Klasyfikacja stali według przeznaczenia. Klasyfikacja i znakowanie stali

Stal nazywa się plastycznym, odkształcalnym stopem żelaza, pewną ilością węgla (nie więcej niż 2,14%), a także niewielką ilością innych pierwiastków. Materiał ten jest szeroko stosowany do produkcji różnorodnych urządzeń, narzędzi i konstrukcji budowlanych. Klasyfikacja i wykorzystanie stali zależy od wielu czynników, które należy przeanalizować bardziej szczegółowo. Zmieniając skład chemiczny tego materiału ze względu na stężenie węgla i wprowadzanie pierwiastków stopowych, możliwe jest otrzymanie szerokiej gamy stali o zupełnie innych właściwościach, co umożliwia wykorzystanie tego materiału we wszystkich gałęziach gospodarki.

Stal: klasyfikacja, zastosowanie, znakowanie

Przede wszystkim należy powiedzieć, że stal może być węglem i stopem. Zależy to od tego, czy do stopu zostały dodane specjalne pierwiastki stopowe - aluminium, nikiel, chrom, molibden, tytan, bor, wanad, mangan i inne. Wszystkie te dodatki są stosowane w celu poprawy specyficznych właściwości stali, a najlepszy wynik osiąga się dzięki złożonemu domieszkowaniu.

Generalnie stal jest klasyfikowana:

• po wcześniejszym umówieniu;
• według jakości;
• według metody produkcji;
• o mikrostrukturze;
• według składu chemicznego.

Skład chemiczny

Jak już wspomniano, klasyfikacja stali, w zależności od składu chemicznego, dzieli ten materiał na dwie duże grupy:

• stopowy;
• węgiel.

Z kolei każda z tych grup może być dalej podzielona na kilka części. Klasyfikacja stali stopowych implikuje występowanie następujących rodzajów:

• niskostopowe zawierają niewielką ilość (do 2,5%) dodatków stopowych;
• umiarkowanie domieszkowane - liczba dodatkowych elementów nie przekracza 10%;
• Wysokostopowe charakteryzują się obecnością pierwiastków stopowych w ilości przekraczającej 10%.

Możesz także podzielić drugą grupę. Klasyfikacja stali węglowych jest następująca:

• wysokoemisyjny węgiel charakteryzuje się zawartością węgla większą niż 0,6%;
• średni węgiel zawiera od 0,25 do 0,6% węgla;
• niskoemisyjny - do 0,25%.

Mikrostruktura

W stanie znormalizowanym występują:

• perlit - charakteryzują się niską zawartością pierwiastków stopowych i po normalizacji mają następującą strukturę: perlit, perlit + ferryt, perlit + węglik proeutektoidalny;
• martenzytyczny - ma niższą krytyczną szybkość hartowania i dość wysoką zawartość pierwiastków stopowych;
• austenityczna - wysoka zawartość pierwiastków stopowych, pod których wpływem osiąga się strukturę: austenit, austenit + węglik.

Klasyfikacja stali węglowych w stanie wyżarzonym:

• podeutektoid stosuje się na przykład do matryc do tłoczenia na gorąco;
• Proeutektoid ma strukturę składającą się z perlitu i cementytu, powszechnie używanego do wytwarzania narzędzi;
• węglik (ledeburitnaya) - na przykład stal szybkotnąca ;
• ferrytyczny - stal nierdzewna, żaroodporna, żaroodporna, wysokochromowa.

Jakość i metoda produkcji

Oczywiście jakość stali zależy od obecności w niej szkodliwych zanieczyszczeń w postaci siarki i fosforu. W zależności od tego wskaźnika klasyfikacja stali jest następująca:

• zwykle - siarka (S) do 0,06%, fosfor (P) do 0,07%;
• jakość - siarka do 0,04%, a fosfor do 0,035%;
• wysoka jakość - te same liczby są zmniejszone do 0,025%;
• wysokiej jakości, mniej niż 0,015% siarki i do 0,025% fosforu.

Metoda wytwarzania stali decyduje o jej strukturze, składzie i właściwościach. Tak więc, zwykła stal (zwykła) jest najczęściej wytapiana w konwertorach typu "open-hearth" lub Thomas i Bessemer, po czym formowana jest w dość duże wlewki. Ta stal ma zwiększoną ilość niemetalicznych dodatków. Wysokiej jakości stale są wytwarzane za pomocą bardziej zaawansowanych metod, na przykład w piecach elektrycznych, a specjalne produkty wysokiej jakości są dodatkowo oczyszczane z tlenków i siarczków przy użyciu ESR - przetapiania elektrodą. Takie stale są wytwarzane wyłącznie stopowo.

Odkwaszanie

Istnieje również klasyfikacja stali w zależności od stopnia odtlenienia, to znaczy od ilości tlenu usuniętego podczas procesu produkcyjnego. Na podstawie tego parametru są:

• wrzący - mało odtleniony, nasycony tlenem;
• spokojny - całkowicie odtleniony;
• semi-calm - stale, w których tlen jest częściowo usuwany.

Aluminium, mangan i krzem są stosowane do odtleniania stali niskowęglowych. Wrząca stal jest zwykle odtleniana z ferromanganem do pół-spokoju, dodatkowo dodaje się niewielką ilość żelazokrzemu i spokojną, z wyjątkiem poprzednich składników, poddaje się obróbce aluminium i krzemomanganu.

Co oznacza znakowanie stali?

Dziwne, ale klasyfikacja gatunków stali jest dość zróżnicowana i nie ma jednego globalnego systemu. W wielu krajach, w tym w Rosji, stosuje się znakowanie alfanumeryczne.

