В этом материале не решается вопрос о том, какая сталь «лучше». Это устаревшая формулировка, которой не один десяток лет, и она некорректна: для каждого случая выбор свой. Поэтому мы просто и непредвзято рассмотрим характеристики обеих сталей и их пригодность для конкретных целей.

Здесь мы будем употреблять единый термин «углеродистая сталь» для средне- и высокоуглеродистых видов. Между собой они отличаются, но при сравнении с так называемой нержавейкой эта разница нам не важна.

Просто и доступно про углеродку и нержавейку

Начнем с разъяснения, что устоявшаяся терминология не очень точно отражает саму суть противостояния: название «углеродистая» говорит о составе стали, а «нержавеющая» – о ее способности противостоять коррозии, то есть понятия, в принципе, не очень сравнимые.

Нож Hiroo Itou, выполненный по технологии «дамаск» из нержавеющего сплава. Не подвержен коррозии, но его режущие свойства не так хороши, как у углеродки

Что имеем по факту?

• Любая сталь содержит какое-то количество углерода. Соответственно, углеродистая – в большей степени, но и в так называемой нержавейке этот элемент тоже присутствует.
• Почти любая сталь ржавеет. Нержавеющая – тоже (при совсем суровых условиях).

Почему названные материалы ржавеют с разной скоростью?

• Железо в составе углеродистой стали быстро окисляется, когда углерод контактирует с кислородом в составе воздуха или воды.
• В нержавеющей стали есть присадки (хром, молибден), которые делают ее более устойчивой к окислению и, соответственно, коррозии.

Способность или неспособность сопротивляться коррозии (ржавчине) – это главное и принципиальное отличие одной стали от другой. Но есть и другие, не менее важные для выбора.

Нож Santoku Всемогущий из углеродистой стали Shirogami: требует чуть более тщательного ухода, но обладает отличными режущими свойствами

Сравнение углеродной стали с нержавеющей

Способность впитывать запахи

Углеродистая сталь сама по себе имеет приятный запах (особенно чистая и свежезаточенная), но при этом она быстро впитывает посторонние запахи. Если мы строгаем ножом из углеродки дерево, это даже здорово, а вот для нарезки продуктов не очень хорошо: от «аромата» лука или копченой рыбы инструмент придется отмывать довольно долго. С нержавеющей сталью таких проблем нет; сама по себе она также не имеет запаха. Для кухонных ножей это однозначный плюс.

Заточка

При равном количестве углерода клинки из коррозионностойких сталей будут сложнее в заточке за счет повышенной износостойкости. Поэтому и правка клинков из высокоуглеродистой коррозионностойкой стали потребует специального инструмента: мелкозернистого водного камня или керамического доводочного стержня. Клинки из углеродистой стали, напротив, можно править даже обычным поварским мусатом. Достигаемая при этом острота, по мнению практиков, намного превосходит остроту ромок из коррозионностойких аналогов, хотя и несколько уступает им в долговечности и износостойкости. Проще говоря, клинок из углеродки точится легче, правится проще и режет лучше нержавеющего аналога, но уступает ему в стойкости к коррозии и длительности удержания остроты.

Простота в уходе

Обе стали однозначно требуют регулярной чистки, правки, заточки и правильного хранения. Причем если делать это действительно постоянно, то уход в обоих случаях будет простым; но чувствительнее к «невниманию» все-таки углеродистая сталь. Бросьте одновременно уход за высокоуглеродистой и нержавеющей сталями, и первая скорее «отомстит» появлением ржавчины.

Режущие свойства

Тут высокоуглеродистая сталь однозначно выигрывает. За счет более податливой структуры она чувствительнее к заточке, да и режущая кромка из высокоуглеродистой стали может быть куда тоньше, чем из нержавеющей. А это и обусловливает, как говорят, «резучесть».

Эстетическая сторона вопроса

• Нержавеющая сталь не требует дополнительной защиты от коррозии, поэтому часто просто полируется. А вот высокоуглеродистая сталь выглядит в итоге куда разнообразнее, так как к клинкам из нее применяют самые разные способы обработки: назначение у них функциональное, но они же «дарят» стали и индивидуальность. Например, воронение дает клинку элегантный черный цвет, покрытие blackwash – необычный серо-зеленый оттенок и тысячи микроцарапин, порошковые напыления – матовую текстуру. В принципе, то же самое можно сделать и с нержавейкой, но обычно это не практикуется.
• Рано или поздно на углеродке образуется темный равномерный налет, который естественным образом защищает клинок от дальнейшего окисла; нравится нам такая самовольная окраска клинка или нет – вопрос индивидуальный. С нержавеющей сталью ничего подобного не происходит.

По всем перечисленным характеристикам и на форумах, и в литературе есть расхождения (особенно касательно заточки – и трудозатрат на нее, и времени, которое клинок ее держит). Дело в том, что на практике мало кто испытывает чистую сталь того или другого вида: чаще всего клинок обработан каким-либо способом или от коррозии, или от механических повреждений. Это здорово искажает объективную картину.

Важный момент: проблема с коррозией у углеродки решается обработкой клинка, а вот проблема режущих свойств у нержавейки пока никак не решена полностью.

***

Если мы готовы регулярно ухаживать за ножом, то есть держать его в чистоте и сухости, то для многих целей подойдет клинок из углеродистой стали – он подарит нам куда более комфортную работу за счет «резучего» лезвия. Если нам нужен просто надежный кухонный или охотничий нож, которому мы не готовы уделять много времени, стоит выбрать нержавеющую сталь.

Что такое углеродистая сталь

Очень много в интернете самой разной информации по поводу того что такое углеродистая сталь, но мне кажется вопрос раскрыт не полностью и по этой причине я попытаюсь осветить тему простыми словами без употребления различных терминов не понятных обычному пользователю.

