий для пружин после значительного их упрочнения опасно из-за иаводороживаиия, а также ухудшения их свойств, особенно в малых сечениях. При этом снижается жесткость пружин из-за умепьщеиня модуля упругости и релаксационная стойкость, поскольку слой покрытия обладает низким сопротивлением малым пластическим деформациям. Поэтому во многих случаях, особенно когда пружины приборов и регулирующих устройств работают в коррозионио-активных средах, необходимо применять коррозионно-стойкие стали (ГОСТ 5632—72), упрочняемые в результате закалки и отпуска (старения). Хотя эти стали по своему составу существенно отличаются от углеродистых и легированных, для них справедливы те же условия проведения закалки, а именно — нагрев в защитной атмосфере, фиксирование мелкого зерна и получение минимального количества остаточного аустенита.  

[c.699]

Лента холоднокатаная из инструментальной углеродистой и легированной стали (ГОСТ 1543—42), Марки стали определяются при заказе. Ленту поставляют нагартованную или термически обработанную. По состоянию наружной поверхности и допускаемым отклонениям по серповидности, коробковатости и т. д. различают ленту 1-го и 2-го сорта. Твердость ленты должна быть в пределах HR 40—62. Лента, предназначенная для пружин в нагартованном состоянии, должна иметь  [c.27]

Конструкционные стали первой группы применяются для изготовления деталей самолетов и вертолетов, работающих в большом диапазоне механических нагрузок как по прочности, так и по вязкости. В эту группу входят углеродистые и легированные стали, в том числе высокопрочные (типа хромансиль), рессорно-пружиниые и подшипниковые.  [c.411]

Для производства пружин и рессор крупных сечений применяют сортовой н полосовой горячекатаный прокат из углеродистых и легированных сталей рабл. I). Эти упругие элементы нзго-  [c.211]

Валы – Параметры шероховатости поверхности 336-343 Взаимозаменяемость – Понятие 350 Винипласт листовой 285 Винты грузовые 826 из углеродистых и легированных сталей 635-637 из цветных сплавов 640 классов точности А и В 663, 664 регулирующие с квадратным отверстием под ключ 678 с канавкой для пружин растяжения 821, 822 с отверстием для пружин раетяже-ния 822, 823 с ушком для пружин 821 с цилиндрической головкой и шестигранным углублением 667, 668 ходовые – Параметры шероховатости поверхности нарезки 335 Винты невыпадающие 673  [c.913]

Супщость металлографических методов заключается в определении обезуглероженного слоя по микроструктуре (рис. 3.11). Метод М приме11яют для конструкционных углеродистых и легированных сталей с содержанием углерода не менее 0,3 %, для инструментальных — углеродистых и легированных, а также дня рессорно-пружинных и подшипниковых сталей.  [c.91]

Рессорно-пружинные углеродистые и легированные стали имеют высокий модуль упругости, ограничивающий упругую деформацию, равную (TQflQ2lE В связи с этим их применяют для изготовления жестких (силовых) упругих элементов. Недорогие и достаточно технологичные рессорно-пружинные стали широко используют в авто- и тракторостроении, железнодорожном транспорте, станкостроении. Кроме того, они находят применение и для силовых упругих элементов приборов. Часто эти материалы называют пружинными сталями общего назначения.  [c.350]

Возможность снижения температуры раствора и значительное сокращение T gp — важное преимущество разработанного нами и описанного в предыдущих главах ускоренного способа фосфатирования [32]. Этот способ уже около 25 лет используют для антикоррозионной защиты изделий из железа, чугуна, конструкционных, углеродистых и легированных сталей марок ЗОХГСА, ЗОХНЗА, 25ХНВА, 0ХН1М и др., деталей автоматики и сложной конфигурации — трубопроводов, полых тонкостенных изделий с узкими выходными отверстиями, а также пружин, проволочных изделий, стальных деталей, покрытых слоем ципка и кадмия, и сплавов на основе цинка.  [c.141]

Изотермическую закалку осуществляют так, что распад аустенита происходит при постоянной температуре в процессе выдержки в изотермической ванне. Это должно обеспечить полный распад аустенита на ферритоцементитную смесь (игольчатый троостит), после чего изделие можно охлаждать с любой скоростью. Изотермическую закалку применяют для пружин, рессор, болтов, шайб, труб и других деталей из углеродистой и легированной стали.  [c.120]


В СССР классификация стали осуществляется в соответствии с существующими государственными стандартами и техническими условиями. Сталь классифицируют по способу производства, назначению, качеству и химическому составу. По способу производства различают конвертерную (различные варианты), мартеновскую стали, электросталь. Мартеновская сталь и электросталь могут быть основными и кислыми. По 41азначению различают следующие группы конструкционную, инструментальную и специальные (с особыми физическими и химическими свойствами). Конструкционные стали применяют для изготовления строительных конструкций, деталей машин и механизмов, судовых и вагонных корпусов, паровых котлов и других изделий. Конструкционные стали могут быть как углеродистыми, так и легированными. По названию некоторых конструкционных сталей можно судить об их назначении (котельная, судостроительная, клапанная, рессорно-пружинная, орудийная, снарядная, броневая, рельсовая и т. д.).  [c.98]

В качестве напыляемых материалов применяют компактную или порошковую проволоку. Материалом компактной проволоки служат цинк, алюминий, медь, бронза, латунь, углеродистая и нержавеющая стали и др. Для нанесения износостойких покрытий широко применяют углеродистую или пружинную проволоку, а также легированные (в том числе нержавеющие) стали. Возможна комбинащ1Я из проволок с различными материалами.  [c.348]

Легирование повышает прочность и релаксационную стойкость стали. Марганцовые стали склонны к хрупкости при перегревах во время закалки кремнистые стали, как и углеродистые, обладают небольшой прокаливаемостью, и поэтому из них изготовляют пружины малого сечения. Высокими механическими свойствами, особенно в отношении усталостной прочности, обладают хромомарганцовые, хромованадиевые и хромокремне-марганцовые стали их применяют для пружин ответственного назначения, работающ,их в условиях переменных напряжений.  [c.17]

ПРУЖИННАЯ ТЕРМИЧЕСКИ ОБРАБАТЫВАЕМАЯ СТАЛЬ — сталь, упрочняемая закалкой и отпуском, обладающая высокой упругостью и выносливостью, применяемая для изготовления упругих элементов, пружинящих деталей и рессор. П. т. о. с. разделяются на углеродистые, содержащие углерода 0,6—1,05%, и легированные с содержанием углерода 0,46— 0,74%. Легирование П. т. о. с, производится преим. кремнием, марганцем и хромом эти элементы повышают предел упругости и улучшают прокаливаемость стали. Для изготовления пружин особо ответств. назначения применяют также сталь, легированную вольфрамом, ванадием и никелем. Ударные нагрузки хорошо воспринимают кремнистая, кремневольфрамовая и хромоникелевая стали. Лучшей усталостной прочностью обладают углеродистая и особенно хромованадиевая сталь.  [c.97]


инженер поможет – Легированная сталь против углеродистой стали

При выборе подходящих материалов для обработки стали существует три основных типа стали: нержавеющая сталь, углеродистая сталь и легированная сталь. В этой статье мы подробно рассмотрим легированную сталь, включая определение легированной стали, типы, легирующие элементы, распространенные марки и разницу между легированной сталью и углеродистой сталью.

 

 

 

Что такое легированная сталь?

Легированная сталь — это класс стали, легированной другими элементами, такими как марганец, никель и хром, преднамеренно в дополнение к углероду, чтобы получить улучшенные механические свойства. Общее количество легирующих элементов обычно составляет от 1% до 50%. Благодаря легированию улучшается прочность, твердость, ударная вязкость, коррозионная стойкость. Как правило, легированные стали можно разделить на низколегированные стали и высоколегированные стали.

