Сталь: определение, классификация, химический состав и применение

Опубликованно 31.07.2019 20:21

Как часто мы слышим слово "сталь". И это не только профессионалы в области металлургического производства, но и обычные люди. Никакая сталь не прочная конструкция. В самом деле, когда мы говорим о что-то металлическое, мы имеем в виду изделия из стали. Узнайте, что это такое, и как его klassificeret. Определение

Сталь-это, наверное, самый популярный сплав, на основе железа и углерода. Кроме того, удельный вес последних колеблется от 0,1 до 2,14 %, и первый не может быть ниже 45 %. Простота производства и доступность сырья имеют важное значение в распространении этого металла во всех сферах человеческой деятельности.

Основные характеристики материала зависят от его химического состава. Определение сталь, как сплав, состоящий из двух компонентов-железа и углерода, нельзя назвать полным. Она может включать, например, хрома для придания термостойкости, и никель, чтобы обеспечить устойчивость к коррозии.

Необходимые компоненты материала способствуют появлению дополнительных преимуществ. Таким образом, железо делает сплав пластичным и легко деформируемых при определенных условиях, а прочность углерода и твердость одновременно с хрупкостью. Поэтому его доля настолько мала в общей массе стали. Определение режима производства сплава вело к содержанию марганца в размере 1% кремния – 0,4 процента. Есть ряд примесей, которые появляются при плавление металла и пытаясь избавиться от. Вместе с фосфором сера, кислород и азот также может ухудшить свойства материала, делая его менее прочным и изменения пластичности.

Классификация

Определение сталь, как металл, с определенным набором характеристик, конечно, не сомневаюсь. Однако состав позволяет классифицировать материал в нескольких направлениях. Так, например, различают металлы по следующим признакам: химические; структурные; качества; по назначению; по степени раскисления; твердость; на свариваемость стали.

Определение стали, маркировка и все ее особенности будут описаны далее. Маркировка

К сожалению, нет глобального обозначение сталей, что значительно усложняет торговлю между странами. В России, определенный буквенно-цифровой системе. Буквы обозначают название элемента и способ раскисления и цифры – их количество. Химический состав

Существует два способа деления химического состава стали. Определение, данное современным учебникам, позволяет различать и сплава углерода.

Первый знак идентифицирует стали, низкоуглеродистой, среднеуглеродистой и высокоуглеродистой, а второй – низколегированных, среднелегированных и высоколегированных. Мягким называется металл, который может включать в соответствии с ГОСТ 3080-2005, в дополнение к утюг следующие компоненты: Углерода до 0,2 %. Это способствует термическому упрочнению, благодаря которому прочность на растяжение и твердость увеличилась в два раза. Марганец в количестве до 0,8 % активно реагирует с кислородом в химическую связь и предотвращает образование оксида железа. Металл лучше выдерживает динамические нагрузки и более восприимчивы к термоупрочнению. Кремний до 0,35 %. Это лучшие механические характеристики, такие как прочность, вязкость и свариваемость.

По ГОСТ определение стали как мягкая дадут металл, который содержит, в дополнение к полезным, количество вредных примесей в следующих количествах. Это: Фосфора до 0,08 % отвечает за появление ломкости, влияет на выносливость и силу. Снижает прочность металла. Серы до 0,06 %. Это усложняет процесс обработки металлов давлением, увеличивает хрупкость продажа. Азота. Снижает технологические и прочностные свойства сплава. Кислорода. Снижает прочность и предотвращает обработка инструментов при резке.

Следует отметить, что низко - или низкоуглеродистой стали отличаются особой мягкостью и пластичностью. Они хорошо деформируются в горячем и в холодном состоянии.

Определение среднеуглеродистой стали, а также ее состав, конечно, отличается от материала, описанного выше. И самая большая разница-это количество углерода, которое изменяется от 0,2 до 0,45 %. Такой металл имеет небольшую вязкость и пластичность наряду с превосходными свойствами прочности. Из среднеуглеродистой стали, как правило, используется для производства деталей, используемых в обычных силовых нагрузок.