Рассмотрим сразу что к чему.

• Железо + железо = Железо
• Железо + углерод = Сталь

Вот теперь вы понимаете разницу и знаете чем отличается железо от стали.

Сталь насыщенная углеродом становится прочней износоустойчивой и приобретает ряд других положительных характеристик.

Железо как известно добывают из руды, а как же добывают углерод?

Углерод может быть разный, но он все же остаётся углеродом. Например алмаз это чистый углерод и графит который добывают это тоже чистый углерод, но как же так вещества разные, а оба углерод?! Все дело в том что они имеют разную кристаллическую решетку как например автомобиль он может быть как грузовым так и легковым, но он все же остаётся автомобилем.

Углерод есть и в человеческом организме и в газах и вообще в самых разнообразных местах на нашей планете, но он все же остаётся углеродом.

Его можно получить и химическим путем, но добыча как оказалось менее затратна и поэтому его просто добывают в виде например угля или графита.

Например из графита можно получить алмаз изменив его кристаллическую решётку как у алмаза, но это уже будет называться искусственный алмаз. Так же можно и наоборот из алмаза получить графит. Контролируют этот процесс с помощью температуры и других технических приёмов.

Как получают углеродистую сталь. Для этого берут например железо и смешивают его с углеродом в итоге получаем углеродистую сталь.

После смешивания у железа появилась прочность и другие полезные характеристики. Чтоб сделать нашу сталь ещё лучше туда начинают понемногу добавлять и другие металлы и это называют легировать то есть сталь становится легированной.

Но не будем далеко отходить от темы и поговорим ещё о углеродистой стали. Стали могут быть не просто углеродистыми, а низко углеродистыми , средне углеродистыми и высоко углеродистыми. От этого будет зависеть то на что эта сталь сгодится.

Сразу скажу что если в стали содержится больше чем 2.14% углерода это уже не углеродистая сталь, а чугун. У чугуна тоже есть свои виды и так далее.

Если сталь содержит определённое количество углерода она может быть конструкционной или инструментальной.

Инструментальная углеродистая сталь применяется как можно понять из названия для изготовления различных инструментов. Изготавливают из этой стали: отвертки, топоры, зубила, сверла, пилы дисковые, фрезы, метчики, плоскогубцы и другие инструменты. (содержит углерода больше чем 0.7%)

Конструкционная углеродистая сталь применяется в самых разных областях. начиная с гвоздей, оси, рессоры и заканчивая разнообразными деталями машин, все зависит от качества углерода в стали и других параметров.

Если вам стало интересно как сталь смешивают с углеродом или правильно сказать вводят его в сталь смотрим видео ниже.

Так же думаю вам будет интересно почитать как выполнить сварку углеродистой стали и Какие свойства придает стали углерод.

И еще даю ссылки ниже, скопировав которые и вставив в новой вкладке в адресную строку вы можете узнать другую полезную информацию касающиеся именно углеродистой стали и не только.

Если у вас остались вопросы прошу не оставляйте этот вопрос открытым и напишите что здесь нужно добавить через форму обратной связи на странице вопросов ответов.

Полезные ссылки:

Тут описано подробно о том как выглядит через микроскоп железо. http://steel-guide.ru/metallografiya-stali/chistoe-zhelezo-mikrostruktura-i-kristallicheskaya-reshetka.html

Госты которые могут помочь в решении ряда задач.

• ГОСТ 380-94 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
• ГОСТ 16523-97 Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения.
• ГОСТ 1050-88 Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали.

А теперь можно поговорить как сваривать углеродистые стали.

От обычной стали углеродистая отличается меньшим содержанием примесей и небольшим содержанием марганца, магния и кремния. Углеродистые стали отличаются повышенной прочностью и высокой твердостью. По качеству углеродистая сталь различается на обыкновенную и качественную.

Сталь обыкновенного качества может быть горячекатаной, толстолистовой и холоднокатаной. Конструкционная сталь высокого качества применяется очень широко, потому что из нее изготавливаться прутки и заготовки. Качественная сталь выпускается в таких марках, как 05кп, 08кп, 08пс, 08, 10кп, 10пс, 10, 11кп, 15пс и другие.

Углеродистая сталь может быть разного назначения, например, она может предназначаться статически нагруженного инструмента или для нагрузок, в которых приходится переносить удары.

Для производства инструмента, который подвергается серьезным нагрузкам и выполняет ломовую работу, используется углеродистая сталь. В таком случае используется сталь сорта У7-У9. Материал, изготовленный из такого вида стали, можно спокойно подвергать термической обработке.

Технология сваривания стали предполагает общий или местный или общий подогрев свариваемого изделия и проведение сварочных работ. Термическая обработка деталей позволяет обеспечить отсутствие трещин в сварочном шве, а также исключить диффузию в случае неоднородности сталей.

Нередко сваривание является единственным способом произвести ремонт деталей или кузова автомобиля и любого другого технологического оборудования. Сваривание таких деталей может быть затруднено низкой стойкостью швов к образованию горячих трещин и высокой вероятностью образования холодных трещин, которые разрушают металл шва и всю сваренную деталь.

Углерод, который есть в составе сталей, позволяет уменьшить стойкость швов к образованию горячих трещин, а также усиливает вредное влияние серы и фосфора. Критическое содержание углерода в сварочном шве может зависеть от конструкции узла, а также его формы и содержания в нем элементов и предварительного подогрева.

Существующие способы для повышения стойкости образованию горячих трещин направляются на ограничение содержания в металле шва составляющих, которые послабляют свариваемый металл и понижает его пластические свойства.

