Классификация углеродистых сталей

Сталь – основной конструкционный металлический материал, применяемый в машиностроении. Широкое использование сталей обусловлено комплексом механических, физико-химических и технологических свойств.

Стали сочетают высокую жесткость с достаточной статической и циклической прочностью.

Свойства стали в достаточно широком диапазоне можно менять за счет изменения концентрации углерода, легирующих элементов и технологий термической и химико-термической обработки.

.

Углеродистые стали классифицируют по содержанию углерода, назначению, качеству, степени раскисления и структуре в равновесном состоянии.

По содержанию углерода, стали подразделяются на:

- низкоуглеродистые (меньше 0,3% С);

- среднеуглеродистые (от 0,3% до 0,6 % С);

- высокоуглеродистые (больше 0,7% С).

.

По назначению, стали делятся на конструкционные, и инструментальные.

Конструкционные стали представляют наиболее обширную группу, предназначенную как для изготовления деталей машин, механизмов, приборов, так и строительных сооружений. (К этим сталям относят цементуемые, улучшаемые, высокопрочные и рессорно-пружинные).

Инструментальные стали подразделяют на стали для режущего, измерительного инструмента, штампов холодного и горячего деформирования.

.

По качеству подразделяют на: стали обыкновенного качества, качественные, и высококачественные.

Под качеством стали понимается совокупность свойств, определяемых металлургическим процессом ее производства.

Однородность химического состава, строения и свойств стали, а также ее технологичность во многом зависят от содержания газов (кислорода, водорода, азота) и особенно вредных примесей – серы и фосфора. Содержание вредных примесей в сталях строго регламентировано.

Так их содержание не должно превышать:

- стали обыкновенного качества до 0,06% S и 0,07 % Р;

- качественные не более 0,04% S и 0,035% Р;

- высококачественные не более 0,025% S и 0,025% Р.

.

Стали обыкновенного качества, бывают только углеродистыми.

Качественные и высококачественные, могут быть не только углеродистыми, но и легированными.

.

По степени раскисления и характеру затвердения стали классифицируют на спокойные, полуспокойные и кипящие.

Раскисление – процесс удаления из жидкого металла кислорода, проводимый с целью предотвращения хрупкого разрушения стали при горячей деформации.

Спокойные стали раскисляют марганцем, кремнием, алюминием. После раскисления они содержат мало кислорода и затвердевают спокойно без газовыделения.

Кипящие стали раскисляют только марганцем. Перед разливкой в них содержится повышенное содержание кислорода, который при затвердевании частично взаимодействует с углеродом и удаляется в виде СО. (Выделение пузырьков СО создает впечатление кипения стали, с чем и связано ее название).

Кипящие стали намного дешевле, их производят низкоуглеродистыми. Они содержат повышенное количество газовых примесей.

Полуспокойные стали, по степени раскисления, занимают промежуточное положение между спокойными и кипящими.

Легированные стали производят только спокойными.

.

По структуре в равновесном состоянии, стали делятся на:

- доэвтектоидные (феррит + перлит);

- эвтектоидные (перлит);

- заэвтектоидные (перлит и цементит вторичный).