 

Легированные стали являются рабочими лошадками промышленности из-за экономической стоимости, широкой доступности и хороших механических свойств. Легированные стали часто используются в деталях, где важны прочность, ударная вязкость и коррозионная стойкость.

 

Типы легированной стали

– Высоколегированная сталь: определяется высоким процентным содержанием легирующих элементов. Легированные стали делятся на низколегированные и высоколегированные. В высоколегированных сталях будет более 10 мас.% легирующих элементов в стальных группах.

– Низколегированная сталь: имеет низкий процент легирующих элементов, обычно от 1% до 5%. Если легирующего элемента в стали меньше 5%, она называется низколегированной. Низколегированные стали отличаются добавками хрома, молибдена, в некоторых случаях и никеля. Низколегированные стали обладают улучшенными упрочняющими характеристиками по сравнению с углеродистыми сталями при эквивалентном содержании углерода, а их микроструктура более стабильна при повышенных температурах.

 

Общие легированные стали

Наиболее часто используемой маркой легированной стали является легированная сталь 4140 (хромомолибден), обладающая высокой прочностью, хорошей износостойкостью, отличной ударной вязкостью и пластичностью, а также устойчивостью к нагрузкам и ползучести при высоких температурах.

 

Каково влияние основных легирующих элементов на сталь?

Содержание легирующего элемента также будет влиять на его функцию.

– Марганец: повышает поверхностную твердость и устойчивость к деформации, ударам и ударам, в сочетании с серой и фосфором снижает хрупкость, а также помогает удалить из расплавленной стали избыток кислорода.

– Никель: повышает прочность, ударную вязкость и коррозионную стойкость.

– Хром: повышает твердость, прочность и износостойкость.

– Кобальт: повышает твердость в горячем состоянии для таких деталей, как режущий инструмент.

– Молибден: повышает прочность и устойчивость к ударам и теплу.

– Вольфрам: добавляет твердости и улучшает структуру зерна и термостойкость.

– Ванадий: повышает прочность, ударную вязкость, устойчивость к ударам и коррозии.

– Кремний: повышает прочность и улучшает магнитные свойства.

 

Легированная сталь против углеродистой стали

1. Состав.

Легированная сталь содержит высокий процент других элементов, помимо железа и углерода, в то время как углеродистая сталь содержит большое количество углерода и небольшое количество других элементов. В углеродистых сплавах содержится до 2,1% углерода по массе, дополнительные элементы не имеют минимального содержания и обычно считаются примесями, в легированных сталях важны дополнительные легирующие элементы, они могут регулировать свойства металла.

2. Прочность.

Углеродистая сталь получает имеет высокую прочность, чем легированная сталь.

3. Коррозионная стойкость.

Легированная сталь обладает более высокой коррозионной стойкостью.

4. Температура плавления.

Легированные стали обычно имеют высокие температуры плавления, а углеродистые стали имеют низкие температуры плавления.

5. Свариваемость.

Легированная сталь лучше поддается сварке.

6. Пластичность.

Пластичность легированной стали выше.

7. Стоимость.

Углеродистая сталь относительно недорогая, особенно с низким содержанием углерода. Легированная сталь может быть очень дорогой.

Легированная сталь для трубопровода. Низколегированная и высоколегированная сталь

В этой статье пойдет речь о легированной стали.

Когда добавляются различные металлические и неметаллические элементы в определенном количестве к углеродистой стали, это изменяет свойства углеродистой стали. Таким образом можно управлять этим процентным содержанием легирующих элементов в стали, чтобы получить лучшие свойства, чем у обычной углеродистой стали.

Легированная сталь классифицируется:

  • Низколегированные стали, в которых общая сумма легирующих элементов составляет <5%;
  • Высоколегированные стали, в которых общая сумма легирующих элементов составляет >5%.

Легирующие элементы

Чаще используемые легирующие элементы:

Хром – повышает устойчивость к коррозии и окислению. Увеличивает упрочняющую способность и износостойкость. Увеличивает жаропрочность.

Никель – увеличивает упрочняющую способность. Улучшает прочность. Увеличивает ударную вязкость при низкой температуре.

Молибден – повышает твердость, стойкость к высоким температурам и износостойкость. Усиливает эффекты других легирующих элементов. Устранить хрупкость характера в сталях. Увеличивает жаропрочность.

Марганец – увеличивает способность затвердевания. Комбинируется с серой, чтобы уменьшить ее побочные эффекты.

Ванадий – повышает упрочняющую способность, высокотемпературную твердость и износостойкость. Улучшает сопротивление усталости.

Титан – самый сильный карбидообразующий элемент. Добавляется нержавеющая сталь для предотвращения осаждения карбида хрома.

Кремний – удаляет кислород при производстве стали. Улучшает прочность. Увеличивает твердость.

Бор – Увеличивает упрочняющую способность. Обеспечивает мелкий размер зерна.

Алюминий – образует нитрид в азотированных сталях. Образует мелкий размер зерна в отливке. Удаляет кислород при выплавке стали.

Кобальт – повышает тепло и износостойкость.

Вольфрам – увеличивает твердость при повышенных температурах. Улучшает размер зерна.


Роль легирующих элементов

В зависимости от количества легирующих элементов влияют следующие свойства материала, такие как

  • Устойчивость к коррозии
  • Закаливаемость
  • Способность поддаваться обработке
  • Высокая или низкая температурная стабильность
  • Тягучесть
  • Прочность
  • Лучшая износостойкость
  • Улучшенная свариваемость

Использование легированной стали

Легированная сталь может использоваться в тех областях, где углеродистая сталь имеет ограничения, такие как

  • Высокотемпературные условия, такие как нагревательные трубки
  • Низкотемпературные условия, такие как криогенная среда
  • Условия очень высокого давления, такие как парораспределители

Далее указаны марки легированной стали, с которыми можно столкнуться.

  • Для труб: ASTM A335 Gr P1, P5, P11, P9
  • Для кованых фитингов: ASTM A234 Gr.WP5, WP9, WP11
  • Для кованых фитингов: ASTM A182 F5, F9, F11 и т. д.

P5, WP5 и F5 имеют сходный химический состав, поэтому они могут свариваться вместе.

Углеродистая легированная сталь – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Углеродистая легированная сталь

Cтраница 3

Из углеродистых и легированных сталей машинной ковкой изготовляются поковки для баб ковочных и штамповочных молотов; поковки для ответственных и тяжело нагруженных деталей турбин, котлов, подъемно-транспортного и горнорудного, шахтного и другого оборудования.  [31]

Нагрев углеродистых и легированных сталей под закалку производится в электрических печах или в соляных ваннах.  [32]

У углеродистых и легированных сталей при температурах выше 700 пластичность изменяется в небольшой степени.  [33]

Сварка углеродистых и легированных сталей производится двумя способами: без термообработки и с термообработкой.  [34]

Для углеродистых и легированных сталей типа ЗОХГТ, 25ХГМ, 20ХН2М, 20ХГНТР, подвергаемых непосредственной закалке после насыщения, существуют разработанные на отдельных предприятиях шкалы балльности для оценки избыточных карбидов и количества остаточного аустенита в слое. Для сталей типа 18ХНМА, 20Х2Н4А, 20ХНЗА кроме названных шкал на практике используют шкалы балльной оценки качества насыщения до повторной закалки.  [35]

Цементации подвергают углеродистые и легированные стали с низким содержанием С ( 0 1 – 0 2 %), чтобы получить в изделии вязкую сердцевину. Цементацию проводят после окончательной механической обработки с небольшим припуском на шлифование.  [37]

Инструментальными называют углеродистые и легированные стали, обладающие высокой твердостью ( 60 – 65 HRC), прочностью и износостойкостью и применяемые для изготовления различного инструмента. Обычно это заэвтектоидные или ледебу-ритные стали, структура которых после закалки и низкого отпуска мартенсит и избыточные карбиды.  [38]