Стали, у которых повышено содержание углерода, могут быть менее склонными к образованию структур с малой пластичностью. При воздействии сварочных и структурных напряжений возможно разрушение металла с малой пластичностью. Этому способствует наличие в металле и сварочном шве металла диффузионный водород. Для того чтобы предупредить образование холодных трещин в металле и сварочном шве, применяются способы, которые позволяют устранить факторы, которые способствуют возникновению таких неисправностей.

%d1%83%d0%b3%d0%bb%d0%b5%d1%80%d0%be%d0%b4%d0%b8%d1%81%d1%82%d0%b0%d1%8f %d1%81%d1%82%d0%b0%d0%bb%d1%8c – English translation – Linguee

Нержавеющая и углеродистая сталь. Различия. Уход

Сложный выбор

Абсолютно все современные ножи можно разделить на две категории. С клинками из углеродистой стали и «нержавейки». Между ними есть масса отличий и именно поэтому многие задаются вопросом «а какой именно нож мне вообще нужен». Стоит отметить что и у углеродистой, и у нержавеющей стали есть свои достоинства и недостатки. 

Нержавеющая сталь

Одним из главных аргументов при выборе ножей из «нержавейки» является её якобы абсолютная невосприимчивость к коррозии. Однако, если постоянно оставлять нож во влажной среде и своевременно не чистить его, то в таком случае, заржавеет даже самая качественная «нержавейка».

Поэтому мы рекомендуем вам, вне зависимости от того, из какого материала сделан нож, относится к нему бережно, своевременно чистить и затачивать его. В таком случае вы получите только позитивные впечатления от использования выбранного ножа.

На сегодняшний день практически у каждого крупного производителя ножей присутствуют модели с клинками из нержавейки. И это вполне логично, ведь данный материал имеет массу достоинств, среди которых:

• отменная коррозионная стойкость;
• простота в обслуживании;
• хорошая прочность.

Многие производители указывают на клинке марку используемой стали или её тип. В случае ножей бренда Opinel, клеймо «Inox» означает применение нержавеющей стали.

К недостаткам ножей из «нержавейки» можно отнести лишь недолговечность заточки. Клинки из такой стали действительно на порядок быстрее затупляются, нежели варианты из «углеродки». С другой стороны, заточить нож из нержавеющей стали намного проще и быстрее. В походных условиях, при необходимости и имении определенных навыков, произвести заточку режущей кромки можно даже подручными средствами, например, с помощью камня или керамического предмета (чашки).

Внимание! Мы настоятельно не рекомендуем без крайней необходимости точить ножи предметами, не предназначенными для этого, так как это может негативно сказаться на состоянии режущей кромки и клинка в целом.

Углеродистая сталь

Как понятно из названия, одним из ключевых элементов в составе данной стали является углерод (от 0,6% до 2,0%). Именно он придает клинку отменную прочность и износостойкость, позволяя ему долго сохранять остроту режущей кромки, даже при активной эксплуатации.

Немного углубившись в историю, можно заметить, что углеродистая сталь применялась практически во всех сферах жизнедеятельности человека вплоть до начала XX века. Это обусловлено тем, что такая сталь довольно проста в производстве и подходила для изготовления широкого списка предметов начиная от столовых приборов и до авто запчастей.

На фото отчетливо видно потускнение, характерное для предметов из углеродистой стали, контактировавших с влагой.

«Нержавейка» же получила широкое распространение начиная лишь с 1910-20х годов, когда наконец-то удалось создать действительно прочный и коррозиестойкий сплав.

Однако, несмотря на казалось бы явные преимущества, нержавеющая сталь не смогла полностью вытеснить углеродистую из сферы производства ножей. Этому есть довольно простое объяснение, «углеродка», а в особенности, современные её вариации, превосходят в прочности и долговечности «нержавейку». Поэтому большинство профессиональных кухонных ножей и узкоспециализированных инструментов изготавливаются именно из этой стали.

К достоинствам ножей из углеродистой стали можно отнести:

• превосходную прочность;
• высокую ударную вязкость;
• долговечность заточки.

Недостатками этой стали является малая стойкость к коррозии. Из-за чего на поверхности ножа могут проступить следы окисления (темные пятна) или вовсе, ржавчина, даже после кратковременного контакта с влагой.

К тому же, заточка ножей из углеродистой стали — это довольно трудоемкое и долгое занятие, для которого необходимо использовать специальные точильные приспособления (заточка с помощью обычного булыжника в полевых условиях, как в случае с «нержавейкой», не даст ровным счётом ничего кроме испорченной режущей кромки).

После эксплуатации в условиях повышенной влажности, например, при работе с овощами или фруктами, нож из углеродистой стали достаточно просто почистить (при необходимости) и вытереть насухо. Это позволит избежать образования коррозии.

Немного выводов

Подводя итог, можно сказать, что все ножи, вне зависимости от того из какой стали они сделаны, нуждаются в определенном уходе. Нержавеющая сталь больше подходит для длительной эксплуатации в условиях повышенной влажности, например, для туристических походов, рыбалки и охоты.

А вот ножи из углеродистой стали лучше подойдут для тех ситуаций, когда у вас будет возможность после каждого использования вытирать клинок насухо. Например, для кухонных работ.

Насколько прочна углеродистая сталь? – Блог TechTalk

Большинство людей знают, что существуют разные типы стали. Однако различия между этими типами стали не всегда очевидны, и такие термины, как «углеродистая сталь», часто используются без четкого объяснения того, что они означают.

Мы рассмотрели другие распространенные типы стали, такие как нержавеющая сталь, в других статьях нашего блога Polycase TechTalk, и мы даже сравнили характеристики корпусов из углеродистой стали и корпусов из нержавеющей стали.Сегодня мы более подробно поговорим об углеродистой стали и ее свойствах. Насколько прочна углеродистая сталь, для чего она нужна и как ее можно использовать для создания высокопроизводительного электрического шкафа?