Если содержание углерода более 0,5 %, то такая сталь называется высокоуглеродистой. Он обладает повышенной твердостью, пониженной вязкости, пластичности, используется для штамповки, инструмент и запчасти по горячей и холодной деформации.

В дополнение к определению, имеющиеся в стали углерода, характеристика материала возможна за счет дополнительных примесей. Если металл, в дополнение к обычным элементам целенаправленно вводят хром, никель, медь, ванадий, титан, азот в связанном состоянии, то его называют легированными. Такие добавки снижают риск хрупкого разрушения, повышения коррозионной стойкости и долговечности. Их количество и отражает степень легирования стали: низкого сплава, и до 2,5 % легирующих элементов; среднелегированные – от 2,5 до 10 %; высоколегированной до 50 %.

Что это значит? Например, увеличение свойства стали быть представлена следующим образом: Добавлением хрома. Он оказывает положительное влияние на механические характеристики в размере 2 % от общей суммы. Введение никеля от 1% до 5% повышает температуру вязкости предложения. И снижает хладноломкость. Марганец работает точно так же, как никель, хотя намного дешевле. Тем не менее, способствует чувствительность металла к перегреву. Вольфрам - карбидопа присадок, что обеспечивает высокую твердость. Потому что он препятствует росту зерен при нагреве. Молибден-это дорогая добавка. Что повышает теплостойкость быстрорежущей стали. Кремния. Увеличивает кислотостойкость, эластичность, okalinolomatel. Титан. Может способствовать образованию мелкозернистой структуры, в сочетании с хромом и марганцем. Медь. Повышает антикоррозионные свойства. Алюминий. Повышает термостойкость и стойкость к окислению, и сила удара. Структура

Определение состава Стали будет неполным без изучения его структуры. Однако, этот симптом является переменной и может зависеть от ряда факторов, таких как: режим термической обработки, скорости охлаждения, степени легирования. В соответствии с правилами стальной конструкции следует определять после отжига или нормализации. После отжига металл делятся на: структура zaevtektoidnyh избыточного феррита; эвтектики, которая состоит из перлита; заэвтектоидного – с вторичными карбидами; ледебуритного – с первичных карбидов; аустенит с гранецентрированной кристаллической решетки; ферритно – obamacentric с кубической решеткой.

Определение класса стало возможным после нормализации. Он понимает типа термической обработки, включающий нагрев, выдержку и последующее охлаждение. Есть перлитные, аустенитные и ферритные марки. Качество

Определить типы стало возможным качеством в четырех направлениях. Это: Обыкновенного качества – сталь с содержанием углерода до 0,6 %, который выплавляют в мартеновских печах или конверторах с кислородом. Они считаются наиболее дешевым и уступает по характеристикам металлов других групп. Примерами таких сталей Ст0, ст3сп, Ст5кп. Качество. Яркими представителями этого типа являются стальные Ст08кп, Ст10пс, ст20. Они не растаяли, используя ту же печь, но с более высокими требованиями для пакетной обработки и производственных процессов. Высококачественная сталь выплавляется в электрических печах, что обеспечивает повышение чистоты материала неметаллических включений, то есть, улучшение механических свойств. Такие материалы включают Ст20А, Ст15Х2МА. Abovetheline - производится методом специальной металлургии. Они подвергаются электрошлакового переплава, что обеспечивает очистку от сульфидов и оксидов. Для сталей этого типа относятся Ст18ХГ-ш, Ст20ХГНТР-ш. Конструкционные стали