Jakościowe stale węglowe są oznaczone dwucyfrową liczbą, która wskazuje ilościową zawartość węgla (w setnych%). Stal węglowa oznaczona jest literą "U" i liczbą wyrażającą ilość węgla (w dziesiętnych częściach%) - У9, У12 itp.

Litery są również używane do określenia głównego elementu dopingu, na przykład: "P" - fosfor, "A" - azot, "T" - tytan, "B" - niob, "G" - mangan, "Yu" - aluminium, "D "- miedź," M "- molibden," P "- bor," K "- kobalt," B "- wolfram," E "- selen," H "- nikiel," C "- krzem," X "- chrom, "C" - cyrkon. Liczba za literą określa numer odpowiedniego elementu, a ten, który znajduje się na samym początku, wskazuje zawartość węgla (w setnych części%). Jeśli ich wartość jest większa lub równa 1%, początkowa wartość może nie być w ogóle wskazana.

Litera "A", stojąca na końcu marki, wskazuje, że należy ona do wysokiej jakości. Ta sama litera pośrodku mówi, że stal jest stopowana azotem. Jeśli stoi na początku, oznacza to, że masz automatyczną stal o zwiększonej skrawalności. Szczególnie stal wysokogatunkowa jest oznaczona literą "Ш", dodaną na końcu i opatrzoną łącznikiem. Znaczki, które nie zawierają liter "A" lub "W", są wysokiej jakości.

Istnieją również pewne grupy stalowe, które są dodatkowo oznaczone literami:

• "E" - magnetyczny;
• "E" - elektryczne;
• "P" - szybka;
• "W" - łożysko kulkowe.

Oczywiście nadal istnieją dość subtelności, ale można powiedzieć, że rosyjskie oznaczenie jest dość proste i zrozumiałe, podczas gdy oznaczenia przyjęte w innych krajach są znacznie bardziej skomplikowane.

Nie mniej interesująca jest klasyfikacja stali według celu, porozmawiajmy o tym bardziej szczegółowo.

Stal konstrukcyjna

• Konstrukcja - niskostopowa, jak również zwykła jakość, o dobrej spawalności.
• Do tłoczenia na zimno - płaskie produkty z klas niskowęglowych o normalnej jakości.
• Cementowane - nisko węglowe i niektóre stale stopowe używane do produkcji części obciążonych dynamicznie i pracujących przy zużyciu powierzchniowym.
• Ulepszona poddana obróbce cieplnej (hartowanie i wysoka temperatura). Są to węgiel średnio-węglowy, chrom, nikiel-chrom, chrom-nikiel-molibden, chrom-krzem-mangan, stal chromowa z borem.
• Wysoka wytrzymałość - stal, która dzięki obróbce cieplnej i specjalnej kompozycji osiągnie podwójną limit siły w porównaniu do konwencjonalnych analogów strukturalnych.
• Wiosna-wiosna może utrzymać elastyczność przez długi czas, wystarczającą odporność na zmęczenie i zniszczenie; Należą do nich stal, stopowa z chromem, borem, krzemem, wanadem i manganem.
• Łożyska kulkowe charakteryzują się wysoką odpornością na zużycie, trwałością i wytrzymałością, co osiąga się dzięki zastosowaniu wysokiej (do 1%) zawartości węgla i zawartości chromu.
• Karabiny maszynowe są używane do produkcji masowych części przetwarzanych za pomocą automatów (śrub, śrub, podkładek, nakrętek itp.); Aby ułatwić przetwarzanie, do takich stali wprowadzane są dodatkowo siarka, ołów, tellur i selen, co powoduje kruchość krótkich wiórków i zmniejsza tarcie.
• Odporny na korozję - stal wysokochromowa z zawartością niklu; im więcej chromu zawierają, tym bardziej wyraźna jest odporność na korozję, a zawartość węgla powinna być minimalna.
• Odporne na zużycie stosowane są w miejscach tarcia ściernego, wstrząsów i wysokiego ciśnienia, takich jak łyżka koparki lub ciągnik.

Stal narzędziowa

Klasyfikacja stali narzędziowych może być również reprezentowana przez kilka punktów:

• Stale węglowe, stopowe i szybkotnące są używane do cięcia narzędzi;
• dla narzędzia pomiarowe materiał musi być przede wszystkim spójny pod względem wielkości, polerowany, mieć wystarczającą twardość i odporność na zużycie; Aby uzyskać takie cechy, stal narzędziowa jest często hartowana i cementowana;
• stale matrycowe muszą mieć wystarczającą odporność na zużycie, twardość, odporność na ciepło i hartowność; Ta grupa może być dalej dzielona na stale na zimno, na gorąco i na walcówkę.

Stal o specjalnych właściwościach chemicznych i fizycznych.

Oprócz wszystkich powyższych, istnieją również gatunki stali o specjalnych właściwościach:

• stal elektryczna - stop żelaza i krzemu, czasem stopowy z aluminium; stosowane w produkcji obwodów magnetycznych różnych urządzeń elektrycznych;
• Superinvar - stop żelaza, niklu i kobaltu, wykorzystywany do produkcji precyzyjnych urządzeń;
• odporny na wysokie temperatury - ma wysoką odporność na uszkodzenia w temperaturach od 900 ° C, stopowe z aluminium, krzemu, niklem;
• odporny na ciepło - używany do produkcji części instalacje turbin gazowych takie stale są zaprojektowane do pracy w stanie załadowanym w wysokiej temperaturze przez pewien czas.