Все виды стали представляют собой сплавы различных элементов. Термин «углеродистая сталь» относится к стали, в которой углерод является единственным основным легирующим элементом. Это контрастирует с такими материалами, как нержавеющая сталь, которые используют множество других элементов, таких как хром и молибден, в процессе их легирования.

Углеродистая сталь – одна из наиболее распространенных форм стали в современном мире. Вы найдете его в конструкции стального каркаса, в деталях машин, инструментах и ​​даже в кухонных ножах. Каждый тип углеродистой стали имеет свое собственное применение, и категория углеродистой стали дополнительно подразделяется на содержание углерода:

• Низкоуглеродистая сталь, также известная как мягкая сталь, – это сталь, которая содержит менее 0,3 процента углерода. Она известна тем, что ее легче сваривать и обрабатывать, чем сталь с более высоким содержанием углерода, а также она мягче и податливее.Низкоуглеродистая сталь также является наименее дорогим типом стали.
• Среднеуглеродистая сталь содержит от 0,3 до 0,6 процента углерода. Он предлагает баланс удобоукладываемости, цены и долговечности. Среднеуглеродистая сталь часто используется для изготовления деталей автомобилей и машин.
• Высокоуглеродистая сталь – это сталь, содержащая от 0,6 до 2 процентов углерода. Он очень твердый и часто используется для изготовления инструментов, посуды и лезвий ножей. Однако из-за своей твердости она может быть более хрупкой, чем некоторые другие стали, и ее трудно сваривать и обрабатывать.

Обычно углеродистая сталь считается прочным материалом, о чем свидетельствует то, как часто она используется для изготовления инструментов и строительных материалов. Но насколько он силен?

Существует несколько способов измерения прочности куска стали. Два наиболее распространенных, о которых вы, возможно, слышали, – это предел прочности на разрыв и предел текучести. Вот разница между ними:

• Прочность на растяжение измеряет, какое растягивающее или тянущее усилие может выдержать кусок стали перед тем, как сломаться.Сгибание лезвия ножа до его поломки – это основной тест на прочность на разрыв.
• Предел текучести определяет, какое усилие может выдержать кусок стали перед изгибом или вмятиной. Удар по куску стали молотком до вмятины – это основной тест на предел текучести.

Средний предел прочности на растяжение и предел текучести куска углеродистой стали может сильно различаться в зависимости от содержания углерода в стали и других производственных факторов. Сталь AISI 1020, низкоуглеродистая мягкая сталь, имеет предел текучести 47 900 фунтов на квадратный дюйм и предел прочности на разрыв 65 300 фунтов на квадратный дюйм.

Между тем, сталь AISI 1080, высокоуглеродистая сталь, имеет предел текучести 84 800 фунтов на квадратный дюйм и предел прочности на разрыв 140 000 фунтов на квадратный дюйм.

Поскольку разные типы углеродистой стали имеют такие разные свойства и области применения, лучший способ найти подходящую – сравнить характеристики каждого типа с требованиями вашего приложения. Однако, если вам нужен корпус из углеродистой стали, Polycase предлагает нашим клиентам надежные и готовые к использованию варианты.

Серия Polycase SB – один из ведущих вариантов электротехнических шкафов из углеродистой стали на сегодняшний день.Серия SB создана из высококачественной углеродистой стали, которая предлагает характеристики стали по доступной цене. Наша серия SB создана из холоднокатаной углеродистой стали 16-го калибра, чтобы обеспечить высокий уровень прочности и производительности, которые наши клиенты ожидают от своих электрических шкафов.

Серия SB предлагает всевозможные преимущества для применения в электротехнике и электронике. Корпуса серии SB соответствуют требованиям NEMA 4X, что означает, что они рассчитаны на надежную защиту на открытом воздухе от дождя, снега, мокрого снега и переносимой ветром пыли.Кроме того, специальное порошковое покрытие делает их более устойчивыми к коррозии, чем корпуса из других низкоуглеродистых сталей. Все эти функции доступны по более низкой цене, чем корпуса из нержавеющей стали или многие сопоставимые корпуса из углеродистой стали.

Polycase SB-54 Корпус из углеродистой стали NEMA

В Polycase единственное, что прочнее наших корпусов из углеродистой стали, – это наша бескомпромиссная приверженность качеству и обслуживанию клиентов. Для получения дополнительной информации о наших корпусах из углеродистой стали свяжитесь с нами через Интернет или позвоните по телефону 1-800-248-1233.

Плюсы и минусы углеродистой стали: что вы должны знать

Некоторые люди предполагают, что вся сталь одинакова, но это не всегда так. Сталь по определению – это легированный металл, состоящий в основном из железа и углерода, а также других микроэлементов. Он имеет высокий предел прочности на разрыв и относительно недорог в производстве, что делает его популярным металлом, используемым производственными компаниями. Однако существуют разные виды стали, каждая из которых имеет свои уникальные характеристики. Например, углеродистая сталь часто предпочтительнее других типов стали.Что такое углеродистая сталь и подходит ли она для нужд вашей компании?

Обзор углеродистой стали

Углеродистая сталь – это особый тип стали, которая, как следует из названия, имеет более высокую концентрацию углерода, чем другие типы стали. Большинство типов стали имеют относительно низкое содержание углерода от 0,05% до 0,3%. Для сравнения, углеродистая сталь имеет содержание углерода до 2,5%. Два с половиной процента углерода могут показаться незначительными, но они дают несколько привлекательных преимуществ, которых нет больше нигде.

