Углеродистые конструкционные стали бывают обыкновенного качества, качественные и высококачественные. Маркировка их различна

Маркировка углеродистых сталей обыкновенного качества.

Буквы «Ст» обозначают «Сталь», а цифры - условный номер марки в зависимости от химического состава, буква «Г» - марганец при его массовой доле в стали более 0,8%, буквы «кп», «пс» и «сп» - степень раскисления стали: кипящая, полуспокойная и спокойная.

Зная марку стали обыкновенного качества ее состав можно определить по справочнику. Чем больше номер стали, тем выше содержание углерода.

Из углеродистых сталей обыкновенного качества изготавливают металлопрокат различного профиля (круглого, квадратного, шестигранного сечения), трубы, проволоку, метизы (болты, гайки, шайбы, винты и др.), корпусные элементы различного оборудования и станков. То есть там, где нет особых требований к прочности и другим механическим свойствам, находит применение углеродистая сталь обыкновенного качества. Данная сталь может использоваться при изготовлении элементов машин и оборудования пищевых производств не имеющих контакт с перерабатываемым сырьем.

 

Маркировка качественных углеродистых сталей.

Эти стали маркируют двузначными числами, которые показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Изготавливают металлопрокат различного профиля и ответственные детали, работающие при средних и высоких нагрузках (коленчатые валы, зубчатые колеса и др.).

 

5. Исторически так сложилось, что первыми сталями, с которыми познакомился человек, были легированные, точнее говоря природнолегированные стали. То есть железная руда, из которой выплавили сталь, изначально содержала легирующие элементы. Применялось метеоритное железо, содержащее до 8,5 % никеля (прочнее, пластичнее (лучше ковалось) первых стальных сплавов).

Первой легированной сталью массового производства стала Сталь Гадфильда.

Сталь Гадфильда, содержащая 12 - 14 % марганца, 1 % углерода, обладает высокой износостойкостью, в том числе при работе с ударными нагрузками.

Применение стали Гадфильда для изготовления траков танковых гусениц впервые было освоено британской фирмой «Виккерс» в конце 1920-х годов. Указанная сталь позволила значительно увеличить ресурс гусениц танков с 500 км пробега (рекорд периода Первой мировой войны) до 4800 км.

Данная сталь применялась при изготовлении зубьев ковшей экскаваторов, рабочих органов камнедробильных машин.

Легированные стали подразделяются на качественные, высококачественные и особовысококачественные.

Маркировка легированных сталей.

Система маркировки качественной легированной стали складывается из букв и цифр, которые ориентировочно указывают на ее химический состав.

Цифры в начале марки указывают на среднее содержание углерода в сотых долях процента. Далее идут большие буквы, обозначающие тот или иной легирующий элемент, а цифра после каждой буквы указывает на содержание данного элемента в целых процентах.

Легирующие элементы имеют такие обозначения: азот (А), ниобий (Б), вольфрам (В), марганец (Г), медь (Д), кобальт (К), берилий (Л), молибден (М), никель (Н), свинец (П), хром (X), бор (Р), кремний (С), титан (Т), ванадий (Ф), цирконий (Ц), алюминий (Ю), редкоземельные металлы (Ч).

Буква А в конце марки стали указывает на ограниченное содержание вредных примесей серы и фосфора (до 0,03% каждого), т.е. сталь является высококачественной. Если буква А в середине – то содержит азот.

Особовысококачественная сталь обозначается буквами Ш, ВД, ВИ, ПД и т.д. в конце наименования марки, где ВД обозначает, что сталь или сплав получен вакуумно-дуговым переплавом, Ш - электрошлаковым переплавом, ВИ - методом вакуумно-индукционной выплавки, ПД - плазменно-дуговым и т.д. Т.е. данная сталь подвергалась специальным технологическим методам очистки от вредных примесей.

Например: 30ХГС-Ш – особовысококачественная сталь, содержащая около 0,30% углерода и около 1% хрома, марганца и кремния, полученная методом электрошлакового переплава.

Влияние основных легирующих элементов.

Хром повышает способность сталей к термическому упрочнению, стойкость к коррозии, стойкость к абразивному износу.

Никель придает стали коррозионную стойкость, высокую прочность и пластичность, повышает ударную вязкость.

Вольфрам образует в стали очень твердые химические соединения - карбиды, резко увеличивающие твердость и красностойкость стали.

Ванадий повышает твердость и прочность.

Кобальт повышает жаропрочность, магнитные свойства, увеличивает ударную вязкость.

Молибден увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение, антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах (окалиностойкость).

Титан повышает прочность стали, способствует измельчению зерна, улучшает обрабатываемость резанием и повышает сопротивление коррозии.

Алюминий повышает жаростойкость и окалиностойкость.

Медь увеличивает антикоррозионные свойства.

Область применения – эти стали широко применяются в машиностроении, пищевой и химической промышленности при изготовлении тяжелонагруженных и ответственных деталей, работающих в особых условиях. Технологические емкости пищевых производств, элементы холодильного и печного оборудования и др. На слайде показаны конкретные примеры использования легированных сталей.