Виды стали по степени раскисления.

Сталь — это железоуглеродистый сплав с максимальным содержанием железа 2,14%. Углерод придает сплаву твердость, но в избытке металл становится очень хрупким.

Все о спокойных сталях

Нержавеющая сталь отличается от всех других видов стали низким содержанием кислорода. По степени окисления эта сталь стоит после полужестких и кипящих сталей. Чтобы лучше понять все особенности этого материала, следует рассмотреть его свойства и другие характеристики.

Что это такое?

Малошумная сталь — это отдельная категория сталей. Ее характерной особенностью является минимальное содержание кислорода. Изначально сплав имеет нормальный состав, но затем кислород удаляется с помощью раскислителей. Сталь становится «стелс-сталью», и ее свойства и характеристики меняются в лучшую сторону. Улучшение означает, что плотность металла значительно увеличивается. Кроме того, сплав становится более устойчивым к перепадам температур и поверхностной коррозии.

Шепчущая сталь имеет множество преимуществ. К наиболее важным из них относятся:

• однородную структуру, если сравнивать с другими сплавами;
• несущественную хрупкость;
• такая сталь является пригодной для сварки;
• устойчива к разного рода динамическим нагрузкам;
• содержит минимальное количество примесей в составе.

К недостаткам относятся довольно высокие затраты. Они в основном состоят из добавленных окислителей, а также удаления просадок. Поскольку для этого требуются дополнительные ресурсы, затраты возрастают.

Разновидности и особенности раскислителей

Когда раскислители добавляются в жидкий металл, они соединяются с кислородом и удаляются до затвердевания слитка. В результате этого процесса образуются жидкие, твердые и газообразные продукты окисления, количество которых определяет качество стали.

Сплав раскисляется путем добавления добавок в точно определенных количествах. К ним относятся:

• ферросисцилий — добавляют 0,12-0,3 % от общей массы;
• алюминий — до 0,1 %;
• ферромарганец — до 0,1 %;
• кремний — до 0,05 %;
• титан.

Алюминий, кремний, марганец и композитные окислители чаще всего используются в процессе окисления осаждением. Реже кислород удаляется из стали путем диффузии, вакуума или электролитического окисления. После обработки образуется большая усадочная раковина, которая увеличивает стоимость неплавкой стали. Поскольку усадочная раковина не может быть использована в качестве литейного дефекта, ее отделяют от основной части. В среднем литой слиток теряет до 16% от веса детали.

Марки спокойной стали

Если вы хотите узнать, какая марка стали считается нелегированной, ознакомьтесь с маркировкой. Нелегированные стали маркируются номером, основанным на их химическом составе. Он состоит из букв и цифр. Пример: марка Ст1сп:

• конструкционную углеродистую сталь обыкновенного качества — Ст;
• условный номер марки — 1;
• степень раскисления — СП (спокойная).

Требования к качеству этого металла указаны в ГОСТ 380-2005.

Маркировка стали

Возьмем, к примеру, сталь марки Ст5пс (углеродистая конструкционная сталь обыкновенного качества).

1. эта сталь относится к группе А, (поскольку категория указывается перед буквами Ст (ВСт1, ВСт2), а не указывается только группа А).
2. цифра 5 — определяет условный номер марки исходя из хим. состава и мех.свойств.
3. пс- степень раскисления.

Если после цифры, определяющей марку стали, стоит буква Н-, то в стали высокое содержание марганца.

Кипящая сталь не полностью окислена. Во время разливки в форму она кипит из-за сильного выделения газа, поэтому является наиболее газозагрязненной и неоднородной. Механические свойства могут отличаться от слитка к слитку, поскольку химические элементы распределены в слитке неравномерно. В верхней части слитка содержится наибольшее количество углерода и различных вредных примесей (таких как сера или фосфор), поэтому часть слитка (5% от общей массы) должна быть удалена.

Кипящая сталь, например, довольно хрупкая, трудно сваривается и более подвержена коррозии. Поэтому для улучшения свойств стали ее раскисляют кремнием (0,12-0,3%), алюминием (до 0,1%) или марганцем (можно раскислять и другими химическими элементами, динамично реагирующими с кислородом). Кипящая сталь довольно хрупкая, трудно сваривается и более подвержена коррозии.

