Содержание статьи:
Классификация и обозначение стали
Углеродистые конструкционные стали
Углеродистые инструментальные стали
Легированные конструкционные стали
Легированные инструментальные стали
Легированные стали специального назначения
Как выбрать марку стали: области применения различных марок стали
Марка стали играет решающую роль в производстве различных металлических изделий. Она определяет характеристики материала, его прочность, устойчивость к коррозии и другие свойства. Понимание и правильная интерпретация марки стали являются важным этапом при выборе материала для конкретного проекта. Давайте разберемся, как расшифровать марку стали и какие основные аспекты следует учитывать.
Общая классификация и обозначение сталей
Сталью называют сплав железа (более 50%) и углерода (не более 2.14%). Классифицировать сталь можно по следующим критериям:
Химический состав. Существуют легированные и углеродистые стали.
Способ производства. Стали могут изготавливаться конвертными, мартеновскими, электростальными методами выплавки.
Качество (определяет содержание вредных примесей, таких как, например, сера, фосфор). По этому критерию выделяют обыкновенное качество, когда массовая доля серы составляет не больше 0.05%, а доля фосфора – 0.04%. Также выделяют качественные сплавы, когда массовая доля серы составляет до 0.04%, а фосфора – до 0.03%. И, наконец, высококачественные сплавы, где массовая доля серы будет до 0.015% и доля фосфора составляет до 0.025%.
Степень раскисления. Этот критерий определяет вид производства стали: кипящая, спокойная и полуспокойная.
Прочность. Этот критерий разделяет сталь на 3 группы: 1. Стали обычной прочности (sт до 290 МПа (Н/мм2); 2. Стали повышенной прочности (sт от 290 до 390 Мпа); 3. Высокопрочные стали (sт от 440 МПа и выше).
Сферы, области применения стали можно разделить на такие категории как: строительные, котельные, арматурные, подшипниковые и проч.
Теперь давайте более подробно рассмотрим каждый отдельный элемент получившейся классификации.
Что такое углеродистая сталь? Марки углеродистой стали
Углеродистыми сталями называют те, в которых отсутствуют специальные добавки легирующих элементов, однако присутствует небольшое количество примесей, вызванных процессом выплавки. В таких сталях допускается наличие примесей марганца и кремния в пределах 0,8–1%, которые практически не влияют на механические свойства материала.
Углеродистые стали в зависимости от содержания в них углерода бывают: низкоуглеродистыми (доля углерода до 0.25%), среднеуглеродистыми (доля углерода равна 0.3, 0.6%) и высокоуглеродистыми (доля углерода больше 0.6%). Кроме этого, углеродистые стали делятся на конструкционные и инструментальные стали.
Конструкционные стали – материал для создания различных конструкций, механизмов и деталей машин. Содержание углерода в них не превышает 0,5–0,6%. Эти стали обладают высокими механическими свойствами, соответствующими стандартным испытаниям, и обеспечивают требуемую конструктивную прочность. Существует два основных типа углеродистых конструкционных сталей: обыкновенного качества и качественные.
Углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества широко используются в машиностроении и строительных металлоконструкциях. Согласно ГОСТ 380-2005, углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества изготавливают следующих марок: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6пс, Ст6сп. Буквы "Ст" обозначают "Сталь", цифры указывают условный номер марки, а "кп", "пс", "сп" обозначают степень раскисления. Буква "Г" указывает на повышенное содержание марганца.
Согласно ГОСТ 1050-88*, качественные углеродистые конструкционные стали производятся в следующих марках: 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 60; а также 05кп, 08кп, 08пс, 10кп, 10пс, 11кп, 15кп, 15пс, 18кп, 20кп и 20пс.
Инструментальные углеродистые стали применяются для изготовления режущего и измерительного инструмента, а также для инструментов, используемых при обработке давлением. Они содержат от 0,7% до 1,5% углерода и должны обладать высокой твёрдостью, износостойкостью и теплостойкостью. Маркируются буквой "У" и цифрой, обозначающей среднее содержание углерода. Из сталей У7, У8, У8А изготавливают зубила, штамповую оснастку, молотки, ножи, метчики, отвертки и другие изделия, подвергающиеся ударным нагрузкам. Стали с более высоким содержанием углерода (У 10, У11, У10А, У12А, У13А) используются для изготовления напильников, надфилей, фрез, разверток, плашек, ножовочных полотен (для ручных пил), рашпилей и шаберов.