Это, пожалуй, наиболее простым и понятным для обывателя. Различают конструкционные, инструментальные и стали специального назначения. Строительство можно разделить на: Конструкция из углеродистой стали обыкновенного качества, а также представители из низколегированной серии. Они должны отвечать нескольким требованиям, главное из которых – свариваемость на достаточно высоком уровне. Примеры СтС255, СтС345Т, СтС390К, СтС440Д. Из цементируемых сделать продукты, которые работают в условиях поверхностного износа и параллельно, испытывающих динамические нагрузки. Они включают в мягкой стали Ст15, ст20, Ст25 и определенного сплава: Ст15Х, Ст20Х, Ст15ХФ, Ст20ХН, Ст12ХНЗА, Ст18Х2Н4ВА, Ст18Х2Н4МА, Ст18ХГТ, Ст20ХГР, Ст30ХГТ. Для холодной штамповки используется, свернутых листьях высокое качество низкая образцов углерода. Например, Ст08Ю, Ст08пс, Ст08кп. Улучшение сталей, которые совершенствуются в процессе закалки и высокого отпуска. Эта среда (Ст35, Ст40, Ст45, Ст50), хрома (Ст40Х, Ст45Х, Ст50Х, Ст30ХРА, Ст40ХР) стали и bromocinnamaldehyde, bromonitromethane и хромоникелевых сталей. Пружины имеют упругие свойства и сохраняют их в течение длительного времени, поскольку они имеют высокую степень устойчивости к усталости и разрушению. Этот углерод представители Ст65, Ст70 и легированной стали (Ст60С2, Ст50ХГС, Ст60С2ХФА, Ст55ХГР). Высоких образцов силы являются те, которые имеют прочность в два раза больше, чем другие конструкционные стали достигается путем термической обработки и химического состава. В основной массе это низколегированной среднеуглеродистой стали, например, Ст30ХГСН2А, Ст40ХН2МА, Ст30ХГСА, Ст38ХН3МА, СтОЗН18К9М5Т, Ст04ХИН9М2Д2ТЮ. Шаровой подшипник стали отличаются особой прочностью, высокой износостойкостью и прочностью. На них обязательно предъявляются требования по отсутствию различного рода включений. Эти образцы являются высоко-углеродистой стали с содержанием хрома в составе (СтШХ9, СтШХ15). Автоматическое определение стали, мы имеем следующее. Это образцы для использования в производстве мелких деталей, таких как болты, гайки, винты. Эти детали обычно обрабатываются резанием. Поэтому основной задачей является повышение обрабатываемости деталями, то искать введение в материал теллур, селен, серу и свинец. Эти добавки способствуют образованию при обработке хрупких и короткие стружки и уменьшения трения. Основными представителями автоматных сталей обозначаются так: СтА12, СтА20, СтА30, СтАС11, СтАС40. Обратитесь к коррозионностойких легированных сталей с содержанием хрома около 12 %, потому что он образует оксидной пленкой на поверхности для предотвращения коррозии. Представители этих сплавов Ст12Х13, Ст20Х17Н2, Ст20Х13, Ст30Х13, Ст95Х18, Ст15Х28, Ст12Х18НЮТ, Износостойкие образцы, используемые в продуктах, которые работают с абразивного трения, ударов и сильного давления. Пример детали железнодорожные линии, дробления и гусеничных транспортных средств, таких как Ст110Г13Л. Жаростойкие стали могут работать при высокой температуре. Они используются в производстве труб, газовых и паровых турбин части. Это в основном высоколегированных низкоуглеродистых образцов обязательно состоят из никеля, который может содержать добавки в виде молибдена, Нубии, титана, вольфрама, Бора. Примером может быть Ст15ХМ, Ст25Х2М1Ф, Ст20ХЗМВФ, Ст40ХЮС2М, Ст12Х18Н9Т, СтХН62МВКЮ. Теплостойкие особенно устойчивы к химическому разрушению в воздухе, газ и печь, окислительных и науглероживающих средах, но проявлять ползучесть при серьезных нагрузках. Представителями этого типа являются Ст15Х5, Ст15Х6СМ, Ст40Х9С2, Ст20Х20Н14С2.

Сталь для изготовления инструментов

В этой группе сплавов подразделяется на плашки, режущие и измерительные инструменты. Сталь марки бывают двух типов. Материал для холодного деформирования должны иметь высокую твердость, прочность, износостойкость, теплостойкость. Но обладают достаточной вязкостью (СтХ12Ф1, СтХ12М, СтХ6ВФ, Ст6Х5ВМФС). Материал для горячего деформирования имеет хорошую прочность и твердость. Наряду с прочностью и okalinolomatel (Ст5ХНМ, Ст5ХНВ, Ст4ХЗВМФ, Ст4Х5В2ФС).