Преимущества углеродистой стали

Выбор углеродистой стали по сравнению с традиционной сталью дает несколько преимуществ, одним из которых является повышенная прочность. Использование углерода делает железо – или сталь – прочнее, перемещаясь по его кристаллической решетке. Хотя углеродистая сталь все еще может подвергаться нагрузкам и разрушаться под давлением, это менее вероятно, чем с другими типами стали. Это делает углеродистую сталь особенно эффективной там, где требуется прочность. Например, японские мастера-клинки много веков назад производили мечи из высокоуглеродистой стали, известной как сталь тамахаганэ.Сегодня углеродистая сталь используется для производства всего, от строительных материалов до инструментов, автомобильных компонентов и многого другого.

Углеродистая сталь Недостатки

Но выбор углеродистой стали по сравнению с традиционной сталью имеет и некоторые недостатки. Из-за того, что углеродистая сталь очень прочная, с ней трудно работать. Его нелегко согнуть и придать ему разные формы, что ограничивает его полезность в определенных областях применения. Углеродистая сталь также более восприимчива к ржавчине и коррозии, чем сталь других типов.Чтобы сделать сталь «нержавеющей», производители добавляют хром – обычно от 10% до 12%. Хром действует как защитный барьер над самой сталью, тем самым защищая ее от влаги, которая в противном случае могла бы вызвать ржавчину. Однако углеродистая сталь не содержит хрома, поэтому при длительном воздействии влаги она может ржаветь.

Напомним, углеродистая сталь – это легированный металл, состоящий из железа и углерода. Однако, в отличие от нержавеющей стали и других видов стали, она характеризуется высоким содержанием углерода, обычно от 2% до 2.5%.

: свойства, примеры и применение

Углеродистая сталь – это железоуглеродистый сплав, содержащий до 2,1 мас.% Углерода. Для углеродистых сталей не существует минимально допустимого содержания других легирующих элементов, однако они часто содержат марганец. Максимальное содержание марганца, кремния и меди должно быть менее 1,65 мас.%, 0,6 мас.% И 0,6 мас.% Соответственно.

Виды углеродистой стали и их свойства

может быть разделена на три категории в зависимости от содержания углерода: низкоуглеродистая сталь (или низкоуглеродистая сталь), среднеуглеродистая сталь и высокоуглеродистая сталь [1].Их содержание углерода, микроструктура и свойства сравниваются следующим образом:

Низкоуглеродистая сталь

Низкоуглеродистая сталь – наиболее широко используемая разновидность углеродистой стали. Эти стали обычно имеют содержание углерода менее 0,25 мас.%. Их нельзя закалить термической обработкой (с образованием мартенсита), поэтому обычно это достигается холодной обработкой.

Углеродистые стали обычно относительно мягкие и имеют низкую прочность.Однако они обладают высокой пластичностью, что делает их идеальными для обработки, сварки и низкой стоимостью.

Высокопрочные низколегированные стали (HSLA) также часто классифицируются как низкоуглеродистые стали, однако они также содержат другие элементы, такие как медь, никель, ванадий и молибден. В совокупности они составляют до 10 мас.% От содержания стали. Высокопрочные низколегированные стали, как следует из названия, обладают более высокой прочностью, что достигается термической обработкой. Они также сохраняют пластичность, благодаря чему их легко формовать и обрабатывать.HSLA более устойчивы к коррозии, чем простые низкоуглеродистые стали.

Сталь среднеуглеродистая

Среднеуглеродистая сталь имеет содержание углерода 0,25–0,60 мас.% И марганца 0,60–1,65 мас.%. Механические свойства этой стали улучшаются за счет термообработки, включающей аутентификацию с последующей закалкой и отпуском, что придает им мартенситную микроструктуру.

Термическая обработка может выполняться только на очень тонких сечениях, однако могут быть добавлены дополнительные легирующие элементы, такие как хром, молибден и никель, чтобы улучшить способность стали подвергаться термообработке и, следовательно, закалке.

Закаленные среднеуглеродистые стали обладают большей прочностью, чем низкоуглеродистые стали, однако это происходит за счет пластичности и вязкости.

Высокоуглеродистая сталь

Высокоуглеродистая сталь содержит 0,60–1,25 мас.% Углерода и 0,30–0,90 мас.% Марганца. Он имеет самую высокую твердость и ударную вязкость среди углеродистых сталей и самую низкую пластичность. Высокоуглеродистые стали очень износостойкие благодаря тому, что они почти всегда подвергаются закалке и отпуску.

Инструментальные стали и штамповые стали – это виды высокоуглеродистых сталей, которые содержат дополнительные легирующие элементы, включая хром, ванадий, молибден и вольфрам. Добавление этих элементов приводит к получению очень твердой износостойкой стали, что является результатом образования карбидных соединений, таких как карбид вольфрама (WC).

Производство и обработка

может быть произведена из переработанной стали, первичной стали или их комбинации.

Чистая сталь производится путем объединения железной руды, кокса (полученного путем нагревания угля в отсутствие воздуха) и извести в доменной печи при температуре около 1650 ° C.Расплавленное железо, извлеченное из железной руды, обогащается углеродом из горящего кокса. Оставшиеся примеси соединяются с известью, образуя шлак, который плавает поверх расплавленного металла, откуда его можно извлечь.

Полученная жидкая сталь содержит примерно 4 мас.% Углерода. Затем это содержание углерода снижается до желаемого количества в процессе, называемом обезуглероживанием. Это достигается за счет пропускания кислорода через расплав, который окисляет углерод в стали, образуя монооксид углерода и диоксид углерода.

Примеры и приложения

Сталь низкоуглеродистая

Низкоуглеродистая сталь часто используется в деталях кузова автомобилей, конструкционных формах (двутавровые балки, швеллер и уголки), трубах, конструктивных элементах и ​​элементах мостов, а также пищевых банках.

