Чем отличаются углеродистые стали от легированных
Автор: Волков Семён
Дата публикации: 24 Апреля 2024
Сталь можно определить как соединение железа и углерода с другими элементами. В процессе обработки железной руды производится чугун, в котором содержится от 2,14 до 6,67% углерода. Этот элемент обуславливает твердость материала, однако делает его хрупким и препятствует пластичности. Снижение содержания углерода влияет на структуру стали, делая ее более мягкой и улучшая ее ударную вязкость.
В чем состоит разница между углеродистой сталью и легированной сталью?
Сталь с высоким углеродным содержанием содержит в себе такие же составляющие, как и исходное сырье: это железо, углерод, кремний, магнит и нежелательные примеси, включая серу и фосфор. Сплавы, которые содержат дополнительные металлы такие как хром, никель, медь, молибден, носят название легированных.
Этот запрос не содержит текста для перефразирования. Пожалуйста, предоставьте текст.#187;9032″]
Параметры сплавленной стали
Металлы, которые могут образовывать стабильные соединения с железом и углеродом, используются в процессе легирования. Под воздействием температуры из карбидов, интерметаллидов и дисперсных частиц образуется сложная кристаллическая структура. Хром, никель, марганец и другие элементы образуют основу структуры при уменьшении содержания углерода, в то время как карбидные соединения перемещаются к границам зерен. Активное железо находится в связи и не способно взаимодействовать с агрессивными субстанциями.
Классификация сплавовых сталей осуществляется согласно доле включения добавок:
- Содержание сплавляющих элементов в низколегированных материалах составляет до 2,5%.
- Уровень легирования у среднелегированных составляет от 2,5 до 10%.
- Значение более 10% имеют высоколегированные материалы.
По назначению их можно отличить следующим образом:
- Измерительные и режущие инструменты, а также штамповочное оборудование производят с использованием инструментальных материалов.
- Строительные материалы используются для создания узлов и механизмов, автомобильных корпусов, различного оборудования и конструкций.
- Такие как жаропрочные, коррозионно-устойчивые, жаростойкие и т.д. являются специальными.
Уникальная русско-цифровая система используется для идентификации различных марок. Русскими буквами представлены элементы легирования. В большинстве сплавов углерод содержится не более 1%, однако это один из наиболее важных показателей, который указывается в начале маркировки в сотых долях процента. Числовые значения, округленные до единицы, обычно опускаются.
Пример: 38XNZMFA
● C имеет долю 0,38%;
Cr составляет от 1,2% до 1,5%
- Ni составляет от 3 до 3,5%.
● Мо — в диапазоне от 0,1 до 0,2%
● В равен 0,1-0,18
Нахождение буквы "А" в обозначении указывает на высокое качество стали.
Например, в том случае, когда углеродное содержание составляет 1% и больше, первую цифру опускают. ХВГГВСХ,ШХ15СГ эти категории имеют свои маркировки перед указанием типа: А — автоматные, Ш — для подшипников, Р — быстрорежущие, Э — электротехнические, Е — магнитно-твердые. Есть сплавы, которые производятся конкретной компанией и имеют уникальное наименование, как, например, ЭИ417 (производимая в Электростали), ЧС 116-ИД (изготовленная на Челябинской стальной), ВНС-65 ВИЭМ).
Было создано свыше тысячи разливочных сплавов на основе стали с целым рядом уникальных характеристик: устойчивость к ломкости при низких температурах, противостояние воздействию кислот и щелочей, сопротивление кавитационным нагрузкам. Их теплопроводные свойства и уровень твердости, по сравнению с углеродистыми сплавами, намного ниже. В процессе термической обработки, включая сварку, важно учесть особенности всех компонентов металла в сплаве.
Инструментальные стали являются оптимальным выбором для производства инструментов, которые не подвергаются тепловому воздействию, например, зубила, молотки, топоры. Эти виды сталей классифицируются как высококачественные и имеют обозначение У в начале. Наиболее качественные варианты дополнительно помечаются буквой А в конце.
Сплавы универсального применения отличаются доступной стоимостью и используются для изготовления различных предметов, включая трубы, прутки, швеллеры и другие изделия ковки или литья. Эти сплавы подразделяются на несколько подкатегорий. Стали группы А характеризуются стабильными механическими характеристиками (например, Ст1кп, Ст6сп), причем первую букву обычно опускают. В группе Б строго контролируется химический состав (БСт4сп, БСт6пс), тогда как в группе В сочетаются стабильность как состава, так и свойств (ВСт3сп, ВСт5).
Конструкции и нагруженные детали, такие как рельсы, валы, тяги, оси и пружины рессор, а также детали турбин, обычно изготавливаются из углеродистых сталей. Эти материалы отличаются хорошей свариваемостью, пригодны для резки и ковки, однако немаловажно предусмотреть меры защиты от коррозии.
