Что такое углеродистая сталь: Углеродистая сталь – свойства и сферы применения

углеродистая сталь | это… Что такое углеродистая сталь?

ТолкованиеПеревод

углеродистая сталь

[carbon steel] — сталь, не содержащая специально введенных легирующих элементов (нелегированная сталь). Углеродистая сталь кроме основы — Fe (97-99,5 %) и С (Mn, Si, Al) и попутно переходящие из сырья и не полностью удаленные элементы (S, Р, Cu, Cr, Ni и др.), допускаемые предельные массовые доли которых регламентируются стандартами. Углеродистую сталь подразделяют на конструкционную (содержат 0,7 % С) стали. Ряд углеродистых конструкционных сталей, используемых для изготовления массовых видов проката (сортовые, листовые, фасонные, гнутые профили, трубы и др.) для разных отраслей машиностростроительной индустрии, транспорта и других отраслей народного хозяйства в справочно-технической литературе получили название «углеродистая сталь общего назначения» (Россия) или «общие конструкционные стали» (за рубежом, например, в Германии). Конструкциионные углеродистые стали — основной конструкционный материал, состоящий около 90 % всей продукции ЧМ. Конструкционные углеродистые стали по структурному признаку относятся к доэвтектоидными сталям, их механические и технологические свойства определяются в основном, содержанием С и термической обработкой. Горячекатанные, нормализованные и отожженные углеродистые стали имеют Ф-П-структуру. Увеличение содержания С (и, соответственно, объемной доли П) в сталь приводит к росту прочности, снижению пластичности и вязкости, а также существенному повышению порога хладноломкости (T₅₀). Прокат из углеродистых сталей общего назначения, марочный сортамент (СтО, Ст1-Ст6), химический состав которых в зависимости от степени раскисления, применяется в основном в горячекатанном состоянии или после нормализации. При этом кроме механических свойств (обычно σ

т = 215—285 МПа, δ₅ = 15—30 %) стандартами на отдельные виды проката регламентируются также чувствительность стали к хрупкому разрушению (нормированная ударная вязкость при О °С или-20 °С) и свариваемость, т. к. эти характеристики зависят не только от содержания С в стали, но и от содержания S и Р, элементов, связыв N, и степени раскисленности. Спокойная сталь более хладостойка по сравнению с кипящей, а термическое улучшение резко понижает порог хладноломкости. Марочный сортамент (марки 08, 10, 15, 20, 25 и т.д.), химический состав, механические свойства конструкционных углеродистых сталей в зависимости от термической обработки регламентируются стандартом. Окончательная упрочняющая термическая обработка готовых изделий из этих сталей проводится у потребителя (на машиностроительном предприятии). Основным недостатком углеродистых конструкционных сталей является низкая прокаливаемость. Критический диаметр при закалке прутков в воде увеличивается от 10 до 20 мм при повышенном содержании С в стали от 0,3 до 0,6%;
Смотри также:
— Сталь
— электротехническая сталь
— угловая сталь
— теплоустойчивая сталь
— строительная сталь
— сталь для холодного выдавливания и высадки
— сталь для железнодорожного транспорта
— сталь Гадфильда
— спокойная сталь
— специальная сталь
— рессорно-пружинная сталь
— полуспокойная сталь
— подшипниковая сталь
— немагнитная сталь
— мартенситно-стареющая сталь
— магнитно-твердая сталь
— магнитно-мягкая сталь
— листовая сталь
— круглая сталь
— конструкционная среднелегированная сталь
— конструкционная сталь повышенной и высокой обрабатываемости резанием
— инструментальная низколегированная сталь
— инструментальная нелегированная сталь
— инструментальная легированная сталь для холодного деформирования
— инструментальная легированная сталь для горячего деформирования
— инструментальная быстрорежущая сталь
— заэвтектоидная сталь
— доэвтектоидная сталь
— графитизированная сталь
— буровая сталь
— арматурная сталь
— азотируемая сталь
— жаростойкая (окалиностойкая) сталь
— двухфазная феррито-мартенситная сталь (ДФМС)
— цементуемая сталь
— коррозионностойкая сталь
— конструкционная сталь
— конструкционная низколегированная среднеуглеродистая сталь
— конструкционная низколегированная сталь
— кислая сталь
— кипящая сталь
— квадратная сталь
— инструментальная сталь

Энциклопедический словарь по металлургии. — М.: Интермет Инжиниринг. Главный редактор Н.П. Лякишев. 2000.

Поможем написать курсовую

• carbon steel
• case hardened steel

Полезное

Углеродистая и легированная сталь: классификация по химии

23 апреля 2021, 09:17

1. Углеродистая (нелегированная)
2. Легированная

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь — сплав железа с углеродом. Содержание углерода варьируется от 0,02 до 2,14%, дополнительные примеси: марганец Mn до 0,9%, кремний Si до 0,5%, сера S до 0,06%, фосфора P до 0,07%. Главной составляющей, определяющей свойства стали, является углерод.