В процессе раскисления происходит уменьшение оксида железа и связывание растворенного кислорода, что уменьшает его вредное воздействие. В то же время температура стали поддерживается высокой в течение длительного времени, что способствует максимальному отводу газов и шлака и формированию микрозернистой структуры благодаря образованию участков кристаллизации. Образование этих участков улучшает качество стали.

Сжижение — это образование неправильной химической структуры в стали, которое происходит во время кристаллизации. Существует два типа разжижения: внутрикристаллическое и дендритное. Это явление было впервые обнаружено русскими металлургами Н. В. Калакуцким и А. С. Лавровым в 1866 году.

Спокойная сталь

Прутки из нелегированной стали имеют плотную, однородную структуру и, следовательно, лучшие механические свойства. Нелегированные стали отлично поддаются сварке и лучше сопротивляются ударным нагрузкам. Они более однородны. Они подходят для стальных конструкций (из-за их устойчивости к хрупкому разрушению), которые подвергаются высоким нагрузкам.

Спокойная сталь отлично поддается сварке, а также обладает лучшей стойкостью к ударным нагрузкам и более однородна.

Обозначение сталей с легирующими элементами

Как уже упоминалось выше, классификация легированных сталей включает в себя несколько категорий. Обозначение легированных сталей подчиняется определенным правилам, которые позволяют относительно легко определить категорию данного сплава и основную область его применения. Первая часть обозначения этих категорий содержит число (два или один), указывающее на содержание углерода. Два числа обозначают среднее содержание углерода в сплаве в процентах, одно число — в десятых долях процента. Существуют также стали, у которых в начале обозначения марки нет цифр. Это означает, что содержание углерода в таких сплавах находится в пределах 1%.



Буквы, которые появляются после первых цифр обозначения марки, указывают на то, из чего состоит данный сплав. За буквами может следовать или не следовать число, которое дает информацию об элементе в составе. Если число присутствует, оно указывает (в целых процентах) среднее содержание элемента в составе сплава; если число отсутствует, это означает, что элемент присутствует в диапазоне от 1 до 1,5%.

Для некоторых видов стали в конце маркировки может стоять буква «А». Это означает, что сталь высокого качества. Эти марки стали могут включать как углеродистые стали, так и сплавы с легирующими элементами в составе. Классификация определяет эти марки как стали, в которых доля серы и фосфора составляет менее 0,03%.

Примеры маркировки сталей различных видов

Определение марки стали и отнесение сплава к определенному типу — задача, которая не должна вызывать проблем у эксперта. Не всегда есть возможность иметь в наличии таблицу с обозначениями типов, но следующие примеры должны облегчить понимание.



Конструкционные стали, не содержащие легирующих элементов, обозначаются буквенной комбинацией «St». Следующие цифры указывают на содержание углерода в сотых долях процента. Для низколегированных конструкционных сталей используется несколько иное обозначение. Например, сталь 09Г2С содержит 0,09 % углерода и легирующие добавки (марганец, кремний и др.) в количестве около 2,5 %. Очень похожие стали 10ХСНД и 15ХСНД отличаются количеством углерода, а доля каждого легирующего элемента составляет не более 1%. По этой причине после букв, обозначающих отдельные легирующие элементы, нет цифр.

20Х, 30Х, 40Х и т.д. — Используется как обозначение для легированных конструкционных сталей, в которых преобладающим легирующим элементом является хром. Число в начале обозначения такой марки — это содержание углерода в данном сплаве, рассчитанное в процентах. За каждым легирующим элементом может следовать число, которое используется для определения количественного содержания сплава. Если это не так, то содержание данного легирующего элемента составляет не более 1,5 %.

Рассмотрим пример хромокремниево-марганцевой стали 30ХГСА. Согласно своему обозначению, она состоит из углерода (0,3 %), марганца, кремния и хрома. В ней содержится от 0,8 до 1,1 % каждого из этих элементов.

От производства сортового проката до изготовления гаек

Сталь, полностью окисленная в процессе производства, имеет менее неоднородный состав. Полутвердый тип дешевле. Эта сталь используется для производства высококачественного сортового проката: шестигранников, уголков, полос, кругов, листов и т.д. Данный вид продукции пользуется высоким спросом и применяется в строительстве, машиностроении, станкостроении, производстве мебели и т.д.

