Сталь классификация: Сталь. Виды, классификация

alexxlab | 16.05.2023 | 0 | Разное

Сталь. Классификация сталей – ПРОМЕТ РЕСУРС

Сталь — это материал, который представляет собой сплав железа (не менее 45%) с углеродом (не более 2,14%) и другими химическими элементами. Считается одним из первых сплавов, который человек научился получать самостоятельно, переплавляя железную руду в специальной печи. До этого практически все металлы, известные человеку, получались из готовых самородков. Главными преимуществами стали являются высокая прочность при доступности сырья и относительно простой способ производства. Именно это сочетание делает сплавы железа абсолютным лидером.

Преимущества и недостатки стали

Преимущества:

• высокий уровень прочности и твердости;
• разнообразие свойств благодаря различным добавкам;
• вязкость и упругость;
• легкость механической обработки;
• высокая износостойкость, долговечность;
• экономически выгодный метод производства.

Недостатки:

• материал не устойчив к коррозии;
• способность сплава накапливать электричество;
• большой вес сплавов;
• процесс изготовления изделий содержит много этапов.

Примеси в стали и легирующие элементы

Нежелательные компоненты в составе стали называются примесями. Химические вещества, которые вводятся для повышения характеристик стали, называются легирующими элементами. К нежелательным и вредным добавкам относятся фосфор и сера. Они вызывают хладноломкость и красноломкость металла.

Наличие примесей в стальных слитках строго регламентируется соответствующими документами и постоянно контролируется в процессе производства.

Классификация сталей

Стали классифицируют по нескольким характеристикам: назначению, химическому составу, качеству, структуре.

Классификация сталей по химическому составу

Легированная сталь — это сплав, который содержит специальные легирующие добавки, позволяющие в значительной степени менять ряд ее механических и физических характеристик. К основным легирующим компонентам относятся хром, никель, марганец. Также для улучшения характеристик применяют кремний молибден, вольфрам, кобальт, титан, ванадий и другие химические элементы. По типу легирующих веществ стали подразделяют на хромовые, никелевые и т. д. Легированная сталь находит применение в нефтяной промышленности, энергетическом машиностроении и химической индустрии. Используется для создания специальных конструкций, которые пребывают в условиях сильного контраста температурного режима.

Углеродистая сталь — это сплав, который содержит большой процент железа (до 99%), углерод (до 2,07%), при этом не имея (или почти не имея) легирующих добавок. При повышении количества углерода до 0,8–1% прочность и твердость материала возрастает, но значительно понижается ее пластичность и вязкость. Обычно углеродистую сталь применяют в производстве различных инструментов, элементов сложных металлических конструкций, машин и механизмов, изделий холодного деформирования и горячей ковки.

Классификация сталей по назначению

Конструкционная сталь — это сплав, который характеризуется повышенным свойством текучести и хорошими показателями механической обрабатываемости. Конструкционные стали и сплавы активно применяют в машиностроительной и строительной сфере, как технологичные, качественные и дешевые материалы.

Нержавеющая сталь — это разновидность легированной стали. Сплав устойчив к коррозии за счет содержания хрома – 12% и более. Имеет высокую коррозийную устойчивость в агрессивных средах. Используется чаще всего в строительной сфере. Из нее изготавливают перила, дверные и оконные проемы, лифты, бассейны, противопожарные двери. Используется в качестве декоративного материала при изготовлении оборудования.

Инструментальная сталь — сталь, в которой содержание углерода от 0,7 % и выше. Характеризуется высокими показателями по твердости, прочности и износостойкости. Ее в основном используют для производства режущего и штамповочного инструмента.

Жаропрочная — это разновидность стали, использующаяся в условиях повышенной температуры (от 0,3 части от температуры плавления) в течение определённого времени и в условиях сложнонапряжённого состояния. Температура плавления жаропрочной стали составляет 1400-1500 С. Жаропрочная сталь используются на электростанциях, при перекачке нефти и нефтепродуктов, природного газа, гидрогенизации топлива.

Классификация сталей по качеству

Качество стали определяется по содержанию в них вредных добавок.

Стали особовысококачественные при изготовлении подвергаются электрошлаковому переплаву, который обеспечивает эффективное очищение от сульфидов и оксидов. Эти сплавы являются исключительно легированными. Содержание серы и фосфора не более 0,01% и 0,025% соответственно.

Стали высококачественные. Это сплав с содержанием вредных добавок не более: фосфора 0,025 %, серы 0,025 %.