Стали для измерительного инструмента в дополнение к износостойкости и твердости, является постоянной в размере и легкий для того чтобы смолоть. Из этих сплавов изготавливаются Калибры, скобы, шаблоны, линейки, весы, плитки. Примером могут быть сплавы СтУ8, Ст12Х1, Schug, СтХ12Ф1.

Определение группы стали для режущего инструмента достаточно легко. Такие сплавы должны иметь режущую способность и высокую твердость в течение длительного времени, даже при воздействии тепла. Они включают и инструмента из углеродистой и быстрорежущей стали. Здесь представлены такие видные представители: СтУ7, СтУ13А, Ст9ХС, Schug, СтР6М5, СтРЮК5Ф5. Раскисление сплава

Определение стали по степени раскисления включает в себя три типа: спокойной, полуспокойной и кипящей. Эта концепция касается удаления кислорода из жидкого сплава.

Спокойная сталь при затвердевании газы практически не выделяются. Это происходит из-за полного удаления кислорода и формирования из верхней части усадки слитка, который затем разрезается.

Газы из полуспокойной стали частично, то есть более спокойный, но не доводить до кипения. Нет раковины, как и в предыдущем случае, но на вершине образуются пузыри.

Кипящие сплавы выделяют большое количество газа во время затвердевания, и в сечении просто заметить различие в химическом составе между верхним и нижним слоями. Твердость

Это понятие относится к способности материала сопротивляться более твердое, проникая в него. Определение твердости стало возможным с использованием трех методов: л. Бринелля, Роквелла М., А. Викерс.

По методу Бринелля стальной закаленный шарик вдавливается в полированной поверхности образца. Изучая диаметра отпечатка определяют твердость.

Метод определения твердости стали по Роквеллу. Он основан на вычислении глубины проникновения наконечника алмазного конуса с углом 120 градусов.

По данным Виккерса в образец для испытания нажата пирамида алмазный четырехгранный. С углом 136 градусов на противоположных гранях.

Можно ли определить марку стали без химического анализа? Эксперты в области металлургии способность распознавать марки стали по Искре. Определение того, что представляет металла при его обработке. Так, например: Сталь ХВГ имеет темно-малиновые искры с желтыми и красными пятнышками и лучами. На концах разветвленных нитей появляются ярко-красные звезды с желтыми кнопками посередине. Сталь Р18 определяется также темно-малиновые искры с желтыми и красными пучками, в самом начале, однако, нити прямые и не ветвятся. На концах пучки искр с одним или двумя светло-желтые зерна. Стали марок ХГ, х, ШХ15, ШХ9, имеют желтый сверкают яркие звезды. И красные комочки на ветках. Стали У12Ф разных светло-желтые искры с толстыми и большими звездами. С несколькими красными и желтыми лучами. Были 15 и 20 имеют яркие желтые искры, много веток и звезд. Но несколько балок.

Определение стали по искровой является достаточно точным методом для специалистов. Однако, обычные люди не могут характеризовать металл, исследовав только цвет искры. Свариваемость

Свойство металлов образовывать соединения, когда определенный эффект называется свариваемость сталей. Определение этого показателя возможно после определения содержания железа и углерода.

Считается, что хорошо связаны сваркой из низкоуглеродистой стали. При содержании углерода более 0,45 %, свариваемость ухудшается и становится все более бедных с большим содержанием углерода. Это происходит потому, что увеличение неоднородности материала и по границам зерен выделяются сульфидные включения, которые приводят к образованию трещин и для увеличения внутреннего напряжения.

Также работают легирующих компонентов, ослабляя соединение. Наиболее неблагоприятными для сварки называют такие химические элементы как хром, молибден, марганец, кремний, ванадий, фосфор.

Однако технология при работе с низколегированной стали обеспечивает хорошую свариваемость процентов без применения специальных мер. Определение свариваемости можно после оценки ряда важных качеств, в том числе: Скорость охлаждения. Химический состав. Первичная кристаллизация и структурные изменения при сварке. Способность металла к образованию трещин. Склонность материалов к появлению группы закаливания.

Елена Ерохина

Категория: Культура