Стали классифицируют по химическому составу, структуре, назначению, качеству и степени раскисления.
Классификация сталей по химическому составу
По химическому составу стали подразделяют на:
углеродистые (классификация по содержанию углерода)
- низкоуглеродистые (до 0,2 %);
- среднеуглеродистые (0,2-0,45 %);
- высокоуглеродистые (содержащие более 0,5 %).
легированные (классификация по сумме легирующих элементов)
- низколегированные (до 2,5 %);
- среднелегированные (2,5-10 %);
- высоколегированных (более 10 %).
При определении степени легирования содержание углерода во внимание не принимают, марганец и кремний считаются легирующими элементами при их содержании более 1 и 0,8 % соответственно.
Классификация сталей по структуре
Структура стали – менее устойчивый классификационный признак, так как зависит от скорости охлаждения (толщины стенки отливок), степени легирования, режима термообработки и других изменяющихся факторов, но структура готового изделия позволяет объективно оценивать его качество.
Стали по структуре классифицируют в состояниях после отжига и нормализации.
В отожженном состоянии стали подразделяют на:
- доэвтектоидные – имеющие в структуре избыточный феррит
- эвтектоидные – структура которых состоит из перлита
- заэвтектоидные – в структуре которых имеются вторичные карбиды, выделяющиеся из аустенита
- ледебуритные – в структуре которых содержатся первичные (эвтектические) карбиды
- аустенитные
- ферритные
После нормализации стали подразделяют на следующие структурные классы:
- перлитный
- аустенитный
- ферритный
Классификация сталей по назначению
Конструкционные – стали, предназначенные для изготовления деталей машин и элементов строительных конструкций.
Конструкционные стали подразделяются на:
- обыкновенного качества;
- улучшаемые;
- цементируемые;
- автоматные;
- высокопрочные;
- рессорно-пружинные.
Инструментальные – стали, применяемые при изготовлении режущих и измерительных инструментов.
Инструментальные стали подразделяются на подгруппы по изготовлению:
- для режущего инструмента;
- для измерительного инструмента;
- для штампово-прессовой оснастки.
Специального назначения – стали с особыми физическими и механическими свойствами.
Стали специального назначения подразделяются на:
- нержавеющие (коррозионно-стойкие);
- жаростойкие;
- жаропрочные;
- износостойкие;
- магнитные;
- немагнитные и т.д.
Классификация сталей по качеству
По качеству стали классифицируются на:
- обыкновенного качества – содержащие до 0,06 % серы и 0,07 % фосфора;
- качественные – содержащие до 0,035 % серы и 0,035 % фосфора;
- высококачественные – содержащие не более 0,025 % серы и 0,025 % фосфора;
- особо высококачественные – содержащие не более 0,015 % серы и 0,025 % фосфора.
Под качеством понимается совокупность свойств стали, определяемых металлургическим процессом ее производства (способ выплавки). Однородность химического состава, строение и свойства стали зависят от содержания вредных примесей и газов.
Классификация сталей по степени раскисления
По степени раскисления стали классифицируют на:
- спокойные (сп);
- полуспокойные (пс);
- кипящие (кп).
Раскислением называют процесс удаления кислорода из жидкой стали.
Спокойные стали раскисляют марганцем, алюминием и кремнием в плавильной печи и ковше. Они затвердевают в изложнице спокойно, без газовыделения, с образованием в верхней части слитков усадочной раковины.
Дендритная ликвация вызывает анизотропию механических свойств. Пластические свойства стали в поперечном (по отношению к направлению прокатки или ковки сечении значительно ниже, чем в продольном.
Зональная ликвация приводит к тому, что в верхней части слитка содержание серы, фосфора и углерода увеличивается, а в нижней – уменьшается. Это приводит к значительному ухудшению свойств изделия из такого слитка, вплоть до отбраковки.
Кипящие стали раскисляют только марганцем, что недостаточно. Перед разливкой в них содержится повышенное количество кислорода, который при затвердевании слитка частично реагирует с углеродом и выделяется в виде газовых пузырей окиси углерода, создавая впечатление «кипения» стали.
Кипящая сталь практически не содержит неметаллических включений продуктов раскисления. Эти стали выплавляют низкоуглеродистыми и с очень малым содержанием кремния (менее 0,07 %), но с повышенным количеством газообразных примесей. При прокатке слитков газовые пузыри, заполненные окисью углерода, завариваются. Листовой прокат из такой стали предназначен для изготовления деталей кузовов автомобилей вытяжкой, имеет хорошую штампуемость в холодном состоянии.
Полуспокойные стали по степени их раскисления занимают промежуточное положение между спокойными и кипящими сталями. Частично их раскисляют в плавильной печи и в ковше, а окончательно – в изложнице за счет содержащегося в металле углерода. Ликвация в слитках полуспокойной стали меньше, чем в кипящей, и приближается к ликвации в слитках спокойной стали.
Литература
- 165 просмотров