Цементации подвергают углеродистые и легированные стали, содержащие от 0 1 до 0 25 % углерода. В настоящее время наблюдается тенденция к увеличению содержания углерода в цементуемых сталях до 0 35 % с целью получения более высоких механических свойств в сердцевине деталей.  [40]

Чугун, углеродистые и легированные стали подвержены различным видам коррозии в зависимости от состава, структуры и состояния их поверхности и свойств агрессивной среды: природы растворенных компонентов, величины рН, аэрации, пассивирующего действия, образования защитных пленок.  [41]

Волочением обрабатывают углеродистые и легированные стали, цветные металлы и их сплавы.  [42]

Цементации подвергают углеродистые и легированные стали с низким содержанием С ( 0 1 – 0 2 %), чтобы получить в изделии вязкую сердцевину. Для повышения прочностных свойств сердцевины содержание С в стали повышают до 0 3 %, Цементацию проводят после окончательной механической обработки с небольшим припуском на шлифование.  [44]

Паять можно углеродистые и легированные стали всех марок, твердые сплавы, цветные металлы, серые и ковкие чугуны. При пайке металлы соединяются в результате смачивания и растекания жидкого припоя по нагретым поверхностям и затвердевания его поел. Прочность сцепления припоя с соединяемыми поверхностями зависит от физико-химических и диффузионных про-дессов, протекающих между припоем и основным металлом.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

Сталь, ее характеристики и свойства. Особенности углеродистой, легированной стали

Одним из главных конструкционных и инструментальных материалов является сталь. Она применяется в промышленности практически повсеместно.

Представляет собой сплав железа и углерода, в количестве не превышающем 2,14%. Данный элемент снижает характеристики ковкости и пластичности, делая металл твердым.

Помимо углерода могут входить и другие. Поэтому сталью является материал при наличии в нем более 45% железа.

Параметры и свойства

К ней предъявляются разные требования в зависимости от эксплуатации.

При хорошем модуле упругости она подходит для машиностроительной отрасли, из нее изготавливают рессоры, амортизаторы, силовые пружины.

К основным характеристикам относятся:

• Упругость;

• Сдвиг;

• Коэффициент расширения;

• Плотность.

Если в материале содержатся неметаллические включения, то принято разделять сталь на высокого качества и обычного.

Количество таких элементов зависит от применяемой методики выплавки.

Углеродистая

По своему химическому составу различают: легированные и углеродистые. Сталь углеродистая должна выпускаться в соответствии с ГОСТом 380-71, ее применяют преимущественно при изготовлении разного рода сварных конструкций.

По процентному содержанию углерода выделяют:

• Высокоуглеродистые

• Среднеуглеродистые

• Низкоуглеродистые

Они включают такие химические элементы как кремний, марганец. Также стали могут иметь примеси, которые снижают ее свойства.

Например, фосфор ухудшает пластичность, и при низких температурах появляется хрупкость. Сера способствует появлению трещин.

Легированная сталь

Для придания материалу особых свойств добавляют специальные легирующие элементы – зачастую, это металлы, которые преобразуют ее характеристики (устойчивость к коррозии, механические, электрические и магнитные параметры).

Данный вид получил название «легированная». Среди наиболее распространенных металлов, входящих в ее состав, является алюминий, хром, никель, молибден.

Существует следующее подразделение в зависимости от количества легирующих включений:

• С высоким

• Со средним

• С низким

Обработка также оказывает значимое влияние. Сегодня широко применяют ковку и прокатку, цементизацию и азотирование, закалку и отжиг.

По своему назначению стали делятся на инструментальные и конструкционные. Первые задействованы в производстве ударных, штампующих, измерительных приборов и инструментов, резцов и штампов.

Вторые – идут на изготовление паровых котлов, элементов машин, судовых и вагонных корпусов, строительных конструкций. Существуют еще разновидности – кислотостойкая, нержавеющая, электротехническая сталь.

Производство

В соответствии со способом изготовления выделяют кислотно-конверторную и мартеновскую. Одну выдерживают в емкостях с раскислителями для достижения реакции кислорода с добавками и их превращения в оксиды, выплывающие на поверхность стали в расплавленном виде.

Результатом данной методики является однородная структура и лучший состав, но цена выше. Самая дешевая – это кипящая, по средней стоимости реализуется полуспокойная.

Технология выплавки сегодня

В настоящее время производство осуществляется из металлолома и чугуна, при этом применяют кислородно-конвертерный способ, являющийся прогрессивным. Так же задействуют электро- и мартеновскую печь.

Учеными разрабатываются новейшие методики: электролиза, электрошлаковой переплавки, прямого восстановления из руды.

Процесс можно описать следующим образом: в агрегат загружают лом черных металлов, с присутствием в нем оксидов железа. Высокие температуры способствуют окислению и образованию оксида FeO, который окисляет примеси в чугуне.

После, для завершения окислительных реакций, добавляют раскислители, к которым относятся алюминий, ферромарганец.

Стальной металлолом встречается сегодня наиболее часто, компанией «Черметалл МСК» осуществляется его покупка и переработка. У нас выгодные цены на стальной лом.

Легированная углеродистая сталь – обзор

10.2.1 ГНКТ: труба

ГНКТ изготавливается из длинных полос толстолистовой стали. На ГНКТ эти полосы формируют в трубу, а края сваривают сплошным продольным швом. В большинстве случаев внутренний шов остается на месте, действительно, на внутренней стороне трубы можно увидеть валик. Почти все гибкие трубы изготавливаются из низколегированной углеродистой стали с пределом текучести от 55 до 120 тысяч фунтов на квадратный дюйм и доступны в размерах от 1 до 4½ дюймов.Большая часть ремонтных работ выполняется с использованием гибкой трубы на меньшем конце диапазона (1½″, 1¾″).

При эксплуатации ГНКТ испытывает напряжение от внутреннего и внешнего давления (разрыв и смятие), а также множественные осевые нагрузки. В глубоких, сильно извилистых скважинах высокие нагрузки осевого растяжения создаются на поверхности за счет сочетания веса и трения, при этом поверхностное натяжение максимально при подъеме из глубины скважины. Чтобы лучше справляться со скважинами с высоким сопротивлением, многие колонны гибких насосно-компрессорных труб имеют внутренний конус с толстостенной (более толстой) трубой в верхней части колонны (в нижней части барабана) и более легкими тонкостенными трубами в верхней части барабана. дно колодца.Конические колонны могут работать в более глубоких и извилистых скважинах, чем неконусные колонны эквивалентной длины, поскольку НКТ с более толстыми стенками, расположенные ближе к поверхности, имеют большую площадь поперечного сечения и, следовательно, большую осевую прочность. Конические струны имеют несколько секций, каждая из которых имеет свой идентификатор. Конструкция колонны может быть специфичной для конкретной работы, но чаще всего это общая конструкция, которую можно использовать в различных скважинах.

10.2.1.1 Характеристики труб

Металл имеет определенную степень эластичности. Модуль упругости низколегированной углеродистой стали, обычно используемой для изготовления гибких труб, составляет приблизительно 30×10 6 фунтов на квадратный дюйм.Если к отрезку трубы приложить растягивающую нагрузку (напряжение), она удлинится. Относительное изменение длины (деформация) пропорционально приложенному напряжению и не имеет размеров. Если напряжение, приложенное к трубе, меньше предела текучести, то остаточная деформация не возникает. Однако, если напряжение превышает предел текучести материала, возникает остаточная пластическая деформация. Обычно мы прилагаем большие усилия, чтобы не допустить изгиба соединенной трубы за пределы упругости стали. Не так с ГНКТ. При повседневном использовании он многократно пластически деформируется.Деформация ГНКТ вызвана изгибанием и разгибанием стали при спуске и вытягивании из скважины. Спуск трубы в скважину и из нее включает в себя ряд изгибов и циклов.