Стальные полуфабрикаты используются для производства трубчатых деталей. Благодаря высокой прочности он используется для производства сварных несущих конструкций, способных выдерживать большие нагрузки. Другая область применения — производство крепежа.

Сталь необходимо выбирать в соответствии с условиями эксплуатации, включая диапазон температур и уровень напряжения. Покупайте сталь у хорошего поставщика, который предлагает широкий ассортимент марок стали, что поможет вам определиться с выбором.

Какая сталь обыкновенного качества относится к полуспокойной — Справочник металлиста

Углеродистые стали обыкновенного качества давно стали массовым продуктом, что делает их стоимость доступной. Согласно ГОСТ 380-2005, помимо железа и углерода, в них может содержаться определенное количество неметаллических включений, а также примесей, влияющих на качественные характеристики этих сталей. Плоский прокат обычно изготавливается из углеродистой конструкционной стали нормального класса.

Требования ГОСТ 380-2005

Чтобы ознакомиться с требованиями ГОСТа к листовой углеродистой стали обыкновенного качества, необходимо скачать документ в формате pdf по следующей ссылке. ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Качество Скачать

Государственный стандарт 380-2005 устанавливает все требования к свойствам, которыми должны обладать конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества. Такие стали в основном используются в строительстве:

• метизных изделий;
• изделий, полученных методом штамповки и ковки;
• металла в листах различной толщины;
• сортового проката;
• заготовок, полученных методом литья и катания;
• широкополосного проката;
• фасонного проката;
• металлических лент и проволоки различного диаметра;
• продукции, полученной после обработки металла на прокатном оборудовании обжимного типа (слябы, блюмы и др.);
• металлических слитков.

Листовой прокат делится на категории в соответствии с регулируемыми свойствами.

Согласно положениям вышеупомянутого ГОСТа, производство углеродистых сталей обыкновенного качества осуществляется в различных вариантах оксидирования, которые делятся на кипящие, полукипящие и отдыхающие. Обозначение всех этих видов стали начинается с букв «Ст», за которыми следуют остальные элементы маркировки.

Сразу после букв, обозначающих марку стали, на маркировке стали имеются цифры, по которым можно определить номер марки стали.

Буквы «kp», «ps» и «sp» указывают на тип окисления углеродистой стали нормальной марки. На некоторых марках стали может также присутствовать буква «G».

Это означает, что данная сталь содержит не более 0,8% марганца.

Применение обычной углеродистой стали

Допустимые элементы

Химический состав обыкновенных углеродистых сталей также регламентируется нормативным документом (ГОСТ). Содержание кремния в сталях с различной степенью окисления может варьироваться в следующих пределах:

• кипящие – до 0,05%;
• полуспокойные (Ст1пс, Ст2пс, Ст3пс и др.) – 0,05–0,15%;
• спокойные – 0,15–0,3%.

Сплавы Ст0 не должны содержать ни кремния, ни марганца. Такой важный элемент, как углерод, в углеродистых сталях различных марок может присутствовать в следующих количествах:

• Ст0 – до 0,23%;
• Ст1 – 0,06–0,12%;
• Ст2 – 0,09–0,15%;
• Ст3 – 0,14–0,22%;
• Ст4 – 0,18–0,27%;
• Ст5 – 0,28–0,37%;
• Ст6 – 0,38–0,49%.

Содержание марганца в углеродистых сталях нормального класса регламентируется стандартом в следующих пределах:

• Ст1 и Ст2 – 0,25–0,5%;
• спокойные, а также полуспокойные сплавы марки Ст3 – 0,4–0,65%;
• кипящая сталь марки Ст3 – 0,3–0,6%;Ст4 – 0,4–0,7%;
• СтГсп и Ст3Гпс – 0,8–1,1%;
• полуспокойные, а также спокойные сплавы Ст5 и Ст6 – 0,5–0,8%;
• Ст5Гпс – 0,8–1,2%.
Это интересно:  Асбестовый шнур - что это такое и для чего он нужен.