Вид стали: Сталь. Виды, классификация, характеристики сталей

Виды и марки стали — сфера применения

Сталь представляет собой сплав железа с добавлением углерода, за счет чего удается добиться большей прочности. Оптимально содержание углерода не больше 12%, иначе сплав станет менее пластичным и более хрупким. Добавив другие металлы в небольшом количестве можно добиться приобретения сталью разнообразных свойств, от неподверженности коррозии (нержавеющая сталь), до устойчивости к высоким температурам.

За долгие годы экспериментов инженеры создали более 700 различных марок стали, без учета экспериментальных. Каждая марка имеет свое буквенное обозначение, особые свойства и сферу применения.

Основные виды стали

Все марки стали можно разделить на несколько больших групп, в которые материал объединяется по имеющимся свойствам. По химическому составу различают несколько видов:

• Углеродистая сталь, при производстве помимо основных компонентов, железа и углерода, в сплаве содержатся марганец, кремний, сера и фосфор, материал отлично держит статические нагрузки, подразделяется на подвиды в зависимости от количества углерода:
• низкоуглеродистая;
• среднеуглеродистая;
• высокоуглеродистая.
• Легированная сталь, производится с добавлением легирующих элементов, каждый из них в определенных пропорциях обеспечивает сплаву особые характеристики, требуемые сферой применения.

Выделяют виды стали по качеству:

• сталь обыкновенного качества, в маркировке которой присутствует буква А или буквы «Ст», допускает высокое содержание углерода до 0,6, что определяет ее невысокую вязкость, пластичность и более сложную свариваемость, чем у качественной стали, у этой стали высокая несущая способность;
• качественная сталь количество углерода в качественной стали определяется десятыми долями и обозначается двумя цифрами 08, 18, 25 и т.д. Такая сталь более пластичная, лучше сваривается, но дороже стоит. За счет того, что качественные стали более пластичны, их несущая способность невелика. Качественные стали подразделяются на несколько разновидностей в зависимости от количественной доли углерода:
• низкоуглеродистые качественные стали с содержанием от 01 до 30 используются для производства штампованных изделий неответственного назначения, для которых важна пластичность:
• среднеуглеродистая качественная сталь СТ30- СТ55 подвергают нормализации и поверхностной закалке, после чего они становятся прочными, но сохраняют необходимую вязкость сердцевины, из стали делают несущий крепеж, метизы, болты, оси;
• высокоуглеродистая качественная сталь обладает высокой стойкостью при сохранении определенной вязкости. Она подходит для изготовления элементов, подвергающихся высоким статическим и динамическим нагрузкам, как, например, крановые колеса или клапана компрессоров.
• Высококачественная сталь имеет сложный химический состав и получается за счет максимальной очистки от примесей серы и фосфора.

Выделяют подвиды в зависимости от степени раскисления стали, в маркировке металлопроката в прайсах и каталогах они отражаются специальными буквами:

• сп — спокойная сталь, которая раскисляется почти полностью, без шлака;
• пс – полуспокойная сталь, содержание шлака и металлических примесей минимально;
• кс — кипящая сталь – выделяется большое количество примесей при раскислении.

Помимо этих видов выделяют марки стали по сфере их применения.

Виды стали по сфере применения

По характеру применения разные марки объединяются в зависимости от эксплуатационных характеристик. Выделяют много подвидов стали:

• Строительная сталь, к которой относится углеродистая обыкновенного качества. Из-за невысокой цены и отличных прочностных характеристик она широко используется для производства металлоконструкций в строительстве и армирования бетона. Отличается низкой пластичностью, устойчивостью к статическим нагрузкам. Чем выше цифра маркировки этого типа стали, тем больше содержание углерода.
• Конструкционная сталь – материал с количеством углерода, измеряемым сотыми долями. Она используется для создания деталей в машиностроении, колесных осей, болтов, крепления для кровли. Чем выше цифра маркировки, тем большей прочностью и меньшей эластичностью обладает сталь, что определяет сферу ее использования, если из марки СТ 20 изготавливают копиры и упоры, то СТ 45 подойдет для валов и осей. Легированные конструкционные стали используют для изготовления деталей особого назначения, осей турбин или пружин.
• Инструментальная сталь обладает высокой вязкостью и прочностью, обозначается маркировкой У, бывает качественной (А) и высококачественной (В). Из нее изготавливают инструменты от ножниц и молотков, до режущих полотен больших станков и медицинского инструмента.
• Легированная сталь обладает особыми свойствами в зависимости от добавленного компонента, в частности у нее уменьшается предел текучести, что важно при низких или крайне высоких температурах в ответственных конструкциях.
• Особая сталь – материал о специальными свойствами, он применяется в электротехнике или в точном судостроении.

Особенности каждой марки стали прописаны соответствующими гостами, номер которых указан в обозначении материала. Также определить характеристики марок и их назначения можно по Маркировочному справочнику или обратившись к специалистам.

Сталь: основные виды, классификация, предназначение

Современная строительная индустрия не обходится без применения сталей. Сплав, имеющий множество маркирований и классов, используется как в мелком, так и крупном строительстве, а также принимает участие в декоративно-отделочных работах. По своей специфике, сталь – совокупность железа и углерода. Особенность состоит в процентном соотношении данных компонентов. На 1 кг сплава приходится 98% железа и лишь оставшиеся 2%, составляет углерод. При увеличении количества углерода, может получиться новый сплав – чугун. В компонентном составе присутствуют иные металлы: хром, магний и т. д. Подобное сочетание позволяет регулировать производственный процесс, создавать новые, востребованные марки стали, а также использовать данный сплав во многих сферах человечества.

