Классификация и маркировка углеродистых сталей.

Стали классифицируют по способу производства, химическому составу, способу раскисления, назначению, качеству и структуре. По способу производства различают мартеновскую кислородно-конверторную, бессемеровскую, томасовскую и электросталь.

По условиям и степени раскисления различают спокойные, кипящие и полуспокойные стали. Спокойные стали, получают полным раскислением металла в печи, а затем в ковше. Кипящие стали полностью не раскислены. Полуспокойные стали представляют собой стали промежуточного типа. Они получают все большее применение.

По химическому составу углеродистые стали делят на малоуглеродистые (до 0,3% углерода), среднеуглеродистые (0,3–0,6% углерода) и высокоуглеродистые (более 0,6% углерода).

По назначению углеродистые стали делят на конструкционные и инструментальные. Конструкционные, в свою очередь, подразделяют на строительные (до 0,3% углерода) и машиностроительные (до 0,5% углерода). Инструментальные стали изготовляют для режущего, измерительного и штампового инструмента.

По качеству стали делят на обыкновенного качества (S<0,06%; Р<0,04%), качественные (S<0,04%; P< 0,04%) и стали повышенного качества (S<0,03%; Р<0,03%).

По структуре в отожженном состоянии углеродистые стали подразделяют на доэвтектоидные, эвтектоидные и заэвтектоидные.

Из углеродистых сталей обыкновенного качества изготовляют горячекатаный прокат (балки, прутки, швеллеры, уголки, листы, трубы), поковки, строительные конструкции, арматуру и малоответственные детали машин. В зависимости от назначения и гарантируемых характеристик сталь обыкновенного качества подразделяют на три группы: А – с гарантированными механическими свойствами; Б – с гарантированным химическим составом; В – с гарантированными механическими свойствами и химическим составом.

Углеродистую качественную сталь, выплавляемую в мартеновских и электропечах, изготовляют спокойной, кипящей и полуспокойной только с нормальным содержанием марганца. Цифры в маркировке стали (05, 08, 10–20, 25–85) показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента. Низкоуглеродистые стали (05–25) не подвергают термической обработке, а используют для цементации. Они хорошо свариваются и штампуются. Среднеуглеродистые стали (30–55) применяют в основном в термически обработанном состоянии.

Автоматные стали используют для изготовления малонагруженных деталей, главным образом болтов, гаек, винтов и т. п. Они хорошо поддаются обработке резанием, при этом получается высокое качество поверхности. Эти отличительные свойства обусловлены повышенным содержанием в автоматных сталях серы (да 0,15–0,3%) и фосфора (до 0,05– Д15%).

Легированными называют стали, в которые для изменения структуры и свойств, кроме углерода, специально вводят в заданных концентрациях другие элементы (Ni, Со, Сг, V, Mo, W и др.), получившие название легирующих.

Легирующие элементы могут образовывать с железом твердые растворы, растворяться в цементите (замещая в решетке атомы железа), либо могут образовывать специальные карбиды, т. е. карбиды, имеющие отличную от цементита кристаллическую решетку и химическую формулу, а также могут образовывать интерметаллические соединения.

К числу наиболее часто используемых легирующих элементов относятся Cr, Mo, Ni, Co, V, Ti, W, Zr, Nb, а также Мп и Si, если их содержание превышает обычное для углеродистой стали.

Легированные стали применяют в качестве конструкционных, инструментальных и коррозионностойких, а также подшипниковых, и специального назначения.

При расшифровке различных марок легированных сталей следует иметь в виду, что их всегда выпускают качественными и высококачественными. Поэтому в маркировке имеются, как правило, двухзначные цифры, стоящие первыми и обозначающие содержание углерода в сотых долях процента. Для высокоуглеродистых марок инструментальных сталей используют однозначные цифры, указывающие содержание углерода в десятых долях процента. Легирующие элементы обозначены буквами: А – азот; Б – ниобий; В – вольфрам; Г – марганец; Д – медь; Е – селен; К – кобальт; Н – никель; Д – молибден; П – фосфор; Р – бор; С – кремний; Т – титан; Ф – ванадий; X – хром; Ц – цирконий; Ч – редкоземельные элементы; Ю – алюминий.

Цифры, стоящие после букв, означают примерное содержание легирующего элемента в целых процентах. Если же цифра в маркировке отсутствует, то это означает, что содержание элемента может достигать 1 – 1,5 %. Для элементов, сильно действующих на свойства (N, В, V), их присутствие в стали указывают в

маркировке, даже если их содержание составляет сотые или тысячные доли процента.

Высокая стоимость легированных сталей обусловливает повышенные требования к содержанию в них «вредных» примесей. Поэтому для легированных сталей букву А, означающую принадлежность к высокому качеству, ставят в конце марки при значительно меньших содержаниях серы, фосфора и некоторых других примесей.

 

Структурно-логическая схема «Классификация углеродистых сталей»

 

 

 

 

 

Часто используемые легирующие элементы

:

 

 

	Ячейка 2

 

Приложение Д