Основа такого сплава — высокое содержание углерода. В зависимости от его процентного соотношения, сталь разделяют на виды:

• низкоуглеродистую = углерода до 0,25%
• среднеуглеродистую = углерода от 0,25 до 0,6%
• высокоуглеродистую = углерода от 0,6% до 2,0%

Зачем потребовалась дополнительное разделение по степени содержания углерода? Такой выбор обусловлен последующей технологической обработкой.

Взаимодействие углерода с железом в составе стали определяет эксплуатационные и технологические свойства. Однако, если в сплаве содержание углерода меньше 0,05%, то такой сплав относят к технически чистому железу. Максимальное значение углерода теоретически может достигать 2%, а практически — редко встречается больше 1%.

Дополнительные элементы сплава называют легирующими добавками.

Легированная сталь 

Легированная сталь — углеродистый сплав, в состав которого введены дополнительные элементы и специальные добавки для придания определенных механических, физических, химических свойств.

Стоит отметить, что в основу состава легированной стали входят все элементы углеродистой стали с добавлением специальных добавок, таких как: азот, хром, ванадий, вольфрам, никель, кобальт и др. Выделяют соотношение влияния легирующих элементов на углерод и разделяют их на две группы: образующие с углеродом химические соединения – карбиды (хром, марганец, титан, ванадий, вольфрам, молибден и др. ) и не образующие карбидов (никель, алюминий, кремний и др.). Легированные карбидообразующие сплавы имеют высокое сопротивление к износу. 

В зависимости от легирующих элементов, входящих в легирующие сплавы, сталь подразделяют на виды:

• низколегированную = добавок не более 2,5%
• среднелегированную = добавки от 2,5% до 10%
• высоколегированную = добавок более 10%

Если суммарное количество легирующих элементов превысит 50%, то такой сплав нельзя отнести к сплаву с основой из железа и его нельзя назвать сталью. Добавки же менее 1%, как правило, не могут серьезно повлиять на состав сплава — такой вид не будет отнесен к легированным сталям. Присутствие некоторых элементов (бор, ниобий) в сотых, тысячных долях процента заметно меняет свойства стали. Такую сталь называют микролегированной. Легирующие добавки повышают прочность, коррозийную стойкость стали, снижают опасность хрупкого разрушения.

— Осколкова Анастасия, контент-менеджер «ОНИКС»

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Как расшифровываются марки сталей? Классификация марок сталей 19.10.2022

Расшифровка маркировки деталей трубопровода, как в ней разобраться? Подробный гайд 21.09.2022

Воротниковые фланцы на высокое давление. Стандарты ГОСТ, ASME, DIN, EN 12.09.2022

Фланцевые заглушки по ГОСТ 34785-21. Технические характеристики и особенности 20.07.2022

---

Углеродистая сталь

против чугуна: в чем разница?

еда

Углеродистая сталь и чугун: в чем разница между этими любимцами посуды? (И что такое углеродистая сталь в первую очередь?)

---

Кэтрин Гиллен

Опубликовано 31 августа 2021 г.

Редакторы PureWow выбирают каждый элемент, который появляется на этой странице, и компания может получать компенсацию через партнерские ссылки в истории. Подробнее об этом процессе можно узнать здесь.

Являетесь ли вы новичком на кухне или хорошо разбираетесь в домашней кухне, вы, вероятно, знакомы с чугунной посудой. (В конце концов, из него получается ужасный кукурузный хлеб.) Но что это за шумная новая посуда из углеродистой стали, о которой вы читали? Это просто облегченная версия чугуна? Не совсем, но мы можем объяснить. Если вы так же одержимы посудой, как и мы, вот что вам следует знать о углеродистой стали и чугуне, а также о том, когда использовать каждый тип сковороды.

JD и Kyle Shoot Stock/Getty Images

Во-первых, что такое посуда из углеродистой стали?

Посуда из углеродистой стали (например, эта сковорода от Misen) изготовлена ​​из сплава, т. е. смеси двух или более металлов или металла в сочетании с другим элементом. В данном случае это углерод и железо. Чтобы считаться сталью, она не может содержать более двух процентов углерода — например, нержавеющая сталь содержит 1,2 процента углерода, а углеродистая сталь — ровно два процента.

