Классификация и виды стали

03:12 | 20.12.2021

Классификация и виды стали

Сталь – это сплав железа (от 45%) и углерода (0.1-2.14%), который отличается от чугуна пониженным содержанием карбона, примесей и присутствием специальных добавок, изменяющих его физико-механические и химические свойства. Металлургия производит много видов стали с различной структурой, свойствами и сферой применения. Производители стальных изделий пользуются системой классификации и маркировки, которая ведется согласно стандартам ГОСТ Р 54384-2011.

Классы и группы стальных сплавов

Классификация основных видов стали производится с учетом трех главных параметров – химический состав, качество и назначение. Такой подход позволяет систематизировать большое количество стальных сплавов, определить их основные эксплуатационные показатели и сферу применения.

Классификация по составу

Наличие в сплавах определенной концентрации железа, углерода и специальных добавок делает возможной классификацию сталей по химическому составу на:

  1. Углеродистые – твердые, прочные стали, которые легко подвергаются металлообработке, имеют пластичный и упругий внутренний слой. Их свойства определяет универсальность металла и широкую сферу его использования. Сталь делится на низко- (менее 0.25%), средне- и высокоуглеродистую (более 0.6%).
  2. Легированные, содержащие в своем составе более 20 видов дополнительных элементов, которые придают металлу различные физические и химические свойства. Класс таких сталей делится на три группы – низко- (добавок не более 0.25%), средне- (до 0.6%) и высоколегированные, количество добавок в которых может превышать 10%.
Проектирование металлоконструкций

Если углеродистые стали относятся к категории универсальных, то легированные сплавы являются специализированными. Существуют 5 структурных типов легированной стали с различной зернистостью и молекулярными связями, которые определяют сферу применения металла:

  • аустенитная с высоким уровнем легирования, присутствием в числе добавок хрома и никеля, дающих сплаву пластичность, устойчивость к коррозии и сверхпрочность при критически низких температурах;
  • ферритная, с наличием в кристаллической решетке мелкодисперсного зерна. Присутствие ванадия, карбидов и кремния увеличивает жаростойкость металла и снижает показатель хрупкости, позволяя избегать его растрескивания;
  • мартенситная с высоким (до 17%) содержанием хрома и добавками (молибден, ванадий, вольфрам), отличается особым способом остывания металла после закалки, который обеспечивает стали;
  • бейнитная – отличается возможностью сохранения промежуточной стадии формирования кристаллической решетки и включением компонентов (марганец, хром, кремний), которые обеспечивают металлу хорошую свариваемость и сопротивление растрескиванию;
  • перлитная – широко распространенный тип инструментальной стали с низким уровнем легирования, прошедшей закалку и отпуск.

Специализированные сплавы могут, как улучшать эксплуатационные показатели металла, так и делать его недопустимым для применения в некоторых областях. Знание структуры металла и содержания добавок позволит не только провести классификацию, но и выбрать самую подходящую марку стали для условий производства.

Классификация по качеству

Эксплуатационные показатели сталей зависят не только от присутствия в их составе легирующих добавок, но и от количества вредных примесей, допущенных в производстве металла. Поэтому классификация сталей производится и по их качеству. Стали группируются в 4-х категориях:

  • стандартная – с присутствием серы до 0.06 и фосфора не более 0.07%;
  • качественная – содержание серы и фосфора не превышает 0.035%;
  • высокого качества – сера и фосфор до 0.025%;

В четвертую группу входят стали особо высокого качества, в которых объем S и F не превышает 0.015%.

Проектирование металлоконструкций

Классификация по назначению

В число особо высококачественных марок входят металлы, составляющие отдельную группу. Она позволяет провести классификацию сталей по их назначению:

  • конструкционные;
  • инструментальные;
  • с особыми физико-механическими показателями;
  • с особыми химическими характеристиками.

Система такой классификации достаточно условна. Некоторые обозначения сталей могут дублироваться в разных группах. Среди всего разнообразия марок можно выделить несколько общих групп:

  • инструментальные,
  • нержавеющие,
  • шарикоподшипниковые,
  • конструкционные,
  • быстрорежущие,
  • автоматные,
  • жаростойкие.

Многие виды сталей по своим техническим характеристикам подходят и для соседних групп. Поэтому при разработке деталей инженеры и технологи отдают предпочтение маркам сталей с учетом таких важных показателей, как цена, совместимость с другими механизмами, обрабатываемость.

Популярное в блоге

Сфера применения нержавеющей полосы

Сфера применения нержавеющей…

Полоса нержавеющая – это прокатный профиль с цельным прямоугольным…

Требования к изготовлению металлоконструкций

Требования к изготовлению…

К металлоконструкциям относят стойки, колонны, устойчивые балки…

Требования к антикоррозийной защите металлоконструкций

Требования к антикоррозийной…

Широкая область применения и востребованность металлоконструкций…

Как происходит резка металла

Как происходит резка…

Чтобы сформировать из металла деталь проектных размеров или заготовку…

Листовой металл и области его применения

Листовой металл и области…

Листовой металл – продукция металлопроката, которая широко применяется…

Обратная связь