Стали качественные. По химическим характеристикам могут быть углеродистые или легированные. Область их применения велика: строительство, различные отрасли машиностроительной сферы, медицинская техника, автомобилестроение.

Стали обыкновенного качества (рядовые). Это сплав с содержанием до 0,6% С. Эти сплавы менее очищены от вредных добавок. В них содержится больше серы и фосфора. Считаются наиболее дешевыми. Сплав поставляют без термообработки в горячекатаном состоянии. Изготовленные из нее конструкции чаще всего тоже не подвергают последующей термообработке.

Конструкционная сталь: классификация, маркировка

СОДЕРЖАНИЕ

• Применение конструкционных сталей
• Классификация конструкционных сталей
• Преимущества и недостатки конструкционных сталей
• Маркировка конструкционных сталей

Конструкционная сталь получила широкое распространение во всех областях промышленности. Ее важными характеристиками являются пластичность, прочность, устойчивость к разрушению. Таким образом, этот материал применяют там, где предъявляются высокие требования к качеству и запасу прочности.

Марки конструкционной стали отличаются по химическому составу и, соответственно, по физическим свойствам. Подробнее о том, в чем ее особенности, как она классифицируется и где применяется, читайте в нашем материале.

Применение конструкционных сталей

Из конструкционной стали производят машины, аппараты, механические узлы и сложные детали. Есть несколько видов металлов, отличающихся свойствами и применяемых для изготовления определенной продукции для сборки механизмов и оборудования.

• Низколегированная сталь. Используется для производства вагонов железнодорожного транспорта, трамваев, метро, локомотивов; выпуска техники для сельскохозяйственных работ; для строительства больших объектов инженерной инфраструктуры, испытывающих постоянные нагрузки и вредное воздействие окружающей среды.
• Теплоустойчивая сталь. Изделия из этого металла выдерживают большую температуру до 6000 градусов по Цельсию и не разрушаются.
• Конструкционная подшипниковая сталь. Материал используют для производства подшипников, частей деталей, которые находятся в местах контакта шариков, роликов и беговых дорожек колец.
• Пружинная сталь. Из пружинно-рессорного сплава производят рессоры, пружины, сильфоны и прочие аналогичные детали.
• Автоматная сталь. Материал используется для выпуска мелких крепежных изделий и других элементов с помощью автоматического оборудования.

Классификация конструкционных сталей

Существуют разные виды металлов, которые отличаются химическим составом конструкционной стали, качеством, степенью раскисления, структурой, твердостью и сферой применения.

Добавка химических элементов влияет на деление металлов на углеродистые и легированные. Также сплавы бывают низкоуглеродистые (< 0,3 % С), среднеуглеродистые (0,3–0,7 % С) и высокоуглеродистые (> 0, 7 % С). Легированные металлы могут содержать хром, марганец, никель и другие примеси.

Количество включенных веществ определяет существование низко-, средне- и высоколегированных сталей. Низколегированные металлы содержат не более 5 % легирующих элементов, среднелегированные – от 5 до 10 %, высоколегированные — более 10 %.

Существует классификация по качеству: сплавы обыкновенного качества, качественные конструкционные стали, высококачественные и особо высококачественные металлы.

Качеством стали называют совокупность физических, химических и технологических параметров. Многие сплавы содержат скрытые газы (кислород, углерод, азот), примеси серы и фосфора. В зависимости от их количества у сплавов будет разная однородность, строение и технологические свойства.

Чтобы определить, какая сталь более качественная, принята норма содержания вредных примесей в металле. Сплав обыкновенного качества содержит до 0,050 % S и 0,040 % Р, качественный — не более 0,04 % S и 0,035 % Р, высококачественный — не более 0,025 % S и 0,025 % Р, особо высококачественный — не более 0,015 % S и 0,025 % Р.

Читайте также: «Уровень качества сварного шва: методы контроля»

Сплавы разделяют также по раскислению: спокойные, полуспокойные и кипящие сплавы.

Раскислением называется выделение кислорода из расплавленного металла с целью предупреждения хрупкого разрушения от воздействия температуры.

Спокойные сплавы получают при добавке раскислителя – марганца, кремния и алюминия. В них концентрируется мало кислорода, при затвердевании не отделяется газ. Кипящие сплавы раскисляют марганцем. Они содержат большое количество кислорода, часть которого, соединяясь с углеродом, выделяется в виде СО.

Множественные пузырьки создают эффект кипения стали. Такой металл стоит дешевле остальных. Он является низкоуглеводным сплавом с минимальным содержанием кремния (Si <= 0,07 %). При этом в стали много газообразных веществ.

