Вы здесь

Классификация сталей

 Классификация сталей

Стали классифицируют:

 Классификация по химическому составу

По химическому составу стали подразделяют на:

– углеродистые (классификация по содержанию углерода)
– низкоуглеродистые (до 0,2 %)
– среднеуглеродистые (0,2–0,45 %)
– высокоуглеродистые (содержащие более 0,5 %)
– легированные (классификация по сумме легирующих элементов)
– низколегированные (до 2,5 %)
– среднелегированные (2,5–10,0 %)
– высоколегированных (более 10,0 %)

При определении степени легирования содержание углерода во внимание не принимают, марганец и кремний считаются легирующими элементами при их содержании более 1 и 0,8 % соответственно.

 Классификация по структуре

Структура стали – менее устойчивый классификационный признак, так как зависит от скорости охлаждения (толщины стенки отливок), степени легирования, режима термообработки и других изменяющихся факторов, но структура готового изделия позволяет объективно оценивать его качество.

Стали по структуре классифицируют в состояниях после отжига и нормализации.

В отожженном состоянии стали подразделяют на:

  • доэвтектоидные – имеющие в структуре избыточный феррит
  • эвтектоидные – структура которых состоит из перлита
  • заэвтектоидные – в структуре которых имеются вторичные карбиды, выделяющиеся из аустенита
  • ледебуритные – в структуре которых содержатся первичные (эвтектические) карбиды
  • аустенитные
  • ферритные

После нормализации стали подразделяют на следующие структурные классы:

  • перлитный
  • аустенитный
  • ферритный

 Классификация по назначению

Конструкционные – стали, предназначенные для изготовления деталей машин и элементов строительных конструкций.

Подразделяются на:

  • обыкновенного качества;
  • улучшаемые;
  • цементируемые;
  • автоматные;
  • высокопрочные;
  • рессорно-пружинные.

Инструментальные – стали, применяемые при изготовлении режущих и измерительных инструментов.

Подразделяются на подгруппы по изготовлению:

  • для режущего инструмента;
  • для измерительного инструмента;
  • для штампово-прессовой оснастки.

Специального назначения – стали с особыми физическими и механическими свойствами.

Подразделяются на:

  • нержавеющие (коррозионно-стойкие);
  • жаростойкие;
  • жаропрочные;
  • износостойкие;
  • магнитные;
  • немагнитные и т.д.

 Классификация по качеству

По качеству стали классифицируются на:

  • обыкновенного качества – содержащие до 0,06 % серы и 0,07 % фосфора;
  • качественные – содержащие до 0,035 % серы и 0,035 % фосфора;
  • высококачественные – содержащие не более 0,025 % серы и 0,025 % фосфора;
  • особо высококачественные – содержащие не более 0,015 % серы и 0,025 % фосфора.

Под качеством понимается совокупность свойств стали, определяемых металлургическим процессом ее производства (способ выплавки). Однородность химического состава, строение и свойства стали зависят от содержания вредных примесей и газов.

 Классификация по степени раскисления

По степени раскисления стали классифицируют на:

  • спокойные (сп);
  • полуспокойные (пс);
  • кипящие (кп).

Раскислением называют процесс удаления кислорода из жидкой стали.

Спокойные стали раскисляют марганцем, алюминием и кремнием в плавильной печи и ковше. Они затвердевают в изложнице спокойно, без газовыделения, с образованием в верхней части слитков усадочной раковины.

Дендритная ликвация вызывает анизотропию механических свойств. Пластические свойства стали в поперечном (по отношению к направлению прокатки или ковки сечении значительно ниже, чем в продольном.

Зональная ликвация приводит к тому, что в верхней части слитка содержание серы, фосфора и углерода увеличивается, а в нижней – уменьшается. Это приводит к значительному ухудшению свойств изделия из такого слитка, вплоть до отбраковки.

Кипящие стали раскисляют только марганцем, что недостаточно. Перед разливкой в них содержится повышенное количество кислорода, который при затвердевании слитка частично реагирует с углеродом и выделяется в виде газовых пузырей окиси углерода, создавая впечатление «кипения» стали.

Кипящая сталь практически не содержит неметаллических включений продуктов раскисления. Эти стали выплавляют низкоуглеродистыми и с очень малым содержанием кремния (менее 0,07 %), но с повышенным количеством газообразных примесей. При прокатке слитков газовые пузыри, заполненные окисью углерода, завариваются. Листовой прокат из такой стали предназначен для изготовления деталей кузовов автомобилей вытяжкой, имеет хорошую штампуемость в холодном состоянии.

Полуспокойные стали по степени их раскисления занимают промежуточное положение между спокойными и кипящими сталями. Частично их раскисляют в плавильной печи и в ковше, а окончательно – в изложнице за счет содержащегося в металле углерода. Ликвация в слитках полуспокойной стали меньше, чем в кипящей, и приближается к ликвации в слитках спокойной стали.

 ЛИТЕРАТУРА

  • Материаловедение / Ю.Т. Чумаченко, Г.В. Чумаченко. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 320 с.
  • Материаловедение / О.В. Травин, Н.Т. Травина. М.: Металлургия. 1989. 384 с.
  • Металловедение / А.П. Гуляев. М.: Металлургия, 1986. 544 с.
  • Материаловедение / А.М. Адаскин, В.М. Зуев. – М.: ПрофОбрИздат, 2001. – 240 с.
  • Справочник молодого токаря-револьверщика / Е.О. Пешков. М., Высшая школа, 1966. 179 с.
  • Справочная книга сварщика / А.М. Китаев, Я.А. Китаев. М.: Машиностроение, 1985. – 256 с.
  • Материалы в приборостроении и автоматике: Справочник / Под ред. Ю.М. Пятина. – М.: Машиностроение, 1982. – 528 с.
  • Общетехнический справочник / Под общ. ред. Е.А. Скороходова. – М.: Машиностроение, 1989. – 512 с.

Добавить комментарий