Марки стали

Марки стали и их классификация

   Сталь - один из наиболее популярных материалов в мире. Она используется для производства многих продуктов, включая автомобильные части, медицинские инструменты, запорная арматура, предметы бытовой техники, оружие и другие продукты. Сталь производится из различных отходов и драгоценных металлов. Она представляет собой сочетание железа с добавлением углерода до 2,14 %, никеля, марганца, цинка, алюминия и других минералов. В зависимости от компонентов, из которых она производится, сталь делится на различные марки. Одним из самых популярных видов стали является нержавеющая сталь

   Сталь - это материал, который может быть классифицирован по многим признакам, включая химический состав, структуру и область применения. Однако наиболее важным критерием является химический состав, который определяет марку и название стали.

1. В зависимости от уровня содержания углерода можно выделить три типа сталей:

• малоуглеродистые - содержание углерода менее 0,25%
• среднеуглеродистые - содержание углерода от 0,25 до 0,6%
• высокоуглеродистые - содержание более 0.6%

   Каждый тип стали имеет свои особенности и применяется в различных отраслях промышленности.

   Увеличение доли углерода в составе стали позволяет улучшить металлическую твердость, но одновременно приводит к уменьшению прочности. В целях достижения наилучших эксплуатационных свойств стали подвергаются легированию добавлением различных химических компонентов.

2. Легированные, по уровню содержания добавок стальные изделия делятся:

• Низколегированные — до 2,5%
• Среднелегированные — 2,5-10%
• Высоколегированные — 10-50%

3. Стальная структура (кристаллическая решетка) подвержена изменениям при различных скачках температуры и механическим воздействиям. Такие изменения называются фазами, каждая из которых присутствует в определенном температурном режиме. Однако, добавление легирующих добавок может значительно изменить границы перехода между фазами. В свою очередь, можно выделить несколько типов фаз, каждая из которых имеет свои уникальные свойства:

• Аустенит - это фаза железа, в которой углерод располагается внутри кристаллической решетки при высоких температурах. Никель используется для стабилизации аустенитной фазы, что позволяет нержавеющим сталям сохранять свои свойства даже при комнатной температуре, например, 08Х18Н10Т или AISI 304, AISI 316 и другие.
• Феррит - это твердый раствор углерода, который имеет форму кристаллической структуры. Он отличается от аустенита, который образуется при более высоких температурах и содержит никель для стабилизации его свойств.
• Мартенсит - это насыщенный раствор, который обычно применяется для закалки стали.
• Бейнит - формируется при снижении температуры до 200-500 градусов Цельсия и содержит примесь феррита и карбида железа.
• Перлит - состоит из одинаковых долей феррита и карбида железа и формируется при охлаждении до 727 градусов Цельсия.

4. По способу производства стали бывают:

• Конвертерные
• Мартеновские
• Электростали
• Стали особых методов выплавки.

5. По степени раскисления стали - процессу удаления из расплавленной стали (металла) растворённого в ней кислорода, который является вредной примесью, ухудшающей механические свойства стали. Для раскисления применяют элементы (или их сплавы, например ферросплавы).

• Сталь, полностью подвергнутую раскислению, называют спокойной
• Сталь, которую раскислили не полностью, называют полуспокойной
• Сталь, которую не раскислили, называют кипящей

6. По качеству, которое формируется в основном на стадии выплавки и определяется содержанием таких вредных примесей, как сера и фосфор, стали бывают:

• Обыкновенные (массовая доля серы не более 0,05% и фосфора – до 0,04%);
• Качественные (массовая доля серы до 0,04% и фосфора– до 0,035%);
• Высококачественные (массовая доля серы до 0,025% и фосфора – до 0,025%);
• Особовысококачественные (массовая доля серы до 0,015% и фосфора – до 0,025%);

7. По прочности стали условно делят на 3 группы:

• Стали обычной прочности (sт до 290 МПа )
• Стали повышенной прочности (sт от 290 до 390 МПа)
• Стали высокой прочности (sт от 440 МПа и более)

8. Существует несколько видов стали, каждый из которых предназначен для конкретных целей:

• Строительная сталь содержит менее 2,5% добавок и используется для производства строительных конструкций, арматуры и литых элементов.
• Подшипниковая сталь используется для изготовления колец, шариков и роликов подшипников.
• Нержавеющая легированная сталь обладает коррозионной стойкостью и используется в агрессивных средах.
• Жаростойкая сталь может выдерживать высокие температуры и применяется для производства теплообменников, двигателей и клапанов в авиации.
• Пружинная сталь имеет отличную упругость, прочность, стойкость к неблагоприятным факторам. Применяется для изготовления пружин, торсионов и рессор.
• Инструментальная сталь необходима для создания режущих и измерительных инструментов, штампов, деталей и механизмов (шестеренки, подшипники и пружины).
• Быстрорежущая сталь  изготавливают в основном концевой инструмент (метчики, свёрла, фрезы небольших диаметров).
• Цементируемая сталь для изготовления компонентов и механизмов, которые будут подвергаться значительным нагрузкам и изнашиванию, содержание углерода (0,1-0,25%).