Полуспокойные стали находятся между спокойными и кипящими металлами. Они производятся при частичном раскислении с умеренным выделением кислорода.

По структуре стали делят на несколько видов, учитывая строение металла в отожженном и нормализованном состояниях. В отожженном (равновесном) качестве конструкционные стали классифицируют на доэвтектоидные, в структуре которых большое количество железа; эвтектоидные, состав которых включает перлит; аустенитные и ферритные.

Доэвтектоидными и эвтектоидными металлами бывают только углеродистые стали. Легированные металлы производятся всех классов. Аустенитные металлы получаются при добавке в химический состав конструкционных сталей элементов Ni, Mn, увеличивающих (гамма)-область. Ферритные стали образуются при добавке Сг, Si, V, W и прочих веществ, расширяющих (альфа)-область.

Читайте также: «Уровень качества сварного шва: методы контроля»

После нормализации структуры стали классифицируют на перлитный, мартенситный, аустенитный, ферритный металл.

Перлитный класс включает в себя углеродистые и низколегированные металлы, наиболее распространенные на разных производствах. После охлаждения в открытой среде стали получают структуру перлита, сорбита или троостита. В них также может быть избыточный феррит или карбид.

К мартенситному классу относятся средне- и высоколегированные металлы, которые при охлаждении на воздухе закаливаются на мартенсит. Они обладают твердостью, сильной хрупкостью и плохо поддаются обработке.

К аустенитному классу относятся углеродистые высоколегированные конструкционные стали. В зависимости от входящих химических веществ они обладают хорошей пластичностью, вязкостью, прочностью, устойчивостью к коррозии, высокой температуре, немагнитностью и другими полезными свойствами. Такие сплавы тяжелее обрабатывать.

Аустенитные и ферритные стали совпадают по классификации в отожженном и нормализованном состояниях.

Стали конструкционного качества разделяются на металлы нормальной, средней ((сигма)В < 1000 МПа), повышенной прочности ((сигма)В < 1500 МПа) и высокопрочные ((сигма)В > 1500 МПа).

В зависимости от сферы применения металлы бывают машиностроительные, из которых делают прокат конструкционной стали и изготавливают детали механизмов, машин, и строительные металлы, необходимые для возведения сооружений и металлоконструкций.

Преимущества и недостатки конструкционных сталей

Конструкционная сталь приобретает свои достоинства после воздействия высокой температуры, поэтому все изделия обрабатываются термически.

Преимущества закаливания стали:

1. В результате воздействия температуры увеличивается устойчивость к пластическим деформациям у деталей из конструкционной стали. Элементы, прошедшие обработку, превосходят углеродистые сплавы по своим свойствам.
2. Прочность конструкционной стали увеличивается в результате воздействия температуры, поэтому рационально делать внешние детали большой толщины из этого материала.
3. Для охлаждения деталей из конструкционной стали после термической обработки применяют масла, которые снижают риск растрескивания, коробления.

Воздействие высокой температуры и легирование придает конструкционной стали дополнительную вязкость, устойчивость к ломкости при резком понижении температуры. В результате металлические детали имеют больший срок службы.

Минусы конструкционной стали:

• Большинство деталей из металла подвержено отпускной хрупкости.
• Вследствие воздействия высокой температуры основные конструкционные стали становятся мягче, у них снижается сопротивление усталости.
• Ковка и прокатка изменяет структуру стали, делая ее строчечной. Деформированные участки становятся неоднородными, металл тяжело поддается резке.

В легированной стали с добавлением никеля могут появляться светлые участки в местах излома. При выполнении поперечного разреза в металле видны трещины разной направленности. Это объясняется выделением водорода, растворенного в стали.

Маркировка конструкционных сталей

Существует множество марок конструкционных легирующих сталей. Они проставляются в соответствие с принятой системой. Стоит узнать о ней подробнее.

Углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества обозначаются буквами «Ст» и цифрами от 0 до 6, характеризующими номера марок. Затем ставят обозначение степени раскисления: «сп» – спокойные, «пс» – полуспокойные, «кп» – кипящие.

Если конструкционная сталь имеет марку 0, то степень раскисления не указывают, но отражают количество фосфора (не более 0,07 %), серы (не более 0,06 %) и углерода (не более 0,23 %).

Марки под номерами от 1 до 6 обычно полуспокойные, а от 1 до 4 – кипящие. Содержание элементов С, Мn, Si, S, P в сталях обязательно указывают.