Что такое легированные стали? Марки легированных сталей
Легированные стали - это такие стали, в которых, помимо обычных примесей и углерода, присутствуют специально добавленные легирующие элементы (такие как хром, никель, молибден и другие), а также марганец и кремний в количествах, превышающих 0.8–1.2%.
Согласно содержанию легирующих элементов, марки сталей делятся на низколегированные (до 2,5%), среднелегированные (до 10%) и высоколегированные (до 50%).
Легированные конструкционные стали маркируются цифрами и буквами, применяются такие стали в машиностроении, строительстве. В отличии от углеродистых сталей легированные обладают большими прочностными свойствами, а также имеют лучшую пластичность и вязкость.
В таблице представлены металлы, включения примесей и их обозначения в маркировке:Марганец – Mn | Г |
Хром – Cr | Х |
Никель – Ni | Н |
Титан – Ti | Т |
Молибден – Mo | М |
Бериллий – Be | Л |
Медь – Cu | Д |
Азот – N | А |
Ванадий – V | Ф |
Ниобий – Nb | Б |
Алюминий –Al | Ю (от ювенал) |
Селен – Se | E |
Кобальт – Co | К |
Бор – B | P |
Фосфор – P | П |
Кремний –Si | С (от силициум) |
Цирконий –Zr | Ц |
Марки легированных конструкционных сталей: 30ХГС, 30ХГСА, 30ХГС-Ш, 30ХГСА-Ш, 15ГЛ, 40ХНЛ и проч.
Легированные инструментальные стали используются также для изготовления различного режущего инструмента, накатного инструмента и проч.
Марки легированной инструментальной стали: Х6ВФ, 9X1, Х12Ф1, ХВГ, ЗХ2В8Ф, 4Х8В2,5ХНВС, 4ХС, В2С, 6Х6ВЗМФС, 8Х4ВЗМЗФ2, 7ХФ, 9ХФ, 9ХС, 9ХВГ, 9Х5ВФ, Р6М5, Р9, Р12, Р18, Р6МЗ, Р9К5, Р9К10, Р18К5Ф2
Легированные стали специального назначения. Сталь специального назначения обладает особыми характеристиками, такими как жаропрочность, жаростойкость, коррозионная стойкость и другие. Примерами могут служить стали, применяемые для изготовления высокотемпературных установок, печей и газовых турбин, например, 12Х17, 15Х25Т, 20Х23Н13, 36Х18Н25С2 и другие.
Ключ к правильному выбору материала
Расшифровка марки стали позволяет инженерам, конструкторам и производителям выбирать наиболее подходящий материал для своих проектов. Вот некоторые ключевые моменты, которые следует учитывать при выборе марки стали:
- Требования проекта: важно определить требования к материалу, такие как прочность, устойчивость к коррозии, способность к обработке и т. д.
- Условия эксплуатации: необходимо учитывать условия, в которых будет использоваться изделие из стали, такие как температура, влажность, агрессивные среды и механические нагрузки.
- Бюджет: важно учесть бюджет проекта и выбрать наиболее экономически целесообразный вариант без ущерба для качества и безопасности.
- Стандарты и сертификаты: удостоверьтесь, что выбранный материал соответствует соответствующим стандартам и имеет необходимые сертификаты качества.
Расшифровка марки стали играет ключевую роль в выборе подходящего материала для конкретного проекта. Понимание состава и свойств стали помогает принимать обоснованные решения и обеспечивает успешное выполнение задачи. Внимательный анализ требований проекта, условий эксплуатации и доступных бюджетных ресурсов помогает выбрать наиболее подходящий вариант стали и обеспечить долгосрочную надежность и эффективность конструкции.
В магазине крепежа Оникс вы найдете широкий ассортимент крепежных изделий из различных марок сталей. Независимо от ваших потребностей или проекта, у нас вы обязательно найдете идеальное решение. Будь то строительство, ремонт, или любые другие задачи, мы готовы предложить вам крепеж, который соответствует вашим требованиям.
