Классификация сталей.
Сталями принято называть сплавы железа с углеродом, содержащие до 2,14% углерода. Кроме того, в состав сплава обычно входят постоянные полезные добавки: марганец, кремний и вредные примеси: сера, фосфор, а также мышьяк, содержание которых должно быть строго ограничено. Обычно содержание этих элементов ограничивается такими верхними пределами: Mn до 0,8%; Si до 0,5%, S до 0,05%; P до 0,06%. Некоторые элементы могут быть введены специально для улучшения физико-химических и механических свойств, такие элементы называются легирующими.
Стали классифицируют по самым различным признакам.
1. По структуре:
1.1. Доэвтектоидные, которые при обычной температуре состоят из феррита и перлита, и содержание углерода в них менее 0,8%.
1.2. Эвтектоидные, структура которых состоит из чистого перлита (углерода С = 0,8%).
1.3. Заэвтектоидные, состоящие из перлита и цементита (углерода
0,8% < С ≤ 2,14%).
2. По способу производства:
2.1. Мартеновская.
2.2. Конвертерная:
– бессемеровская [футеровка конвертера выполнена из кислых материалов (динасовый кирпич или кварцит)];
– томасовская (футеровка конвертера выполнена из осн о вных материалов (обожженный доломит));
– кислородно-конвертерная.
2.3. Выплавляемая в электрических печах.
По химическому составу.
В зависимости от химического состава различают стали:
3.1. Углеродистые (ГОСТ 380-71; ГОСТ 380-94, ГОСТ 1050-88).
В зависимости от содержания углерода стали углеродистые могут быть:
3.1.1 малоуглеродистыми (до 0,25% С);
3.1.2 среднеуглеродистыми (0,25…0,6% С);
3.1.3 высокоуглеродистыми (более 0,60% С).
3.2. Легированные (ГОСТ 4543-71, ГОСТ 5632-72, ГОСТ 14959-79).
В зависимости от содержания легирующих элементов легированные стали подразделяются на:
3.2.1 низколегированные, в которых суммарное содержание легирующих элементов не превышает 2,5%;
3.2.2 среднелегированные, в состав которых входят от 2,5 до 10% легирующих элементов;
3.2.3 высоколегированные – более 10% легирующих элементов.
По качеству.
В зависимости от содержания вредных примесей (серы и фосфора) стали подразделяют на:
4.1. Стали обыкновенного качества, содержание серы – S < 0,055%, фосфора – Р < 0,045%.
4.2. Качественные – S < 0,04%, Р < 0,035%.
4.3. Высококачественные – S < 0,025% и Р < 0,025%;
4.4. Особо высококачественные – S < 0,015% и Р < 0,025%.
По степени раскисления.
По степени удаления кислорода из стали, т.е. по степени ее раскисления, существуют:
5.1. Спокойные стали, т.е., полностью раскисленные марганцем, кремнием и алюминием. Такие стали обозначаются буквами “сп” в конце марки (иногда буквы опускаются).
5.2. Кипящие стали – раскисленные не полностью и только марганцем. Маркируются буквами "кп".
5.3. Полуспокойные стали, занимающие промежуточное положение между двумя предыдущими, раскисленные марганцем и кремнием. Маркируются буквами "пс".
6. По назначению:
6.1. Конструкционные стали, которые предназначены для изготовления строительных конструкций и деталей машин. Конструкционные стали должны иметь высокую прочность, вязкость, а также высокую пластичность. Чаще всего эти требования должны обеспечиваться комплексно. К применяемым в промышленном производстве и строительстве сталям предъявляются такие требования к их технологическим свойствам: способность поддаваться обработке давлением, резанием и хорошо свариваться.
Конструкционные стали делятся на:
1. Стали для строительных конструкций.
2. Стали цементуемые.
3. Стали улучшаемые (смешанная технологичная операция закалки и высокого отпуска).
4. Высокопрочные (граница прочности более 1500 МПа).
5. Рессорные и пружинные стали.
6. Подшипниковые.
7. Износостойкие.
6.2. Инструментальные стали, которые используются для изготовления режущего, мерительного, штамповочного и прочего инструмента. Эти стали содержат более 0,65% углерода. Основные требования – это большая твердость и стойкость от изнашивания.
6.3. Стали со специальными (особыми) физико-химическими свойствами:
а) с особыми физическими свойствами, например, с определенными магнитными характеристиками или малым коэффициентом линейного расширения: электротехническая сталь, суперинвар, магнитная;
б) с особыми химическими свойствами, например, нержавеющие, жаростойкие или жаропрочные стали.
Конструкционные стали.
