Класификация на стомани по предназначение. Класификация и маркиране на стомани

Стомана се нарича ковък, деформируема сплав от желязо, определено количество въглерод (не повече от 2.14%), както и малко количество други елементи. Този материал е широко използван за производството на различни устройства, инструменти и строителни конструкции. Класификацията и използването на стомана зависи от много фактори, които трябва да бъдат анализирани по-подробно. Чрез промяна на химичния състав на този материал поради концентрацията на въглерод и въвеждането на легиращи елементи е възможно да се получи широк спектър от стомани с напълно различни свойства, което дава възможност да се използва този материал във всички отрасли на икономиката.

Стомана: класификация, употреба, маркировка

Преди всичко трябва да се каже, че стоманата може да бъде въглеродна и легирана. Зависи от това дали към сплавта са добавени специални легиращи елементи - алуминий, никел, хром, молибден, титан, бор, ванадий, манган и др. Всички тези добавки се използват за подобряване на специфичните свойства на стоманата, а най-добрият резултат се постига чрез комплексно допиране.

Като цяло стоманата се класифицира:

• с назначаване;
• по качество;
• по производствен метод;
• върху микроструктурата;
• по химичен състав.

Химичен състав

Както вече споменахме, класификацията на стоманата, в зависимост от химичния състав, разделя този материал на две големи групи:

• легирани;
• въглерод.

От своя страна всяка от тези групи може да бъде разделена на няколко части. Класификацията на легирани стомани предполага наличието на следните видове:

• нисколегираните съдържат малко количество (до 2,5%) от легиращи добавки;
• умерено легиран - броят на допълнителните елементи не надвишава 10%;
• Високолегираните се характеризират с наличието на легиращи елементи в количество над 10%.

Можете също да разделите втората група. Класификацията на въглеродните стомани е както следва:

• високовъглеродните се характеризират с въглеродно съдържание повече от 0.6%;
• средният въглерод съдържа от 0,25 до 0,6% въглерод;
• нисък въглерод - до 0.25%.

микроструктура

В нормализирано състояние има:

• перлит - се характеризират с ниско съдържание на легиращи елементи и имат следната структура след нормализиране: перлит, перлит + ферит, перлит + проеутектоиден карбид;
• мартензитни - имат по-ниска критична скорост на закаляване и сравнително високо съдържание на легиращи елементи;
• аустенит - високо съдържание на легиращи елементи, под въздействието на които се постига структурата: аустенит, аустенит + карбид.

Класификация на въглеродни стомани в отгрято състояние:

• хипоевтектоидът се използва, например, за щампи с горещо щамповане;
• Proeutectoid има структура, състояща се от перлит и цементит, обикновено използвани за приготвяне на инструменти;
• карбид (ледебуритна) - например високоскоростна стомана ;
• феритна - неръждаема, топлоустойчива, топлоустойчива, високохромирана стомана.

Качество и метод на производство

Разбира се, качеството на стоманата зависи от наличието в нея на вредни примеси под формата на сяра и фосфор. В зависимост от този показател класификацията на стоманите е, както следва:

• обикновено - сяра (S) до 0.06%, фосфор (Р) до 0.07%;
• качество - сяра до 0,04%, и фосфор - 0,035%;
• високо качество - същите цифри са намалени до 0.025%;
• високо качество, по-малко от 0,015% сяра и до 0,025% фосфор.

Методът на производство на стомана определя неговата структура, състав и свойства. Така че обикновената стомана (обикновена) най-често се претопява в преобразувателите с отворен огън или Томас и Бесемер, след което се оформя в доста големи блокове. Тази стомана има увеличено количество неметални добавки. Висококачествените стомани се изработват по по-съвременни методи, например в електрически пещи, а специални висококачествени се пречистват допълнително от оксиди и сулфиди с помощта на ESR - електроструйно претопяване. Такива стомани се правят изключително легирани.

намаляване на киселинното съдържание

Съществува също класификация на стомани в зависимост от степента на деоксидация, т.е. колко кислород се отделя по време на производствения процес. Въз основа на този параметър има:

• кипене - малко деоксидирано, наситено с кислород;
• спокоен - напълно деоксидиран;
• полу-спокойни - стомани, в които кислородът е частично отстранен.

Алуминий, манган и силиций се използват за деоксидиране на нисковъглеродни стомани. Кипящата стомана обикновено се дезоксидира с феромарганец в полу-спокоен, в допълнение се добавя малко количество феросилиций, а спокойното, с изключение на предишните компоненти, се обработва с алуминий и силикомарган.

Какво означава маркиране на стомана?

Странно, но класификацията на стоманите е доста разнообразна и няма единна глобална система. В редица страни, включително Русия, е приета буквено-цифрова маркировка.

