Углеродистые и легированные стали

Металлические конструкции, арматуру для железобетона, трубы, крепежные детали и другие строительные изделия изготовляют, как правило, из конструкционных углеродистых сталей. Конструкционные легированные стали, используют только для особо ответственных металлических конструкций и арматуры для предварительно напряженного железобетона.

Углеродистой сталью называют сплав железа с углеродом, содержащим до 2%

углерода и постоянных примесей: кремния – до 0,5%, марганца – до 2%, серы и фосфора – до 0,05%. По содержанию углерода различают: низкоуглеродистые (с содержанием углерода менее 0,25%), среднеуглеродистые, содержание углерода составляет   (0,25…0,6%) и высокоуглеродистые в которых концентрация углерода превышает 0,60%. Повышение прочности и твердости стали объясняется увеличением содержания в стали твердого компонента – цементита.

Углеродистые стали общего назначения подразделяются на 3 группы А, Б, и В.

Стали группы А изготавливают марок Ст0, Ст1… до Ст6 поставляют потребителю с гарантийными механическими свойствами без уточнения химического состава. Чем больше номер стали, тем больше в ней содержится углерода: в стали Ст3 - 0,14 – 0,22% углерода, в стали Ст5 – 0,28-0,37%.  Из стали марок Ст1 и Ст2, характеризующиеся высокой пластичностью, изготавливают заклепки, трубы, резервуары; из стали ст3и Ст5 – горячекатаный листовой и фасонный прокат, из которого выполняют металлические конструкции и большинство видов арматуры для железобетона. Эти стали хорошо свариваются и обрабатываются. Стали группы Б ( БСт0, БСт1, БСт3 и.т.д) поставляют с гарантированным химическим составом и механическим свойством. Стали группы В с гарантированным химическим составом и механическими свойствами. Благодаря определенности химического состава стали группы Би В можно подвергать термической обработке.

Легированные стали. Легированными называют стали, в которые для получения требуемых свойств вводят специальные (легирующие) добавки других элементов, массовую долю которых контролируют. Чаще всего это металлы – никель -Н, хром - Х, молибден - М, марганец - Г, медь – Д, кремний - С и другие элементы. Легирующие добавки оказывают различное влияние, как на кристаллическое строение, так и на физико-механические характеристики стали. Почти все легирующие добавки изменяют температуры полиморфных превращений железа, температуру эвтектоидной и эвтектической реакций и влияют на растворимость углерода в аустените. Легированные стали обладают также более высоким уровнем механических и технологических свойств и прежде всего прочности. С помощью легирования можно придать стали различные специальные.

Легированные стали подразделяют на:

1. Низколегированные, содержание легирующих элементов до 2,5%;

2.  Среднелегированные, в их состав входят от 2,5 до 10% легирующих элементов;

3. Высоколегированные, которые содержат свыше 10% легирующих элементов.

Стали по назначению бывают:

1. Конструкционные, предназначенные для изготовления строительных и машиностроительных изделий.

2. Инструментальные, из которых изготовляют режущий, мерительный, штамповый и прочие инструменты. Эти стали содержат более 0,65% углерода.

3. С особыми физическими свойствами, например, с определенными магнитными характеристиками или малым коэффициентом линейного расширения: электротехническая сталь.

4. С особыми химическими свойствами, например, нержавеющие, жаростойкие или жаропрочные стали.

В зависимости от содержания вредных примесей: серы и фосфора-стали подразделяют на: стали обыкновенного качества, содержание до 0.06% серы и до 0,07% фосфора, качественные — до 0,035% серы и фосфора каждого отдельно, высококачественные — до 0.025% серы и фосфора, особовысококачественные, до 0,025% фосфора и до 0,015% серы.