Спуск в колодец:

Труба выпрямляется при стягивании с барабана: Событие 1.

9001 ): Событие 2.

Труба выпрямляется по мере прохождения через нагнетательную трубу в скважину: Событие 3.

Вытягивание из скважины:

Труба изгибается, как она натягивается на направляющую арку: событие 4.

Труба выпрямляется, как б от направляющей арки к барабану: Событие 5.

Труба изгибается, набегая на барабан: Событие 6 (рис. 10.2).

Рисунок 10.2. Циклы изгиба при использовании ГНКТ.

Каждая пара событий изгиба приводит к циклу изгиба.Например, выпрямление трубы при ее снятии с барабана и изгибание при натягивании на барабан составляют один цикл. Во время поездки в колодец некоторые части барабана будут подвержены большему количеству циклов и событий, чем другие. Например, когда труба спускается в скважину, рекомендуется через регулярные промежутки времени останавливаться и проверять нагрузочное усилие/сопротивление. Каждый пикап на трубе увеличивает количество циклов и событий.

Во время операций с гибкими насосно-компрессорными трубами труба постоянно нагружается за пределами предела текучести, затем разгружается, а затем нагружается в противоположном направлении по мере прохождения различных циклов и событий.Многократные изгибы и разгибания создают предел текучести в гибкой трубе. Внутреннее давление катушки увеличивает эффект.

Важным элементом обеспечения целостности барабана и, следовательно, сдерживания давления при использовании гибких труб является способность прогнозировать ухудшение выхода материала, вызванное цикличностью и усталостью. Моделирование усталости колтюбинга прочно закрепилось. 1 Поставщики ГНКТ в настоящее время регулярно используют программное обеспечение для контроля усталости, что позволяет вывести трубу из эксплуатации до того, как произойдет отказ.

10.2.1.2 Коррозионная стойкость

До недавнего времени, 2004, 2 многие операции с ГНКТ ограничивались коррозионной стойкостью НКТ, поскольку низколегированная углеродистая сталь особенно подвержена коррозии CO 2 . Внедрение рулона с 16% Cr решает некоторые из этих проблем. 3 Улучшена стойкость к эрозии (в присутствии абразивного шлама), а также устойчивость к коррозии в средах с высоким содержанием CO 2 . Змеевик из 16% Cr все чаще находит применение в качестве скоростной колонны, где воздействие скважинных флюидов является более продолжительным.

Разница между углеродистой сталью и легированной сталью

Сталь

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

Углеродистая сталь

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

В зависимости от углеродистой стали содержание углерода можно разделить на низкоуглеродистую сталь (WC ≤ 0,25%), среднеуглеродистую сталь (WC0,25% – 0,6%), фосфор, содержание серы и высокоуглеродистую сталь (WC> 6 %) можно разделить на обычную углеродистую сталь (с содержанием фосфора, выше серы), высококачественную углеродистую сталь (с содержанием фосфора, с низким содержанием серы) и высококачественную сталь (с содержанием фосфора, серы меньше), как правило, чем выше содержание углерода, тем выше твердость, более высокая прочность, но более низкая пластичность.

Легированная сталь

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

Легированные стали делятся на низколегированные и высоколегированные.Когда процент добавленных элементов превышает 8 (по весу), сталь называют высоколегированной. В тех случаях, когда добавленные элементы остаются ниже 8% по массе стали, это низколегированная сталь. Низколегированные стали более распространены в промышленности. Как правило, добавление одного или нескольких таких элементов в сталь делает ее более твердой и долговечной. Такая сталь также устойчива к коррозии и более жесткая, чем обычная сталь. Чтобы изменить свойства стали, она нуждается в термической обработке при добавлении в нее элементов.

Чтобы легированная сталь оставалась свариваемой, необходимо уменьшить содержание углерода. При этом содержание углерода снижается до 0,1-0,3%, а легирующих элементов также пропорционально уменьшается. Эти сплавы стали известны как высокопрочные низколегированные стали. Вы были бы удивлены, узнав, что нержавеющая сталь также является легированной сталью с содержанием хрома не менее 10% по весу.

Коротко о легированной стали и углеродистой стали:

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

по сравнению с фланцами из углеродистой стали

Углеродистая сталь и легированная сталь представляют собой разные марки материалов для фланцев, хотя оба они чрезвычайно распространены.Легированная сталь поставляется с различными элементами в зависимости от будущего применения. Углеродистая сталь, также известная как сплав железа с углеродом, содержит менее 2% углерода WC. Обычно он содержит небольшое количество углерода, фосфора, серы, марганца и кремния в смеси.

В случае легированной стали такие элементы, как молибден, марганец, хром, никель, ванадий, кремний и бор, используются для формирования другого химического состава. Как правило, легированные стали имеют более высокое содержание никеля, и этот термин используется, чтобы отличить их от обычных нержавеющих материалов или материалов с низким содержанием хрома.

Легированная сталь

Легирование улучшает механические свойства стали. Разнообразие используемых элементов помогает улучшить будущие приложения. Каждая сталь является сплавом, но не всякая сталь относится к легированной стали. Однако термин «легированная сталь» является стандартным термином, который относится к стали с другими элементами, преднамеренно добавленными в дополнение к ванадию, кремнию, бору, молибдену, марганцу, хрому, никелю и другим элементам.

Менее распространенные легирующие элементы включают алюминий, кобальт, медь, церий, ниобий, титан, вольфрам, олово, цинк, свинец, цирконий и т. д.Легированные стали обладают улучшенными свойствами, такими как прочность, твердость, ударная вязкость, износостойкость, коррозионная стойкость, жаропрочность и прокаливаемость.

Использование и применение легированной стали

Фланцы из легированной стали имеют широкий спектр применения. Низколегированная сталь находит применение в самых разных отраслях промышленности благодаря своей экономичности. Он применяется в военных транспортных средствах, строительной технике, кораблях, трубопроводах, сосудах под давлением и платформах для бурения нефтяных скважин.

Высоколегированные стали широко применяются в различных областях благодаря своим конструкционным компонентам, автомобильным приложениям, оборудованию для химической обработки, коррозионной стойкости и превосходной твердости.

Преимущества легированной стали

Вот некоторые преимущества легированной стали

1. Коррозионная стойкость

2. Мощные детали

3. Эффективен при высоких температурах

4. Характеристики рассеивания тепла

5.Прочный

6. Жесткий

7. Легкий

8. Высокая прочность на растяжение

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь

— это особый тип стали с более высокой концентрацией углерода по сравнению с обычным железом. Углеродистая сталь с содержанием углеродных компонентов менее 0,30 % относится к низкоуглеродистой или малоуглеродистой стали, углеродистая сталь с содержанием углеродистых компонентов от 0,30 % до 0,60 % считается среднеуглеродистой сталью, а углеродистая сталь с высоким содержанием углеродистых компонентов более 0,60 % известна как высокоуглеродистая сталь. углеродистая сталь.

Использование высокоуглеродистой стали обычно для инструментов и ножей. Хотя низкоуглеродистая сталь более распространена по сравнению с высокоуглеродистой сталью из-за ее большей пластичности, простоты использования и низкой стоимости производства.

Использование и применение углеродистой стали

Фланцы из углеродистой стали являются одним из наиболее предпочтительных материалов, используемых в областях, где требуется более высокая прочность. Многие типы труб из углеродистой стали имеют широкий спектр применения в различных отраслях промышленности. Низкоуглеродистая сталь находит применение в автомобильных компонентах, трубах, строительных компонентах, компонентах мостов, контейнерах/банках и т. д.

