Классификация и маркировка сталей

Сталями называются сплавы железа (Fe) с углеродом (С≤ 2,14%), а также другими элементами (Mn; Si; Al и т.д.).

Классификация сталей

Стали, классифицируют по следующим признакам:

Химический состав.

В зависимости от химического состава различают стали углеродистые и легированные.

Легированные стали - стали, содержащие кроме постоянных при­месей (марганец, кремний), один или несколько спе­циальных элементов или повышенные концентрации марганца и кремния (>1 %). В качестве легирующих элементов исполь­зуются Сг, Ni, W, Мо, Тi,V, Со и др.

Углеродистые стали разделяются на:

· малоуглеродистые -содержание углерода С < 0,25%;

· среднеуглеродистые - содержание углерода 0,25≤ С ≤ 0,60%

· высокоуглеродистые - содержание углерода С > 0,60%

Легированные стали классифицируются как:

· низколегированные, суммарное содержание легирующих элементов до 2,5%

· среднелегированные, суммарное содержание легирующих элементов от 2,5 до 10%;

· в ысоколегированные, суммарное содержание легирующих элементов свыше 10%.

2. Назначение .

По назначению различают стали:

· конструкционные, предназначенные для изготовления строительных и машиностроительных изделий деталей машин и приборов;

· инструментальные, предназначенные для изготовления режущего, мерительного, штампового и прочего инструментов. Эти стали содержат более 0,65% углерода;

· стали с особыми свойствами:

- с особыми физическими свойствами, например, с определенными магнитными характеристиками (электротехническая сталь);

- с особыми химическими свойствами, например, коррозионностойкие, жаростойкие или жаропрочные стали.

Коррозионностойкие стали предназначены для работы в агрессивных средах. Жаростойкие – обеспечивают отсутствие окисления (окалины) при работе в области высоких температур. Жаропрочные – обеспечивают необходимую прочность при работе в области высоких температур.

Качество.

В зависимости от содержания вредных примесей (серы и фосфора) стали бывают:

· обыкновенного качества - содержание серы до 0.06% и фосфора до 0,07%;

· качественные - содержание серы до 0,035% и фосфора до 0,035%;

· высококачественные - содержание серы до 0,025% и фосфора до 0,025%;

· особовысококачественные -содержание серы до 0,015% и фосфора до 0,025%.

Структура.

По структуре после охлаждения на воздухе легиро­ванные стали подразделяют на три основных класса:

· перлитный;

· мартенситный;

· аустенитный.

По структуре сталей полностью устанавливают их свойства. Напри­мер: сталь, имеющая перлитную структуру, обладает небольшой твердостью и высокой пластичностью, а сталь, имеющая мартенситную структуру, весьма твер­дая и хрупкая.

Степень раскисления.

По степени раскисления* различают:

· спокойные стали - стали, раскисленныеMn; Al;Si;

· кипящие стали - стали, раскисленныеMn;

· полуспокойные стали - стали, раскисленныеMn;Al.

* Раскисление – восстановление элемента из его окислов. Раскислители – элементы, восстанавливающие другой элемент из его окислов.

Метод получения из сталей изделий.

По методу получения из сталей изделий различают:

§ деформируемые стали (изготовление изделий осуществляют обработкой давлением);

· литейные стали (изготовление изделий осуществляют литьем).

Условия поставки потребителям.

Сталь обыкновенного качества дополнительно подразделяется по условиям поставки на 3 группы:

· сталь группы А - поставляется потребителям по механическим свойствам (такая сталь может иметь повышенное содержание серы или фосфора);

· сталь группы Б -по химическому составу;

· сталь группы В - с гарантированными механическими свойствами и химическим составом.

Производство стали

Сталь – это железоуглеродистый сплав, который содержит около 1,5% углерода, если его содержание увеличивается, то значительно повышается хрупкость и твердость стали. Основной исходный материал для производства стали - стальной лом и передельный чугун.

Содержание примесей и углерода в стали намного ниже, чем в чугуне. Поэтому суть металлургического передела в сталь чугуна – это уменьшение содержания примесей и углерода за счет их избирательного окисления и превращения в газы и шлак в процессе плавки.

В первую очередь окисляется железо при взаимодействии кислорода и чугуна в сталеплавильных печах. Вместе с железом окисляются фосфор, кремний, углерод и марганец. Оксид железа, который образуется при высоком температурном режиме, отдает свой кислород в чугуне более активным примесям, при этом окисляя их.

Производство стали осуществляется в три стадии.