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

Основные виды металлоконструкций

Основные виды металлоконструкций

Развитие мартеновских сталелитейных технологий обеспечило активное…

Методы покраски опор освещения

Методы покраски опор…

Металлические опоры наружного освещения подвержены старению и…

Строительство металлического сварного забора

Строительство металлического…

Современный строительный рынок предлагает большой выбор материалов…

От чего зависит стоимость опор освещения

От чего зависит стоимость…

Опоры уличного освещения обеспечивают комфорт и безопасность…

Правила утилизации светодиодных ламп

Правила утилизации…

Согласно действующему Федеральному Закону №356 от 2.07.2021,…

Обратная связь