Среднеуглеродистая сталь обычно используется в деталях машин, шестернях, железнодорожных путях, колесах поездов и коленчатых валах, которые требуют более высокой прочности и ударной вязкости. Высокоуглеродистая сталь находит применение в лезвиях ножниц, холодных осадках, пробойниках, перфораторах, ручных инструментах, холодных долотах, ленточных пилах, наковальнях, молотках, гаечных ключах, автомобильных бамперах, небольших поковках, кабельной проволоке, больших штампах для холодных прессов, режущих инструментах. , высокопрочные провода и пружины.

Преимущества углеродистой стали

Вот некоторые преимущества углеродистой стали

1.Хорошая прочность

2. Хорошая пластичность

3. Прочный

4. Безопасен для обработки

5. Экономичный / бюджетный

6. Здоровая и долговечная посуда

7. Экологичность

Заключение

Существует много типов сталей в группах легированной стали и углеродистой стали. Как видно из названия, легированная сталь — это категория стали, образованная путем добавления в сталь различных других элементов посредством металлургии и термообработки.С другой стороны, углеродистая сталь — это сталь с углеродом в качестве сопутствующего компонента. Также обычно не требуется минимального процентного содержания других элементов.

Углеродистая сталь

— это тип стали, который преимущественно используется в США для большинства основных применений по сравнению с легированной сталью, которая используется в более химически чувствительных условиях и при повышенных температурах.

Мы надеемся, что в приведенном выше сравнении вы поняли разницу между углеродистой и легированной сталью и их применением.Это руководство поможет вам определить ключевые моменты, если вы застряли между выбором двух фланцев. Чтобы узнать больше об основах фланцев, посетите https://www.texasflange.com/flange-basics/

.

Стальные сплавы, используемые при штамповке металлов | Aranda Tooling

Опубликовано wpengine на | Комментарии отключены на стальных сплавах, используемых в штамповке металлов

Одним из наиболее часто используемых металлов для штамповки металлов является сталь. Однако не все стальные сплавы одинаковы, и каждый тип имеет свои уникальные качества.Выбор стального сплава для проекта штамповки металла зависит от конкретных требований приложения. Наиболее распространенные типы стали, используемые для штамповки металлов, включают углеродистую сталь, легированную сталь и нержавеющую сталь.

Типы стали для штамповки металла

При выборе подходящей стали для проекта штамповки металла подумайте, хотите ли вы сталь из углеродистой, легированной или нержавеющей стали. Ниже приводится разбивка их различий, чтобы помочь вам определить, какой из них подходит для вашего приложения.
(Нажмите, чтобы развернуть)

Углеродистая сталь

В большинстве применений, связанных с производством стали, используется углеродистая сталь. Этот металл содержит различные микроэлементы различных сплавов. В зависимости от ваших конкретных требований существует три подкатегории углеродистой стали, в том числе:

  • Высокоуглеродистая сталь. Эта углеродистая сталь имеет содержание углерода от 0,60% до 1,4% от общего веса. Хотя высокое содержание углерода делает его самым прочным из сплавов углеродистой стали, он также и наименее пригодный для обработки.
  • Среднеуглеродистая сталь. Содержание углерода в среднеуглеродистой стали составляет от 0,25% до 0,60% массы стали. Этот тип углеродистой стали обычно сочетается с другими сплавами, такими как хром и молибден, для повышения ее прочности и износостойкости.
  • Низкоуглеродистая сталь. Низкоуглеродистые стали имеют содержание углерода от 0,03% до 0,08%. Низкое содержание углерода делает их очень устойчивыми к коррозии, и они гораздо более пригодны для обработки, чем высокоуглеродистая сталь.

Легированная сталь

Эти стальные материалы изготавливаются из различных типов легирующих элементов, таких как медь, титан, никель, алюминий и марганец, которые могут изменять свойства стали. Некоторые из этих сплавов могут способствовать повышению общей прочности, обрабатываемости, свариваемости, коррозионной стойкости или общей износостойкости металлического штампованного материала. Легированные стали обычно используются для изготовления различных деталей, включая трансформаторы, электродвигатели, трубопроводы и автомобильные детали.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь

— это тип стального сплава, который содержит примерно 18% хрома. Такое содержание хрома делает нержавеющую сталь очень устойчивой к коррозии и визуально привлекательной с заметным блеском. Нержавеющая сталь часто дороже в использовании, чем другие сплавы, но повышенная долговечность и коррозионная стойкость оправдывают более высокую цену. В зависимости от ваших потребностей в штамповке стали доступны несколько различных типов нержавеющей стали:

  • 301. Эта нержавеющая сталь отличается высокой прочностью на растяжение, а также устойчивостью к коррозии и ржавчине. Он доступен в трех подкатегориях, включая жесткий, полусложный и полный жесткий.
  • 304. Для продуктов, которым требуется умеренная прочность на растяжение в дополнение к устойчивости к коррозии и ржавчине, идеальна нержавеющая сталь марки 304. Он часто используется для штамповки дисков из нержавеющей стали и различных изделий из пищевой стали.
  • 316 и 316L. Эта марка нержавеющей стали является улучшенной версией нержавеющей стали серии 300.Этот конкретный сорт содержит молибден, который придает дополнительную прочность и коррозионную стойкость, и его часто используют для применений, связанных с морской и фармацевтической средой, а также с пищевой промышленностью.

Штамповка металла от Aranda Tooling, Inc.

Если вам нужны высококачественные стальные штамповки для вашего следующего проекта, Aranda Tooling, Inc. может удовлетворить ваши потребности. С 1975 года мы стали ведущим поставщиком услуг по штамповке металлов, включая штамповку с последовательным высечкой и штамповку с переносом.Мы можем производить детали различной сложности и спецификаций, работая в тесном сотрудничестве с нашими клиентами, чтобы неизменно получать отличные результаты.

Просмотрите остальную часть нашего сайта, чтобы узнать больше о наших услугах по штамповке металла. Вы также можете запросить расценки на любую из наших услуг или связаться с нами сегодня по любым вопросам, и мы свяжем вас с представителем.

чем отличаются углеродистая сталь и легированная сталь Кратко об основных различиях


Легированная сталь против углеродистой стали

чем отличаются углеродистая сталь и легированная сталь Кратко об основных различиях

Большинство из нас знают о нержавеющей стали, поскольку она обычно используется в производстве посуды.Но спросите любого, в чем разница между легированной сталью и углеродистой сталью, и, скорее всего, вы не поймете. Сталь — это сплав, который в основном содержит железо. Но его свойства можно изменить в соответствии с конкретными требованиями, добавив некоторые другие элементы. Это объясняет различия между легированной сталью и углеродистой сталью. Как видно из названия, в легированную сталь добавляются другие элементы, тогда как углеродистая сталь представляет собой разновидность стали с более высоким содержанием углерода. Есть и другие отличия, о которых пойдет речь в этой статье.

Легированная сталь

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

Легированные стали делятся на низколегированные и высоколегированные.Когда процент добавленных элементов превышает 8 (по весу), сталь называют высоколегированной. В тех случаях, когда добавленные элементы остаются ниже 8% по массе стали, это низколегированная сталь. Низколегированные стали более распространены в промышленности. Как правило, добавление одного или нескольких таких элементов в сталь делает ее более твердой и долговечной. Такая сталь также устойчива к коррозии и более жесткая, чем обычная сталь. Чтобы изменить свойства стали, она нуждается в термической обработке при добавлении в нее элементов.

Чтобы легированная сталь оставалась свариваемой, необходимо уменьшить содержание углерода. При этом содержание углерода снижается до 0,1-0,3%, а легирующих элементов также пропорционально уменьшается. Эти сплавы стали известны как высокопрочные низколегированные стали. Вы были бы удивлены, узнав, что нержавеющая сталь также является легированной сталью с содержанием хрома не менее 10% по весу.