Сталь конструкционная углеродистая качественная по ГОСТ 1050–88 обозначается двузначным числом, показывающим содержание углерода (сотые доли процента, опуская целую часть): 0, 8, 10, 20, … 60. При взгляде на номер сразу ясно, что, например, в стали 20 содержится 0,20 % углерода.

Бывают спокойные, полуспокойные, кипящие углеродистые конструкционные стали. Индекс перед спокойными не ставят. Например, номера полуспокойных металлов: 08 пс, 10 пс, 20 пс; кипящих: 08 кп, 10 кп, 20 кп.

По существующей маркировке литая структура углеродистых сталей обозначается большой буквой «Л» (сталь 60 Л).

Читайте также: «Сварка нержавейки электродом»

Маркировка углеродистых легированных конструкционных сталей производится по ГОСТ 4532–71. Она включает буквы и цифры, показывающие химические элементы в металле:

• алюминий – Ю;
• бор – Р;
• ванадий – Ф;
• вольфрам – В;
• кобальт – К;
• кремний – С;
• марганец – Г;
• медь – Д;
• молибден – М;
• никель – Н;
• ниобий – Б;
• титан – Т;
• хром – Х.

Наличие легирующих примесей показано цифрами. Когда углеродистые конструкционные стали в маркировке не имеют цифрового кода, значит, содержание химического элемента не превышает 1 %.

Первая цифра в маркировке означает количество углерода в легированном материале (в сотых долях процента). Например, запись «30ХН3А» означает, что в металле есть 0,30 % С, около 1 % Сr и 3 % Ni. Большая буква «А» показывает высокое качество стали. Для обозначения высококачественных сталей применяют маркировку с буквой Ш, например, 30ХГС-Ш.

Отдельные группы конструкционных сталей имеют дополнительное обозначение в начале. К примеру, автоматные металлы – букву «А», строительные – «С», подшипниковые – «Ш» (ШХ15).

Автоматный вид конструкционных сталей содержит большую концентрацию кальция, селена, серы, теллура и фосфора. По ГОСТ 1414–75 повышенное содержание отдельных элементов показывают буквами: кальций – «Ц», селен –«Е», сера – «А», свинец – «С».

Концентрация углерода обозначается двузначным числом перед буквами А, АС или АЦ и выражается в сотых долях процента. Примеры: кальций в составе – АЦ20, …, АЦ30ХН; селен – А35Е, А40ХЕ; сера – А11, А20, … А40; свинец – АС14, АС40, … АС45Г2.

Читайте также: «Свариваемость сталей»

Низколегированная конструкционная сталь имеет в маркировке букву «С» и число, показывающее предел текучести (мегапаскаль) – С235, С285 … С590. После номера может быть большая буква «Д», что означает антикоррозийные качества, «К» показывает особенный химический состав, «Т» сообщает об увеличенной прочности после термической обработки.

Конструкционные стали – современные материалы, отличающиеся разнообразными характеристиками, которые проявляются в металлах при включении тех или иных химических элементов. Примеси могут делать стали прочными, износостойкими, твердыми, хрупкими. Металл является недорогим и широко используемым сырьем для производства множества деталей и конструкций.

Конструкционная сталь

Оцените, пожалуйста, статью

12345

Всего оценок: 1, Средняя: 5

NR467 Правила классификации стальных судов

титульная страница_467-номер

Bureau Veritas Правила классификации стальных судов применимы к морским судам.

Они содержат подробные требования к назначению и обслуживанию судов, классифицированных Bureau Veritas .

Если не указано иное, настоящие Правила применяются к судам, для которых дата контракта на постройку приходится на 1 января 2023 г. или после этой даты. Общество может ссылаться на содержание настоящих Правил до 1 января 2023 г., когда это будет сочтено необходимым или целесообразным. БВ Правила классификации стальных судов -х состоят из следующих документов:

Артикул	Титул	Издание
NR467 Амд019	Поправки от части А к части F	январь 2023 г.
NR467 A R19	Часть А – Классификация и обследования	июль 2022 г.
NR467 B R14	Часть B. Корпус и остойчивость	июль 2022 г.
NR467 C R14	Часть C. Машины, электричество, автоматизация и противопожарная защита	июль 2022 г.
NR467 D R14	Часть D – Обозначения службы включая грузовые суда ро-ро, чисто автомобильные / грузовые автомобили, контейнеровозы, скотовозы, балкеры, рудовозы, нефтяные танкеры, танкеры FLS, танкеры-химовозы, газовозы, танкеры, пассажирские суда, пассажирские суда ро-ро, суда для дноуглубительных работ, несамоходные установки, рыболовные суда, патрульные суда	июль 2022 г.
NR467 E R05	Часть E Служебные обозначения для морских вспомогательных судов и буксиров , включая буксиры, суда для обработки якорей, суда снабжения, пожарные суда, нефтесборные суда, кабелеукладочные суда, водолазные вспомогательные суда, подъемные устройства, полупогружные грузовые суда , дежурно-спасательные суда, жилые блоки, трубоукладчики	июль 2022 г.
NR467 F R14	Часть F – Дополнительные обозначения классов	июль 2022 г.