Сталь среднеуглеродистая

Благодаря своей высокой прочности, износостойкости и вязкости среднеуглеродистые стали часто используются для изготовления железнодорожных путей, колес поездов, коленчатых валов, зубчатых колес и деталей машин, требующих такого сочетания свойств.

Высокоуглеродистая сталь

Благодаря высокой износостойкости и твердости высокоуглеродистые стали используются в режущих инструментах, пружинах, проволоке высокой прочности и штампах.

Сравнение свойств и областей применения различных марок

Примеры, свойства и области применения различных углеродистых сталей сравниваются в следующей таблице.

Различия между углеродистой сталью и трубой из нержавеющей стали – перлитная сталь

– это металлы, которые используются в широком спектре коммерческих и потребительских приложений. Основное различие между ними заключается в компонентах, которые добавляются к стали, чтобы сделать ее полезной для предполагаемых целей.

Углеродистая сталь и нержавеющая сталь

Легирующие материалы

– это сплав, состоящий из железа и углерода . Процент углерода может варьироваться в зависимости от марки и обычно составляет от 0,2% до 2,1% по весу. Хотя углерод является основным легирующим материалом для железа, для этой цели также могут использоваться другие элементы, такие как вольфрам, хром, марганец. Различные типы и количества используемых легирующих элементов определяют твердость, пластичность и предел прочности стали.В углеродистой стали углерод в качестве основного легирующего элемента. В углеродистой стали свойства в основном определяются количеством содержащегося в ней 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, предотвращающий коррозию и образование пятен. Углеродистая сталь имеет более высокое содержание углерода, что придает стали более низкую температуру плавления, большую пластичность и долговечность, а также лучшее распределение тепла.

Как отличить углеродистую сталь от нержавеющей стали?

Нержавеющая сталь блестящая и бывает различных марок, которые могут увеличивать содержание хрома в сплаве до тех пор, пока поверхность стали не станет такой же отражающей, как зеркало. Стороннему наблюдателю легко различить углеродистую сталь и нержавеющую сталь. Углеродистая сталь тусклая, с матовым покрытием, сравнимым с чугунным горшком или кованым ограждением.

Вкратце, основные различия между углеродистой сталью и нержавеющей сталью

Имеется встроенный слой оксида хрома из нержавеющей стали, которого нет в углеродистой стали.

Углеродистая сталь может вызывать коррозию, тогда как нержавеющая сталь защищена от коррозии

Нержавеющая сталь предпочтительна для многих потребительских товаров и может использоваться в декоративных целях в строительстве, тогда 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

Здесь, в Pearlite Steel, мы производим и экспортируем трубы и трубки из нержавеющей стали высшего качества.Мы – один из ведущих поставщиков труб из нержавеющей стали из Раджкота, Индия.

и нержавеющая сталь

Узнайте, как различные химические составы влияют на сталь

Сталь используется во всех видах продукции, от аэрокосмической до кухонной посуды. Для таких разнообразных применений требуется универсальный материал, и сталь отвечает всем требованиям.

«Сталь» на самом деле описывает целое семейство металлических сплавов с сотнями марок для конкретных применений, однако большинство людей понимают сталь в двух широких категориях: углеродистая сталь и нержавеющая сталь.

и нержавеющая сталь содержат одни и те же основные компоненты железа и углерода. Их основное различие заключается в содержании легирования: углеродистая сталь имеет менее 10,5% сплава, а нержавеющая сталь должна содержать 10,5% хрома или более. Это существенное различие – то, что придает углеродистой стали и нержавеющей стали отличительные физические характеристики.

Состав стали

Основными элементами стали являются железо и углерод. Как правило, стали с более высоким содержанием углерода являются твердыми и хрупкими, а стали с более низким содержанием углерода – пластичными и вязкими.

Конечно, редко бывает так просто. Легирующие элементы, такие как хром, молибден, никель, марганец или кремний, могут быть добавлены для повышения коррозионной стойкости или достижения лучшего баланса между прочностью и ударной вязкостью.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь состоит из железа и 0,12–2,00 процента углерода. Более широкое определение включает легированные стали, которые также могут содержать до 10,5% сплава. Даже в пределах менее двух процентных пунктов углерода наблюдаются огромные различия в физических характеристиках, особенно в твердости.

Когда люди говорят об углеродистой стали, они обычно имеют в виду высокоуглеродистую сталь, используемую в ножах и инструментах. Высокоуглеродистые стали очень твердые, что позволяет им хорошо сопротивляться истиранию и сохранять форму. Они могут выдержать значительную силу перед деформацией. К сожалению, твердые металлы также являются хрупкими: когда они подвергаются экстремальному растягивающему напряжению, высокоуглеродистые стали более склонны к растрескиванию, чем изгибу.

Низкоуглеродистые стали более распространены, чем высокоуглеродистые, из-за (1) более низких производственных затрат, (2) большей пластичности и (3) простоты использования в производстве.Низкоуглеродистые стали имеют тенденцию деформироваться под действием напряжения, а не разрушаться, и эта пластичность делает низкоуглеродистые стали легкими в обработке и сварке. Они часто используются в автомобильных кузовных панелях, болтах, приспособлениях, бесшовных трубах и стальных листах.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь содержит железо, углерод и не менее 10,5% хрома. Хром играет ключевую роль – он вступает в реакцию с кислородом, создавая пассивный слой, защищающий сталь от коррозии.Эта защита снижает вероятность коррозии нержавеющей стали, что важно для наружной мебели, например, боллардов, устанавливаемых во влажной среде. Чем выше содержание хрома, тем выше коррозионная стойкость.

Важно обращать внимание на марку нержавеющей стали при покупке бытовой техники и других дорогостоящих товаров. Не все стали одинаковы. Нержавеющая сталь с минимальным содержанием хрома 10,5% намного дешевле и менее долговечна, чем нержавеющая сталь с содержанием хрома 16%, и разница будет отражаться в затратах на техническое обслуживание и сроке службы.