Углеродистая сталь

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

чем отличаются углеродистая сталь от легированной стали M кратко о различиях
Подавляющее большинство из нас знает о нержавеющей стали, поскольку она обычно используется при сборке посуды.Сталелитейная промышленность является одним из крупнейших предприятий на планете. В любом случае, спросите любого, в чем разница между углеродистой сталью и легированной сталью, и есть вероятность, что вы испытаете умственное отключение. Сталь производится в основном путем смешивания железа с другими металлическими или неметаллическими компонентами. Сталь – это сплав, в состав которого в основном входит железо. В любом случае его свойства можно изменить в соответствии с конкретными потребностями, включив в него определенные компоненты. Мотивация создания стали заключается в том, чтобы приобретать различные свойства путем смешивания железа с различными компонентами.Это проясняет различия между легированной сталью и углеродистой сталью. Углеродистая сталь и легированная сталь – это два вида стали, которые отличаются друг от друга из-за их куска. Как видно из названия, в легированную сталь добавляются различные компоненты, хотя углеродистая сталь — это разновидность стали с более высоким содержанием углерода.

Углеродистая сталь:

Углеродистая сталь состоит из углерода и железа. Углеродистая сталь представляет собой сплав стали, в котором углерод является основным компонентом, а базовый уровень других легирующих компонентов не указан.Компоненты сплава доступны в следующих суммах. Некоторыми из этих компонентов являются кремний, марганец, сера и фосфор. Углеродистая сталь не является нержавеющей сталью, поскольку она относится к легированным сталям. Из-за высокого содержания углерода в углеродистой стали она демонстрирует такие свойства, как твердость, меньшую гибкость и низкую температуру плавления. Как следует из названия, содержание углерода в стали увеличено, что делает ее более твердой и более пригодной для использования согревающих средств. Мягкая сталь — это разновидность низкоуглеродистой стали, в которой содержится от определенного процента углерода.В любом случае расширение углерода делает сталь менее гибкой. Эти высокоуглеродистые стали чрезвычайно прочны. Таким образом, углеродистые стали используются в качестве строительных материалов.

Легированная сталь:

Легированная сталь – это разновидность стали, в которой есть несколько различных компонентов, отделенных от углерода и железа. Легированная сталь представляет собой металлические сплавы железа, углерода и высоких мер различных компонентов. Количество этих металлов в легированной стали в основном необходимо при использовании такой стали. Эти компоненты называются компонентами сплава на том основании, что эти компоненты объединяются, образуя сплав.Обычно легированная сталь изготавливается для получения требуемых физических свойств стали. В нем обычно отображаются альтернативные компоненты. Легированные стали выделяют из низколегированных и высоколегированных сталей. Причиной добавления этих компонентов является улучшение свойств стали. Низколегированные стали более распространены в бизнесе. По большому счету расширение хотя бы одного из таких компонентов до стали делает ее тверже и прочнее. Легированная сталь также безопасна для потребления из-за наличия значительных количеств различных компонентов, например, хрома.Для модификации свойств стали требуется ее термическая обработка при добавлении в нее компонентов.

Углеродистая сталь и нержавеющая сталь — это металлы, которые используются в широком спектре коммерческих и потребительских приложений. Основное различие между ними заключается в компонентах, которые добавляются в сталь, чтобы сделать ее пригодной для использования по назначению.

Углеродистая сталь против нержавеющей стали

Легирующие материалы

Сталь — это сплав железа и углерода.Процентное содержание углерода может варьироваться в зависимости от сорта и в основном составляет от 0,2% до 2,1% по весу. Хотя углерод является основным легирующим материалом для железа, некоторые другие элементы, такие как вольфрам, хром, марганец, также могут использоваться для этой цели. Различные типы и количества используемых легирующих элементов определяют твердость, пластичность и предел прочности стали. В то время как в углеродистой стали углерод является основным легирующим элементом. В углеродистой стали свойства в основном определяются количеством углерода.Для этого сплава не определены количества других легирующих элементов, таких как хром, марганец, кобальт, вольфрам.

Нержавеющая сталь имеет высокое содержание хрома, который образует невидимый слой на стали для предотвращения коррозии и образования пятен. Углеродистая сталь имеет более высокое содержание углерода, что придает стали более низкую температуру плавления, большую пластичность и долговечность, а также лучшее распределение тепла.

чем отличаются углеродистая сталь и легированная сталь

Как отличить углеродистую и нержавеющую сталь?

Нержавеющая сталь блестит и выпускается в различных сортах, которые могут увеличивать содержание хрома в сплаве до тех пор, пока поверхность стали не станет такой же отражающей, как зеркало.Для случайного наблюдателя углеродистая сталь и нержавеющая сталь легко различимы. Углеродистая сталь тусклая, с матовой поверхностью, сравнимой с чугунным горшком или кованым ограждением.

Вкратце, основные различия между углеродистой сталью и нержавеющей сталью

.

В нержавеющей стали имеется встроенный слой оксида хрома, которого нет в углеродистой стали.

Углеродистая сталь может подвергаться коррозии, тогда как нержавеющая сталь защищена от коррозии

Нержавеющая сталь предпочтительнее для многих потребительских товаров и может использоваться в декоративных целях в строительстве, в то время как углеродистая сталь часто предпочтительнее в производстве, производстве и в проектах, где сталь в основном скрыта от глаз.

Нержавеющая сталь имеет более низкую теплопроводность, чем углеродистая сталь

.

Углеродистые стали – это стали, в которых основной легирующей добавкой является углерод. Легированные стали легируют другими металлами или материалами, помимо углерода, для улучшения свойств.

Углеродистые стали классифицируют по содержанию углерода в стали. Четыре основных класса углеродистых сталей: мягкая и низкоуглеродистая сталь, среднеуглеродистая сталь, высокоуглеродистая сталь и сверхвысокоуглеродистая сталь.

Мягкие и низкоуглеродистые стали содержат 0,16–0,29% углерода. Это наиболее распространенная форма стали, поскольку она имеет относительно низкую стоимость и обеспечивает свойства материала, приемлемые для многих применений. Они не хрупкие и не пластичные, а податливые. Поверхностная твердость может быть увеличена за счет науглероживания.

Среднеуглеродистые стали содержат примерно 0,30–0,59% углерода. Они сочетают в себе пластичность и прочность и обладают хорошей износостойкостью. Они используются в ковке и для крупных промышленных и автомобильных компонентов.

Высокоуглеродистые стали содержат примерно 0,6–0,99% углерода. Они очень прочные и используются для пружин и высокопрочной проволоки.

Сверхвысокоуглеродистые стали содержат примерно 1–2% углерода. Эти стали могут быть закалены до высокой твердости и используются для изготовления специализированных изделий, таких как ножи, оси или штампы. Стали с содержанием углерода выше 1,2% обычно получают методом порошковой металлургии. Стали с содержанием углерода более 2% считаются чугуном.

Легированные стали содержат различное количество различных металлов и материалов для специализации их свойств.Некоторые из наиболее распространенных добавляемых материалов включают хром, молибден, никель и кремний.

Хром добавляют в меньших количествах (0,5-2%) для повышения прокаливаемости и в больших количествах (4-18%) для повышения коррозионной стойкости.

Молибден добавляют в количестве 0,25-0,40% для повышения ударной вязкости стали.

Никель добавляют в меньших количествах (2-5%) для повышения ударной вязкости и в больших количествах (12-20%) для повышения коррозионной стойкости.

Кремний добавляют в сталь в меньших количествах (0.2-0,7%) для повышения прочности и в больших количествах (>2%) для улучшения его магнитных свойств.

Технические характеристики

чем отличаются углеродистая сталь и легированная сталь Основные отличия

Выбор металлических сплавов требует анализа желаемых размеров и технических характеристик. Размеры, которые следует учитывать, включают внешний диаметр (OD), внутренний диаметр (ID), общую длину и общую толщину.

Другие важные характеристики (в зависимости от применения):

  • Форма изделия

  • Прочность на растяжение

  • Предел текучести

  • Температура плавления

  • Проводимость

  • Коррозионная стойкость

  • Пластичность

  • Пластичность

Эти свойства различаются в зависимости от метода формования и состава сплава.