В отличие от блестящей нержавеющей стали, углеродистая сталь остается матовой до тех пор, пока не будет выдержана. Кроме того, он очень твердый (и популярный материал для кухонных ножей, потому что остается таким острым). Из-за повышенной прочности железа углеродистая сталь может быть тонкой и легкой, что делает ее идеальной как для быстрого обжаривания овощей, так и для обжаривания стейков. У него гладкая поверхность, которая при правильном приготовлении становится скользкой, как сковорода с антипригарным покрытием. И до недавнего времени он был действительно известен только на ресторанных кухнях и среди самых серьезных домашних поваров (смотря на вас r/carbonsteel).

Единственные недостатки? Углеродистая сталь может ржаветь и подвергаться коррозии (так же, как и чугун), а приправа может поцарапаться, если вы поднимете металлическую посуду на поверхность.

Как ухаживать за углеродистой сталью?

Необработанная углеродистая сталь является магнитом для ржавчины, поэтому ее необходимо регулярно приправлять, чтобы она оставалась в рабочем состоянии. Процесс похож на приправу к чугуну: покройте его ультратонким слоем нейтрального масла и нагрейте; повторяйте, пока он не станет скользким и блестящим. В наши дни вы можете купить предварительно приправленные чугунные сковороды, но вряд ли вы найдете сковороду из углеродистой стали, которая не требует приправы перед первым использованием.

Чтобы очистить посуду из углеродистой стали, просто осторожно промойте ее средством для мытья посуды (исключая абразивы и посудомоечную машину), тщательно высушите и нанесите тонкий слой масла, чтобы сохранить приправу между использованиями.

Douglas Sacha/Getty Images

И краткое напоминание о том, что такое чугун:

Чугун также представляет собой сплав железа и углерода, но с более высоким содержанием углерода, чем сталь, обычно на два-три процента. Более высокое содержание углерода делает его шероховатым, ухабистым и ломким, и именно поэтому он изготавливается таким толстым и тяжелым. Если бы чугун был тонким, он был бы склонен к поломке.

Дополнительный углерод в чугуне делает его плохим проводником тепла: он долго нагревается на плите, а в горячем состоянии долго остается горячим. Это удержание тепла делает его идеальным для обжаривания мяса и морепродуктов, а также для получения золотисто-коричневой корочки на кукурузном хлебе, но его также довольно тяжело поднимать — здесь не нужно ловких движений запястья, чтобы обжарить партию зеленой фасоли.

Чтобы продлить срок службы чугуна, его необходимо периодически приправлять (так же, как углеродистую сталь). Аккуратное мытье рук водой с мылом и тщательное высушивание предотвратят ржавчину и сохранят эту с трудом заработанную приправу.

Углеродистая сталь и чугун: в чем разница?

Углеродистая сталь и чугунная посуда изготовлены из одного и того же металлического сплава и требуют одинакового ухода, но в остальном они довольно разные:

• Углеродистая сталь содержит меньше углерода, чем чугун, она тонкая, легкая и гладкий; плавный. Он более теплопроводный, поэтому нагревается быстро и равномерно и имеет мало горячих точек. Гладкая поверхность делает его более антипригарным, чем чугун; он может быть таким же гладким, как сковорода с антипригарным покрытием, если его правильно приправить.
• Чугун имеет более высокое содержание углерода, чем углеродистая сталь, поэтому он более неровный и хрупкий. Чтобы противостоять поломке, чугунные сковороды толще и тяжелее — это делает их плохими проводниками тепла, но хорошо удерживает тепло.

Какая сковорода лучше всего подходит для какой работы?

Незначительные различия между углеродистой сталью и чугуном делают их идеальными для выполнения конкретных задач на кухне.

• Поскольку углеродистая сталь очень легкая, она подходит для тушения или любого другого приготовления пищи, требующего маневрирования кастрюли. (Ваши предплечья будут нам благодарны.) Он также более антипригарный, чем чугун, так что смело жарьте в нем яйца (или любую липкую пищу). А поскольку углеродистая сталь нагревается быстро и равномерно, вы можете использовать ее, чтобы получить красивый румяный румянец на стейке или отбивной.
• Чугун тяжелый и медленно нагревается, но это делает его идеальным для обжаривания стейка за считанные минуты или приготовления гамбургера с хрустящей корочкой на плите. Он также безопасен для духовки и отлично подходит для выпечки (особенно хлеба). Чугун очень прочен и при правильном уходе прослужит вам всю жизнь.
• Стоит отметить, что вам следует избегать длительного приготовления кислых продуктов (например, томатного соуса) как в углеродистой стали, так и в чугуне, поскольку кислота может привести к разрушению приправы. И в случае с обеими кастрюлями эта эрозия может привести к попаданию металлических частиц (например, железа) в пищу, но, по данным America’s Test Kitchen, этого количества недостаточно, чтобы повлиять на ваш рацион.

Больше историй, которые вам понравятся

Food

от Emma Singer

12 вкусные печенья Hanukkah для подачи на праздничный праздник

Food

от Taryn Pire

51t.