Углеродистая сталь и ножи из нержавеющей стали

Домашние повара часто выбирают ножи из нержавеющей стали. Профессионалы часто выбирают высокоуглеродистую сталь.

Почему? Ножи из нержавеющей стали более доступны, и их легко хранить. Для режущих кромок обычно используются мартенситные нержавеющие стали. Эти нержавеющие стали тверже других марок. Однако они не такие хрупкие, как еще более твердые высокоуглеродистые стали: их можно бросить в посудомоечную машину или стучать по мрамору.

Для домашнего повара, который не умеет работать точным ножом, этого часто бывает достаточно.В этом контексте предотвращение образования ржавчины помогает сохранить лезвие острым. Оксиды железа на режущей кромке сделают нож настолько же тупым, насколько и износ.

Профессиональные повара часто (но не всегда!) Отдают предпочтение ножам из высокоуглеродистой стали. Эти ножи можно заточить до очень острого края, и они, как правило, более износостойкие, чем нержавеющие. Высокоуглеродистые сплавы обладают более тонкими краями даже в тяжелых условиях регулярного использования. Очень твердый металл также очень хрупкий: когда сила удара становится слишком большой, металл не сгибается, он ломается.Это означает, что лезвия ножей с высоким содержанием углерода с меньшей вероятностью потеряют форму при ударе, теряя лезвие из-за серии перекосов. Вместо этого они будут держать красивую, чистую линию, а когда они сломаются, они сколотят.

Такая твердая сталь требует более тщательного ухода. Смазка перед тем, как убрать ее, чтобы предотвратить ржавчину, ополаскивание после использования в очень соленых или кислых условиях и повторная обработка кромки по камню (а не по стали). Эти этапы технического обслуживания делают высокоуглеродистую сталь большим удовольствием для высококлассного или профессионального повара, который нарезает тонкие ломтики бумаги, чем для обычного домашнего повара, для которого точность менее важна, чем простота обслуживания.

Что выбрать: углеродистую или нержавеющую сталь?

Углеродистая сталь и нержавеющая сталь отличаются друг от друга, но одна из них не обязательно превосходит другую. Все дело в контексте. У каждого материала есть свои преимущества и недостатки – главное, чтобы сталь соответствовала рабочим требованиям.

Высокоуглеродистая сталь

• Уязвимость к ржавчине
• Хрупкое
• Износостойкие

Нержавеющая сталь

• Устойчив к ржавчине
• Менее хрупкий
• Менее износостойкий

Для получения дополнительной информации о стали или нержавеющей стали или для запроса предложения по индивидуальному проекту, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Статьи по теме:

– обзор

9.2 Обработка ультрамелкозернистых микролегированных (МА) сталей термомеханической и интенсивной пластической деформацией

При горячей обработке углеродистых сталей с гладким слоем развитие микроструктуры не столь выражено, как у сталей МА. . Добавление микролегирующих элементов к низкоуглеродистой стали используется для облегчения процесса кондиционирования аустенита и для влияния на кинетику фазового превращения, а также для обеспечения дальнейшего дисперсионного твердения феррита.В первую очередь интересными элементами микролегирования являются Nb, Ti, V, Al и, в некоторых случаях, B и Mo, по отдельности или в комбинации. Прежде всего, металлургию сталей МА следует рассматривать с точки зрения количественных соотношений между микроструктурными параметрами и механическими свойствами. Можно получить эффективный контроль механических свойств и улучшить качество продукции, если понять влияние условий обработки и микроструктурные изменения, которые происходят во время обработки.Правильное понимание конкретных механизмов, с помощью которых пластическая деформация приводит к уменьшению размера зерна, имеет первостепенное значение. Однако в случае МА-сталей синергетические эффекты эволюции микроструктуры, процессов осаждения и влияния микролегирующих элементов в растворе делают анализ этой проблемы особенно сложным.

Качественная и особенно количественная оценка микроструктуры этих сталей крайне затруднительна. На механические свойства ультрамелкозернистых сталей MA влияет сочетание упрочнения за счет границ зерен, дислокационной структуры (расположение дислокаций и структура ячеек), осаждения и упрочнения твердого раствора.Производство сталей MA должно тщательно сочетать не только прочность, но также вязкость и пластичность. Эта необходимость становится основной проблемой в случае УМЗ сталей, для которых требуется размер зерна в диапазоне 0,5–2 мкм. Элементы микролегирования могут по-разному взаимодействовать с эволюцией микроструктуры в зависимости от условий повторного нагрева, истории и параметров деформации, а также условий охлаждения. В результате этих взаимодействий происходит эволюция дислокационной структуры и, наконец, достигаются различные уровни измельчения микроструктуры.«Состояние» границ зерен и дислокационных структур напрямую определяет механические свойства конечного продукта.