Приложения

Углеродистые стали являются основными металлами, широко используемыми сегодня в производстве по всему миру практически во всех отраслях, включая аэрокосмическую, авиационную, автомобильную, химическую и оборонную. Различные свойства легированных сталей могут применяться во многих областях, в том числе в производстве шестерен, труб, опор и других компонентов инфраструктуры.

Кратко:

Легированная сталь против углеродистой стали

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

.

• Как следует из названий, легированная сталь — это тип стали, полученный путем добавления в сталь различных других элементов посредством термической обработки.

• С другой стороны, углеродистая сталь – это сталь, содержащая в основном углерод и не требующая минимального процентного содержания других элементов.

• Углеродистая сталь — это тип стали, преимущественно используемый в стандарте США

.

• Нержавеющая сталь представляет собой разновидность легированной стали

.

Различные типы легированной стали: почему они важны

Немного истории
Сталь используется уже тысячи лет из-за ее невероятной прочности и долговечности.Первоначально его просто использовали как железо, пока кто-то не открыл, как превратить его в сталь. Самое первое известное производство стали было почти 4000 лет назад, когда железо использовалось для создания стального оружия, которое использовалось римскими военными.

Текущий день
В настоящее время железо выплавляется и содержит углерод, но чтобы действительно стать сталью, в нем должно быть несколько уменьшено содержание углерода. Затем могут быть добавлены другие элементы для изготовления различных видов легированной стали, описанных ниже.Одна из лучших особенностей стали заключается в том, что в настоящее время она в основном полностью перерабатывается. Большая часть (69%) стали только в США перерабатывается. Что еще более удивительно, так это то, что сталь никогда не теряет своей прочности или целостности на протяжении всего процесса переработки.

Сталь — большая часть семейства металлов. Все виды стали являются сплавами. Легированные стали производятся путем добавления таких металлов, как никель, вольфрам и хром, к железу. Каждый раз, когда вы добавляете к железу новый элемент, другое количество или другую комбинацию, вы создаете новый вид легированной стали.Ниже приведены несколько типов легированных сталей, которые можно производить.

Легированная сталь
Это общий термин, обозначающий железо, когда к нему добавляется другой элемент. Легированные стали являются основой строительной отрасли из-за их низкой стоимости, легкой доступности и устойчивости к термообработке.

Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь также может называться нержавеющей сталью. Он содержит не менее 10,5% хрома и не подвержен коррозии, ржавчине или пятнам.Однако в помещениях с низким содержанием кислорода или в плохо проветриваемых помещениях коэффициент устойчивости к пятнам снижается. Причина, по которой нержавеющая сталь устойчива к коррозии и ржавчине, заключается в том, что хром образует пленку оксида хрома, которая блокирует диффузию кислорода с поверхности и препятствует проникновению коррозии во внутреннюю структуру. Для нержавеющей стали доступны различные классы уровня и отделки.

Углеродистая сталь
Углеродистая сталь также может быть разделена на три категории: низкая, средняя и высокая.Низкоуглеродистая сталь содержит от 0,04% до 0,30% углерода. Среднеуглеродистая сталь обычно имеет от 0,31% до 0,60%, а высокоуглеродистая сталь может варьироваться от 0,61% до 1,50%.

Низкоуглеродистая сталь, вероятно, является самой большой группой, и она охватывает большое разнообразие форм. Среднеуглеродистая сталь прочнее низкоуглеродистой стали, поэтому ее труднее формовать и резать. Высокоуглеродистая сталь является самой прочной и ее чрезвычайно трудно резать и гнуть. После термической обработки высокоуглеродистая сталь становится невероятно твердой и хрупкой.

Инструментальная сталь
В основном это термин, который используется для широкого спектра износостойких, чрезвычайно твердых сталей. Подобные инструменты обычно используются для резки, формовки, штамповки или экструзии. Обычно он продается прямоугольной или круглой формы.

Оцинкованная сталь
Нельзя говорить о стали, не упомянув гальванику. Это когда цинк наносится на сталь, чтобы предотвратить ржавчину. Цинк образует коррозионностойкое покрытие на каждой части металла.Он служит защитой от вмятин, царапин или повреждений. Цинк возьмет на себя большую часть нагрузки, оставив сталь невредимой. Оцинкованная стальная лента используется для защиты грузов даже военными из-за ее прочности и устойчивости к непогоде.

Существует более 3500 различных марок стали, поэтому было бы невозможно охватить все, но вам может быть интересно узнать, что три четверти сталей были произведены в течение последних 20 лет. Сталь теперь более устойчива к вмятинам и почти в 30% раз прочнее, чем даже всего 10 лет назад.Около 83 000 тонн стали было использовано для строительства моста Золотые Ворота, но из-за того, что сейчас сталь стала намного прочнее, сейчас для строительства такого же моста потребуется только половина этого количества. Скачки, которые сделала сталелитейная промышленность, больше, чем у любого другого металла.

В чем разница? Полное сравнение

Сталь — достаточно распространенный металл, который имеет широкий спектр применения. Он используется для создания всех видов продукции, от аэрокосмической до кухонной посуды.Для таких разнообразных применений требуется гибкий материал, и сталь отвечает всем требованиям. Желательные свойства стали являются причиной ее огромной популярности.

«Сталь» — это термин, который на самом деле описывает целое семейство металлических сплавов со многими марками для конкретных применений. Тем не менее, большинство людей понимают сталь в двух широких категориях: сталь и хромированная сталь. По сути, при покупке стали вам нужно будет выбирать из этих двух видов.

Углеродистая сталь и нержавеющая сталь имеют одинаковые основные ингредиенты железа и углерода.Их основное отличие заключается в содержании легирующих элементов: в углеродистой стали содержание легирующих элементов не превышает 10,5 %, а в хромистой стали должно содержаться 10,5 % хрома и более. Это существенное различие дает углеродистой и нержавеющей стали их различные физические и химические характеристики.

Общий состав стали

Два основных элемента стали — железо и углерод. Как правило, стали с большим содержанием углерода твердые и хрупкие, а стали с меньшим содержанием углерода – пластичные и твердые.

Конечно, он редко бывает таким чистым. Легирующие элементы, такие как хром, молибден, никель, марганец или кремний, часто добавляют для повышения коррозионной стойкости или достижения гораздо лучшего баланса между прочностью и ударной вязкостью.

Что такое углеродистая сталь?

Проще говоря, углеродистая сталь по определению очень проста. Это просто железо с некоторым количеством углерода и ограниченным количеством легирующих элементов. Углеродистая сталь состоит из железа и 0,12-2,00% углерода.Более широкое определение включает легированные стали, которые также могут содержать до 10,5% легирующих элементов. Даже в пределах менее двух процентных пунктов углерода существует огромная разница в физических характеристиках, особенно в твердости.

Когда люди упоминают углеродистую сталь, они обычно имеют в виду высококачественную сталь, используемую для изготовления ножей и инструментов.

В рамках определения углеродистой стали материалы часто определяются как низкоуглеродистая сталь или высокоуглеродистая сталь. Низкоуглеродистые стали чрезвычайно распространены, в то время как высокоуглеродистые стали используются только в высокопрочных, неагрессивных средах.

Высокоуглеродистые стали очень твердые, благодаря чему они хорошо сопротивляются истиранию и сохраняют свою первоначальную форму и дизайн. Они выдержат значительное усилие, прежде чем деформироваться. К сожалению, твердые металлы также являются хрупкими: при экстремальном растягивающем напряжении высокоуглеродистые стали скорее треснут, чем погнутся.

Низкоуглеродистые стали более распространены, чем высокоуглеродистые, по нескольким причинам, в том числе; более низкие производственные затраты, большая пластичность и простота использования в производстве.

