Класифікація та особливості марок сталі
25.09.2019
Сталлю називають залізо з додаванням вуглецю в кількості 2,14%. Не секрет, що кожна сфера використання має свої умови експлуатації сталі, і спеціалізація стала запорукою тривалої служби виробу в конкретних умовах. Саме з метою поліпшення характеристик, до сталі додають домішки різних речовин, які змінюють фізико-хімічні властивості сталі, посилюючи бажані якості: міцність, пластичність, твердість, в’язкість, пружність, термостійкість, стійкість до утворення тріщин і т.п.
Види сталі, в залежності від хімічного складу
Вуглець є добавкою, що підвищує твердість і міцність заліза, але призводить до зниження пластичності.
Залежно від частки вуглецю в складі сталі, виділяють:
- Високовуглецеву сталь (вище 0,7% в складі) – тверду, але малопластичну і схильну до появи тріщин;
- Середньовуглецеву (частка вуглецю становить 0,3-0,7%) – найбільш поширені види промислової та будівельної сталі. Середньовуглецеву сталь може містити титан, ніобій або ванадій (до 1% в загальному сплаві) для поліпшення стійкості до корозії;
- Низьковуглецева сталь (нижче 0,3% в сплаві) – має малу твердість, але легко піддається профілізації.
Легування – додавання інших металів і речовин до складу сплаву. Найбільш використовувані добавки: алюміній, нікель, хром, титан, вольфрам, молібден, кремній та інші. Легування підвищує стійкість металу до корозії, збільшує пластичність, стійкість до ударів, твердість сталі, в залежності від виду добавок. Загальна частка легуючих домішок в сплаві зазвичай не перевищує 15%.
За часткою легуючих добавок розрізняють види сталі:
- Високолеговані – частка добавок понад 10%. Міцна, пластична сталь, стійка до деформації та корозії;
- Середньолегована – частка добавок становить від 2,5 до 10%. Покращують характеристики сталі, яка використовується як підстава зварних конструкцій, в тому числі в умовах низьких температур;
- Низьколеговані сталі – зміст добавок де перевищує 2,5%. Пластичний термостійкий матеріал, недорогий у виробництві.
Сталі за змістом різних домішок (зазвичай сірка S і фосфор Р) діляться на різні види та ступені якості:
- Сталь звичайної якості – вміст сірки менш 0,06%, фосфору – менше 0,07% – сталі, виплавка яких проведена в мартенівської печі або кисневих конверторах. Призначена для виробництва невідповідальних будівельних конструкцій, деталей, листів, валів, заклепок і т.п;
- Якісна сталь – містить домішки сірки нижче 0,04% і фосфору нижче 0,035%. Виробляється в мартенівській печі, кисневому конвертері або електропечі. Застосовується для глибокої витяжки при холодному штампуванні, а також для виплавки труб, гайок, пресів, циліндрів, з’єднувальних муфт тощо;
- Високоякісна сталь – домішки сірки та фосфору не вище 0,025%. Виплавка переважно в електропечах різних типів. Сталь має підвищену міцність, в’язкість і стійкість до корозії, використовується в якості будівельних конструкцій, для виробництва труб, а також в машинобудуванні та військовій промисловості (танкова броня і т.п.);
- Особливовисокоякісна сталь – має менше 0,015% сірки і менше 0,025% фосфору в складі. Проводиться методом електрошлакової переплавки. Це сталь, що володіє максимально можливою міцністю і зносостійкістю для виробництва вузлів, що піддаються максимальному навантаженні: підшипників, інструментів, різальних крайок, автоматів і т.п.
Класифікація видів сталі по її призначенню:
- Конструкційна сталь – для створення металоконструкцій, холодного штампування, виготовлення зносостійких виробів (сюди ж відноситься високоякісна та особливовисокоякісна сталь);
- Будівельна сталь – основою є низьколеговані сталі та вуглецеві сталі звичайної якості. Застосовуються для створення металоконструкцій, добре зварюються;
- Сталь для холодного штампування – низьковуглеводний листовий прокат для будівельних і промислових цілей;
- Цементована сталь – застосовується для деталей з високим поверхневим зносом: деякі леговані та низьковуглецеві сталі;
- Покращені сталі – які будуть додатково поліпшені термообробкою та іншими методами;
- Високоміцна сталь – з межею міцності вдвічі перевищує звичайну сталь;
- Підшипникова сталь – особливовисокоякісна для виробництва підшипників та інших високоміцних виробів;
- Автоматна сталь – для виробництва на автоматичних верстатах невідповідальних деталей масового виробництва;
- Зносостійка сталь – для виробів, що піддаються абразивному тертю (ковші екскаваторів, бурові установки та т.п.);
- Жароміцна сталь – зберігає свої властивості та форму в умовах екстремально високих температур (ванни для виплавки, топки печей і т.п.);
- Стійка до корозії сталь – легована сталь із захисною плівкою для виробництва виробів, які будуть функціонувати в агресивних середовищах;
- Кріогенна сталь – сталь, яка зберігає пластичність і в’язкість в умовах екстремально низьких температур (нижче -196 градусів);
- Інструментальна сталь – особливовисокоякісна, для виробництва інструментів, різальних крайок і т.п;
- Валкова сталь – для виготовлення валків прокатних станів;
- Інші види.