Для производства УМЗ-сталей расширенная термомеханическая обработка с динамическим превращением аустенита в феррит (деформационно-индуцированное превращение феррита (DIFT) (Yang and Wang, 2003)) широко исследовалась, по крайней мере, в течение последних тридцати лет. (Essadiqi и Jonas, 1988; Beynon et al ., 1992; Mintz and Jonas, 1994; Yada et al ., 2000; Hickson и др. ., 2002). DIFT – это своего рода преобразование твердого тела, вызванное деформацией, которое можно эффективно применять для получения мелких или ультрамелких зерен феррита. Другой пример пути АТФ основан на динамической трансформации, индуцированной деформацией (SIDT) (Li et al ., 1998; Choi et al ., 2003), также называемой динамической трансформацией феррита, индуцированной деформацией (DSIFT) (Beladi и др. ., 2004). В этом случае деформация в основном применяется не раньше, как в процессе, управляемом DIFT, а во время превращения аустенита в феррит.SIDT можно очень эффективно использовать для измельчения зерен в низкоуглеродистых сталях, при этом зерна феррита размером примерно 2 мкм получаются динамическим преобразованием в двухфазной области аустенит-феррит. Возможность измельчения зерна MA сталей во время отжига холоднокатаной полосы также исследовалась Lesch и др. . (2007). В этой работе рассматривается, как мелкозернистые структуры могут быть достигнуты во время быстрого трансформационного отжига (RTA) с использованием эффекта измельчения зерна, вызванного трансформацией, как при нагревании, так и при охлаждении.Было обнаружено, что повышенное количество микролегирующих элементов в холоднодеформированной МА стали приводит к более интенсивному взаимодействию рекристаллизации и превращения при отжиге в межкритической (аустенит плюс феррит) области и приводит к более тонкой микроструктуре.

Термомеханическая обработка не позволяет измельчить зерна до субмикронного или нанометрового диапазона. Методы ИПД позволили создавать субмикронные структуры и наноструктуры в ультрамелкозернистых сталях.В последнее время было сделано несколько разработок по совершенствованию технологий обработки, использующих методы SPD (Валиев и др. ., 2006, 2000; Валиев и Лэнгдон, 2010). Материалы, полученные с помощью ИПД, обычно имеют высокую начальную плотность дислокаций, которая вносится в процессе деформации. Следовательно, насыщение плотности дислокаций приводит к очень низкой скорости деформационного упрочнения во время последующей деформации и, следовательно, к плохой пластичности (Wang and Ma, 2004). Микроструктуры, содержащие элементы микролегирования в растворе, а также в твердых дисперсных частицах в пластичной матрице, демонстрируют более высокую плотность дислокаций при данной деформации.Эти препятствия служат источником геометрически необходимых дислокаций, которые, в свою очередь, увеличивают скорость деформационного упрочнения. Однако также наблюдается, что упорядоченные дислокационные структуры, представленные границами ячеек, труднее получить при МА, чем в простых углеродистых сталях, из-за гораздо меньшей подвижности дислокаций и границ зерен (Majta et al ., 2006). . Недавно опубликованные результаты подтверждают более ранние наблюдения, что ячейки, образующиеся в сталях без зазоров (IF), имеют более четкие очертания, но больше, чем ячейки, образующиеся в сталях MA (Stefańska-Kądziela et al ., 2007; Muszka and Majta, 2010).

против нержавеющей стали: в чем суть дела?

Многие из нас редко учитывают все различия в стальных изделиях. Двумя наиболее распространенными типами являются углеродистая и нержавеющая сталь, и они обладают несколькими уникальными характеристиками.

Нержавеющая сталь – это материал, используемый для производства оборудования и посуды для пищевых продуктов, медицинских приборов, автомобильных запчастей и многого другого. Наиболее важной характеристикой является то, что нержавеющая сталь никогда не окисляется и не ржавеет, как другие изделия из чугуна и стали.

Коррозионная стойкость, эстетический вид, низкие эксплуатационные расходы и прочность делают нержавеющую сталь популярным выбором для различных областей применения. Когда вы проходите через коммерческую кухню или больницу, вас окружают панели из блестящего металлического материала. Это нержавеющая сталь.

, с другой стороны, имеет матовую поверхность, более высокую прочность на разрыв и тверже, чем нержавеющая сталь. Этот материал используется для ножей и других инструментов с лезвиями, которые должны дольше сохранять свою режущую кромку.Однако эта сталь окисляется при воздействии влаги даже в небольших количествах. Углеродистая сталь также не такая пластичная и не легко поддается формованию, как нержавеющая сталь.

и нержавеющая сталь содержат одни и те же основные компоненты железа и углерода, но добавляют множество легирующих элементов. Углеродистая сталь содержит менее 10,5% хрома, а нержавеющая сталь должна иметь содержание хрома не менее 10,5%.

Что делает углеродистую сталь такой прочной?

Углеродистая сталь содержит углерод; до 2.1% от веса металла. Углеродный компонент – это ингредиент, делающий сталь более прочной. Другие материалы используются в небольших количествах для улучшения определенных характеристик, таких как устойчивость к ржавчине, без снижения прочности сплава.

Чтобы сохранить долговечность, характерную для углеродистой стали, Американский институт железа и стали (AISI) определяет максимальный процент других материалов, который может включать:

… без минимума для коррозионно-стойких материалов, например:

• Хром
• Кобальт
• Никель
• Титан
• Вольфрам
• Ванадий

Поскольку углеродистая сталь представляет собой сплав, упрочненный содержанием углерода, то, как сталь используется, зависит от того, сколько в ней углерода.Например, сталь с низким содержанием углерода может использоваться для изготовления кованого железа или ограждений. Среднеуглеродистая сталь является важным компонентом строительных проектов, таких как мосты и здания, в то время как сталь с высоким содержанием углерода используется для изготовления катушек и стальной проволоки. Прочность и долговечность делают эту сталь идеальной для режущих инструментов, пил, сверл, ножей и другого оборудования, требующего сверхпрочной режущей кромки.

Нержавеющая сталь устойчива к ржавчине, поскольку состоит не менее чем из 10.5% хрома – металл, который не ржавеет под воздействием влаги. Хром обеспечивает защитный буфер между воздухом вокруг материала и содержанием железа в стали. Любой промышленный объект, который использует воду во время производства, будет использовать нержавеющую сталь в качестве основного металла.

Антикоррозийные свойства нержавеющей стали делают этот материал естественным выбором для трубопроводных систем, используемых в нефтехимической, нефтеперерабатывающей, солнечной, пищевой и других отраслях промышленности.