Низкоуглеродистые стали имеют тенденцию к деформации под нагрузкой, а не к разрушению, пластичность которых облегчает обработку и сварку низкоуглеродистых сталей. Они часто используются в автомобильных панелях кузова, болтах, приспособлениях, бесшовных трубах и пластинах.

Что такое нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь содержит железо, углерод и минимум 10,5% хрома. Хром играет ключевую роль — он вступает в реакцию с кислородом, образуя пассивный слой, защищающий сталь от коррозии.

Эта защита снижает вероятность ржавления хромистой стали, что важно для уличной мебели, такой как столбы, устанавливаемые во влажной среде. Чем выше содержание хрома, тем выше коррозионная стойкость.

Нержавеющие стали объединяет одно ключевое свойство материала: превосходная коррозионная стойкость благодаря высокому содержанию хрома (>10,5% по массе) и низкому содержанию углерода. Помимо коррозионной стойкости, механические свойства этих сталей могут сильно различаться.

Аустенитная хромистая сталь является наиболее распространенным типом нержавеющей стали.Они устойчивы к коррозии, легко поддаются механической обработке и сварке, но не поддаются термообработке. 303 и 304 являются наиболее распространенными типами аустенитных нержавеющих сталей, а 316L может быть вариантом, обеспечивающим максимальную коррозионную стойкость. Эти стали используются в самых разных операциях — поскольку они устойчивы к атмосферным воздействиям, они работают практически везде.

При покупке бытовой техники и других дорогостоящих товаров важно соблюдать осторожность при выборе марки нержавеющей стали. Не все стали одинаковы.Нержавеющая сталь с минимальным содержанием хрома 10,5% намного дешевле и менее долговечна, чем сталь с 16%, и поэтому разница будет проявляться в затратах на техническое обслуживание и сроке ремонта.

Области различий: углеродистая сталь и нержавеющая сталь

Существует пять основных различий между нержавеющей сталью и углеродистой сталью. Эти;

  • Коррозионная стойкость
  • Механические свойства
  • Внешний вид
  • Стоимость

Давайте рассмотрим каждую из этих областей по отдельности.

1.  Коррозионная стойкость

Наиболее очевидное различие между углеродистыми и нержавеющими сталями заключается в способности противостоять коррозии.

Нержавеющая сталь, как следует из названия, обычно более устойчива к коррозии из двух типов стали. Как углеродистая, так и нержавеющая сталь содержат значительное количество железа, которое окисляется при воздействии окружающей среды, вызывая ржавчину.

Добавление хрома в нержавеющую сталь делает ее более устойчивой к коррозии, чем углеродистая сталь.Хром легче связывает кислород, чем железо. Когда хром присоединяется к кислороду, он создает слой оксида хрома, который защищает остальную часть материала от разрушения и коррозии.

Углеродистая сталь обычно не содержит достаточного количества хрома для создания этого слоя оксида хрома, что позволяет кислороду связываться с железом, что в конечном итоге приводит к образованию оксида железа или ржавчине. Поэтому, если коррозионная стойкость может быть ключевым фактором, нержавеющая сталь является лучшим вариантом, чем углеродистая сталь.

2. Внешний вид

Если работа требует эстетической привлекательности, необходимо учитывать внешний вид металла. Нержавеющая сталь с особой отделкой обычно предпочтительнее, когда важным фактором может быть внешний вид.

Хотя и то, и другое часто шлифуют и полируют для придания яркого блестящего вида, сталь требует прозрачного покрытия или краски довольно быстро после процесса полировки. Если его не применять, сталь начнет тускнеть и в конечном итоге ржаветь.

Кроме того, если нержавеющая сталь поцарапана, она сохранит свой блеск в пределах поцарапанной области, в то время как окрашенный кусок углеродистой стали нужно будет перекрасить, иначе он будет подвержен коррозии.

3.  Стоимость

Что дешевле: сталь или нержавеющая сталь? Еще одним важным соображением является разница в стоимости между углеродистыми и нержавеющими сталями. Хотя разные марки имеют разную стоимость, нержавеющая сталь обычно дороже, чем углеродистая сталь.

Это часто происходит в основном из-за добавления в хромистую сталь различных легирующих элементов, включая хром, никель, марганец и т. д. Эти дополнительные факторы приводят к более высокой стоимости, чем углеродистые стали.

Углеродистая сталь, с другой стороны, обычно состоит из относительно доступных железа и углеродных элементов. Если вы работаете с приличным бюджетом над своим следующим проектом, сталь может быть самым простым вариантом.

4.  Механические свойства

Трудно сделать общее заявление о различиях в механических свойствах между углеродистыми и нержавеющими сталями из-за различных типов и сортов каждого типа металла.

Нержавеющие стали часто более пластичны, чем углеродистые стали, потому что они обычно содержат больше никеля. Однако это не отменяет того факта, что существуют очень хрупкие марки нержавеющей стали. Одним из примеров являются мартенситные марки.

Углеродистые стали с очень низким содержанием углерода могут не соответствовать прочности на растяжение некоторых нержавеющих сталей из-за легирующих элементов, содержащихся в большинстве марок нержавеющей стали, которые повышают ее прочность. Однако, если углерода достаточно (обычно минимум 0.30% по весу) внутри стали, она легче подвергается термообработке, чем аустенитная нержавеющая сталь.

Надеюсь, что по этим различиям вы сможете легко определить, какая сталь идеально подходит для вашего применения.

Углеродистая сталь и нержавеющая сталь: окончательный вердикт

Споры об углеродистой стали и нержавеющей стали могут быть немного более сложными, чем предполагалось изначально, поскольку сталь может представлять собой два разных типа стали: традиционную углеродистую сталь и низкоуглеродистую сталь. -легированная сталь.

По сравнению с низкоуглеродистой сталью, хромистая сталь обеспечивает значительное повышение прочности, твердости и, что наиболее важно, коррозионной стойкости.

Высокоуглеродистая сталь, с другой стороны, предлагает прочность, соперничающую с нержавеющей сталью, а иногда превосходящую ее, но, по сути, представляет собой отдельный сегмент материала в мире производства.

В отличие от любой углеродистой стали, хромистая сталь может выживать и процветать без окисления в агрессивных или влажных средах. При этом углеродистая сталь намного дешевле, чем нержавеющая сталь, и лучше подходит для крупных конструкционных компонентов, таких как трубы, балки и листовой прокат.

Низколегированная сталь во многих отношениях превосходит сталь, но все же не обладает коррозионной стойкостью. Он может эффективно соответствовать свойствам ткани из нержавеющей стали — в результате такие сплавы, как 4140 и 4340, часто обрабатываются и используются во многих областях, при которых окисление на ощупь не повредит.

Нержавеющая сталь может быть материалом более высокого качества, который лучше использовать в промышленных операциях, где качество деталей не может быть поставлено под угрозу.

Углеродистая и нержавеющая сталь для 3D-печати в Китае

Независимо от того, хотите ли вы использовать углерод или нержавеющую сталь для изготовления изделий, очень важно выбрать правильного производителя стали.В Roche Industry мы предлагаем 3D-печать из углеродистой и нержавеющей стали.

Все, что вам нужно, это отправить 3D-модели продуктов, которые вы хотите создать. Наши дизайнеры и инженеры возьмутся за реализацию вашей мечты.

Ссылки по теме:

Нержавеющая сталь 18/10 VS Нержавеющая сталь 18/8: в чем разница

Алюминий и нержавеющая сталь: в чем разница?

Нержавеющая сталь 304 и 316: в чем разница?

Титан против стали: в чем разница?

Нержавеющая сталь 420 и нержавеющая сталь 430: в чем разница?

Хирургическая сталь и нержавеющая сталь: в чем разница?

Rocheindustry специализируется на высококачественном быстром прототипировании, быстром мелкосерийном и крупносерийном производстве.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.