Рецепты для дней рождения, праздников и изысканных ужинов

еда

от Дестини Скотт

Целевая распродажа в Черную пятницу включает одно из лучших предложений на настольные миксеры KitchenAid, которые мы видели в этом году

Food

от TARYN PIRE

44 Торговец Джо День Благодарения, чтобы добавить в свое праздничное меню

Food

от Candace Davison

без глютена, без сахара или с добавлением ванили)

еда

от Кэтрин Гиллен

35 простых рецептов стейков, с которыми справится даже новичок

мягкая сталь против углеродистой стали против других типов стали

15 апреля 2021 г. | Категория: Сталь 101

---

Распространенный вопрос: в чем разница между углеродистой сталью и мягкой сталью?

Ответ заключается в том, что мягкая сталь является разновидностью углеродистой стали. Вся сталь содержит углерод, и когда углерод является основным легирующим элементом в стали, эта сталь считается углеродистой сталью. Однако количество углерода, присутствующего в стали, определяет тип или сорт углеродистой стали.

Мягкая сталь имеет самое низкое содержание углерода среди углеродистой стали, но это не значит, что она менее полезна. Фактически, мягкая сталь является наиболее распространенной формой стали и составляет 85% всего производства стали в Соединенных Штатах.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о низкоуглеродистой стали и ее сравнении с другими формами углеродистой стали.

В чем разница между углеродистой сталью и мягкой сталью?

Мягкая сталь — это тип углеродистой стали. Элемент углерода присутствует во всех сталях. Всякий раз, когда этот углерод является основным легирующим элементом, сталь считается углеродистой сталью. Обычно углеродистая сталь содержит около 0,05-1,70% углерода по весу. Количество присутствующего углерода определяет, является ли сталь мягкой, средней или высокой углеродистой.

Является ли углеродистая сталь более твердой, чем мягкая сталь?

Обычно спрашивают, тверже ли углеродистая сталь мягкой стали, но это еще один вопрос с подвохом, поскольку мягкая сталь является разновидностью углеродистой стали. Существует разница в твердости между различными типами углеродистой стали. Как правило, чем выше содержание углерода в стали, тем она тверже. Однако это также означает, что чем тверже сталь, тем она более хрупкая. Это означает, что высокоуглеродистая сталь тверже низкоуглеродистой, но при этом более хрупкая. Этот баланс между твердостью, пластичностью и ковкостью делает мягкую углеродистую сталь идеальным выбором для большинства применений.

 

Мягкая, среднеуглеродистая и высокоуглеродистая сталь

Вся сталь, содержащая углерод в качестве основного легирующего элемента, является углеродистой сталью, но количество присутствующего углерода определяет тип стали и ее свойства. Здесь мы разбираем различия между мягкой сталью, среднеуглеродистой сталью и высокоуглеродистой сталью.

Мягкая сталь

Мягкая сталь, также известная как «низкоуглеродистая сталь», является наиболее распространенной формой стали по многим причинам. Он стоит меньше, обеспечивая при этом свойства материала, необходимые для большинства промышленных применений. Мягкая сталь содержит примерно 0,05–0,25% углерода, что делает ее ковкой и пластичной. Хотя мягкая сталь имеет более низкую прочность на растяжение, чем другие типы углеродистой стали, она более гибкая и ее легче формовать. Вы также можете закалить мягкую сталь с помощью различных процессов обработки. Мягкая сталь поддается механической обработке и сварке, что способствует ее полезности для большинства применений.

Обычное использование мягкой стали включает:

• Строительство зданий
• Трубопроводы
• Производство автомобилей
• Проводка
• И более

Среднеуглеродистая сталь

Среднеуглеродистая сталь имеет содержание углерода примерно 0,3–0,6%. Мягкоуглеродистая сталь может подвергаться термической обработке путем аустенизации, закалки и последующего отпуска для улучшения ее механических свойств. Чаще всего он используется в отпущенном состоянии, имея микроструктуру мартенсита отпуска. Среднеуглеродистая сталь сочетает в себе пластичность и прочность. Эта марка стали в основном используется для применений, требующих сочетания высокой прочности и износостойкости, в том числе:

• компоненты машин
• шестерни
• оси
• поковки

Высокоуглеродистая сталь

Высокоуглеродистая сталь имеет содержание углерода примерно от 0,60 до 1,00%. Высокоуглеродистая сталь почти всегда используется в закаленном состоянии и, что делает ее износостойкой и способной удерживать острую режущую кромку. Это делает его полезным для таких приложений, как ножи, молотки и другие ручные инструменты.

Твердость высокоуглеродистой стали

выше, чем у других марок стали, но это имеет свою цену, когда речь идет о пластичности.