• Ознакомьтесь со списком основных изменений, выпуск за январь 2023 г. и выпуск за июль 2022 г.

• Сводный файл: издание за июль 2022 г. с поправками от января 2023 г.

• См. архивы правил

Ознакомьтесь с другими Правилами, примечаниями к правилам и указаниями Бюро Веритас, включая документы, относящиеся к конкретному типу судов, например:

• NR606  Навалочные суда и нефтяные танкеры (CSR)

• NR517  Газовозы для сжатого природного газа

• NR490 Разъездные катера

• NR475  Плавучие доки

• NR396 Высокоскоростные суда

• NR527 Ледоколы

• NR620  Судно-бункеровщик СПГ

• NR681 Беспилотные надводные корабли (USV)

• NR589  Суда обслуживания ветряных электростанций

• NR500 Яхты

Примечание: Bureau Veritas может в любое время внести исправления в любые опубликованные Правила или Руководящие указания для устранения ошибок в Правилах.

Классификация стали для ножей – Понимание именования стали на KnifeArt.com

by Terry Primos

Соглашение об именах для сталей может иногда сбивать с толку. Некоторые названы с серии букв и цифр, другие названы только цифрами. На самом деле есть какой-то порядок среди хаоса.

В этой части перечислены два метода, используемые для классификации сталей. Одна из них — это система, разработанная Американским институтом чугуна и стали (AISI) в сотрудничестве с с Обществом автомобильных инженеров (SAE). Эта система группирует инструментальные стали по их назначение или уникальные свойства. Второй метод, называемый Единой системой нумерации (ЕСН). использует серию из 4-5 цифр для классификации сталей в соответствии с их первичным легированием. элемента, приблизительное содержание основного легирующего элемента и приблизительное содержание углерода в сотых долях процента.

Заранее извиняюсь перед теми, кто ищет какую-то рифму или причину в названии конвенций различных нержавеющих сталей типа 440С, 154СМ, АТС-34 и т. д. Вы не найдете это здесь. Это не было ни оплошностью, ни намеренным упущением. Дело в том, что после несколько часов поиска в Интернете, прочтения книг в моей библиотеке и пару телефонных звонков, в том числе один на сталелитейный завод, я не смог получить никакой информации обеспечение корреляции между названиями этих сталей и группой, в которую они попадают.

Классификация инструментальных сталей

Обозначение	Описание или известные свойства
Ш	Закалка водой
С	Ударопрочный
О	Закалка маслом
А	Закалка на воздухе
Д	Штамповая сталь, закалка на воздухе, с высоким содержанием хрома
Н	Горячая обработка, хром, вольфрам и/или молибден
Т	Вольфрамовый сплав, быстрорежущая сталь
М	Молибденовый сплав, быстрорежущая сталь
Л	Низколегированный, специального назначения
Ф	Углерод-вольфрам специального назначения
Р	Стали мягкие, низкоуглеродистые и прочие

Используя эту диаграмму, мы можем понять смысл таких имен, как O1, A2, D2, W2, L6 и т. д. Но а как насчет сталей типа 1084, 1095, 5160 и 52100? Где в мире они появились с этим? Эти стали классифицируются по Единой системе нумерации, которая в моем мнение предоставляет нам более актуальную информацию, как вы увидите ниже.

Классификация UNS
По этой системе сталям присваивается серия из 4-5 номеров. Первая цифра говорит используется первичный легирующий элемент или элементы, где 1 представляет собой простую углеродистую сталь, содержащую отсутствие значительного легирующего элемента. Второе число представляет приблизительный процент первичных легирующих элементов. Последние цифры указывают примерное содержание углерода в стали в сотых долях процента. Давайте взглянем.

1 – Plain Carbon (not an alloy steel)
2 – Nickel
3 – Chromium and Nickel
4 – Molybdenum
5 – Chromium
6 – Chromium and Vanadium
7 – Вольфрам
8 – Никель, хром и молибден
9 – Кремний и марганец

Начнем с легкого.