Качествените въглеродни стомани са обозначени с двуцифрено число, което показва количественото съдържание на въглерод (в стотни от%). Въглеродните стомани са маркирани с буквата "U" и число, изразяващо количеството въглерод (в десети от%) - U9, U12 и др.

Писма се използват и за обозначаване на основния елемент на допинга, например: "P" - фосфор, "A" - азот, "T" - титан, "B" - ниобий, "G" - манган, "Yu" - алуминий, "D" "- мед," M "- молибден," P "- бор," K "- кобалт," B "- волфрам," E "- селен," H "- никел," C "- силиций," X "- хром, "С" - цирконий. Числото зад буквата характеризира броя на съответния елемент, а този, който е в самото начало, показва съдържанието на въглерод (в стотни от%). Ако количеството на последното е по-голямо или равно на 1%, тогава първоначалната цифра може да не бъде посочена изобщо.

Буквата "А", която стои в края на марката, показва, че принадлежи към високо качество. Същата буква в средата казва, че стоманата е легирана с азот. Ако стои в началото, това означава, че имате автоматична стомана с повишена обработваемост. Особено висококачествената стомана е маркирана с буквата "Ш", добавена в края и написана с тире. Марки, които не съдържат буквите "А" или "W" са с високо качество.

Има и определени групи стомани, които са допълнително обозначени с букви:

• "E" - магнитно;
• "Е" - електрически;
• "P" - висока скорост;
• "W" - сачмен лагер.

Разбира се, все още има доста тънкости, но може да се каже, че руската маркировка е доста проста и разбираема, а обозначенията, приети в други страни, са много по-сложни.

Не по-малко интересна е класификацията на стомани по предназначение, да поговорим по-подробно.

Структурна стомана

• Конструкция - нисколегирана, както и обичайното качество, с добра заваряемост.
• За студено щамповане - плоски изделия от нисковъглеродни сортове с нормално качество.
• Циментирани - нисковъглеродни и някои легирани стомани, използвани за производството на детайли с динамични натоварвания и работа с повърхностно износване.
• Подобрено е подложено на топлинна обработка (втвърдяване и високо темпериране). Това са средни въглерод, хром, никел-хром, хром-никел-молибден, хром-силиций-манган, хром стомана с бор.
• Високоякостна стомана, която чрез топлинна обработка и специален състав ще достигне двойно граница на якост в сравнение с конвенционалните структурни аналози.
• Пролет-пролетта може да поддържа еластичност за дълго време, достатъчна устойчивост на умора и разрушаване; Те включват стомана, легирана с хром, бор, силиций, ванадий и манган.
• Сачмените лагери се характеризират с висока износоустойчивост, издръжливост и издръжливост, което се постига с помощта на високо (до 1%) съдържание на въглерод и включването на хром.
• Автоматът се използва за производство на масови части, обработени с автоматични машини (болтове, винтове, шайби, гайки и др.); За да се улесни обработката, в такива стомани допълнително се въвеждат сяра, олово, телур и селен, което води до крехки къси стружки и намалява триенето.
• Устойчива на корозия - високохромирана стомана с никелово съдържание; колкото повече съдържат хром, толкова по-изразена е корозионната устойчивост, а съдържанието на въглерод трябва да бъде минимално.
• Устойчиви на износване се използват в места на абразивно триене, удар и високо налягане, като например кофа на багер или трактори за трактор.

Инструментална стомана

Класификацията на инструменталните стомани също може да бъде представена с няколко точки:

• За режещи инструменти се използват въглеродни, легирани и високоскоростни стомани;
• за инструменти за измерване материалът трябва преди всичко да е постоянен по размер, да е полиран, да има достатъчна твърдост и устойчивост на износване; За да се получат такива характеристики, инструменталната стомана често се закалява и циментира;
• стоманите трябва да имат достатъчна износоустойчивост, твърдост, устойчивост на топлина и закаляемост; Тази група може допълнително да бъде разделена на стомани за студено, горещо формоване и валцувани стомани.

Стомана със специални химически и физични свойства.

В допълнение към всички гореизброени, има и стомани със специални свойства:

• електрическа стомана - сплав от желязо и силиций, понякога легирана с алуминий; използвани в производството на магнитни вериги на различни електрически съоръжения;
• Superinvar - сплав от желязо, никел и кобалт, използвана при производството на високопрецизно оборудване;
• топлоустойчива - има висока устойчивост на повреди при температури от 900 ° C, легирани с алуминий, силиций, никел;
• устойчиви на топлина - използвани за производството на части газотурбинни инсталации такива стомани са проектирани да работят в натоварено състояние при висока температура за известно време.