Типология и виды стали

Ранее отмечалось, что базовыми компонентами стали выступает железо и углерод. Исходя из подобного соотношения, сплав, по типологии, характеризуется как легированный, низколегированный и углеродистый. От типологии зависят не только свойства, но и технические характеристики материала.

Качество – показатель соотношения углерода к железу. При меньшем процентном соотношении, конечный продукт выходит мягким, эластичным и пригоден для дальнейшей обработки и производства холоднокатаной и горячекатаной металлопродукции. Сталь, с повышенным количеством железа, предназначается для изготовления элементов, служащий в качестве составляющих простых механизмов, не отвечающих за распределения веса или сложные функции.

Сплав, содержащий C₂ в процентном соотношении 0.5 к основной массе, является твердым (легированным). Наиболее востребованный продукт в строительной индустрии. Материал играет основную роль, а именно: сдерживание веса конструкции.

Эксплуатационный срок у материала высокий, от 50 до 75 лет. Сплав не подвергается коррозии и не деформируется в неблагоприятном температурном режиме. Проще говоря, любая продукция, изготовленная из твердого сплава, крайне износоустойчива и обладает выдержкой к объёмным нагрузкам.

В строении крупной автомобильной и погрузочной техники легированная и углеродистая сталь играет далеко не последнюю роль, так как данные материалы способны выдержать весомую механическую нагрузку, без деформационных и разрушительных процессов. Но, в момент производственного процесса, возникают определенные трудности со скреплением деталей.

Легированная сталь не сваривается. Соединить несколько элементов можно посредством разогрева до огромной температуры и дальнейшего прикладывания двух деталей.

Сталь обладает антикоррозийными свойствами и не разрушается в местах с повышенной влажностью.

Нержавеющая сталь – отдельная категория материала

Главенствующим критерием, способным уменьшить срок службы любого сплава, в составе которого присутствует железа, выступает коррозия. Ее разрушительное воздействие сказывается не только на внешнем виде детали. Ржавчина деформирует металлическое изделие изнутри, со временем приводя его в непригодность. Около четверти столетия назад, эксперты в области металлургии нашли решение данной проблемы, а именно: нержавеющую сталь.

Нержавейка – универсальный материал, эксплуатируемый во многих отраслях человечества. Машиностроение, возведение многоэтажных зданий, судостроение и даже авиастроение не обходится без использования нержавейки. Деформировать данный сплав сложно, ведь он устойчив к перепадам давления и температуры, а также категорически не подвергается воздействию коррозии. Народные умельцы и кузнецы предпочитают использовать нержавейку в качестве исходного материала, для производства сувенирной и потребительской продукции.

В чем особенность данного материала? Подобная популярность обусловлена невероятными коррозионно-стойкими свойствами, а также сохранность конечного изделия даже при высокой температуре. 

Маркирование и обозначение сталей

Сталь – не целостный материал, а совокупность многочисленных компонентов. Маркировка позволяет обозначить соотношение конкретных элементов в компонентном составе, а также отнести сплав к определенной группе. Как правило, при помощи обозначения, определяются базовые свойства стали – устойчивость к механическим нагрузкам, выдержка давления и смены температурных режимов, а также устойчивость к ржавчине. В отдельных ситуациях, маркировка обозначает количество железа и C₂ входящего в состав сплава.

Конечная расшифровка, позволяет классифицировать сплав к определенной группе. Всего существует три классификации (группы):

• Конструкционный вид.
• Строительный.
• Инструментальный.

Каждая группа обладает определенными преимуществами и недостатками перед представителями другой классификации. Рассмотрим подробно, в чем заключается положительная и отрицательная сторона определенной группы.

Конструкционная группа

Принимает участие в изготовлении конструкционных деталей, опор, арматур и свай, используемых для строительства крупногабаритных объектов или высокоэтажных зданий. Очень часто применяется в сфере металлопроката. В конструкционную группу входят стали двух типажей: легированная и углеродистая. В свою очередь, легированная сталь делится на четыре подкласса:

• Базового качества. Отсутствуют посторонние примеси, за исключением хрома. На конечном продукте присутствует маркировка «Ст».
• Оптимального качества. Приблизительно 0,05% — посторонние элементы. Остальную часть сплава занимается железо и C2. На деталях отсутствует маркировка.
• Высокого качества. Для повышения технических характеристик и прочности добавляется никель, в количестве 0,003, на общую массу сплава. На конечном продукте отмечается буквой «А».
• Наивысшее качество. Посторонние примеси не используются, чтобы процент прочности не уменьшался. Посредине маркировочного обозначения присутствует буква «Ш».

Отдельный подкласс, не относящийся к обычным подкатегориям – быстрорежущая сталь. Она используется в качестве полировочного материала, так как податливость сплава превышает 50%. При помощи термообработки, конечный продукт закаляют и значительно повышают коэффициент прочности.

При наличии быстрорежущей стали, на продукт наносят маркировку «КБ».

Инструментальные стали

Базовая специфика данного сплава – производство инструментария общественного назначения. В эту категорию входит инструмент, для обработки и шлифовки металлопрокатной продукции, а также предметы для бытовых потребностей. В результате многочисленных обработок и видоизменения компонентного состава, повышается сопротивляемость механическим нагрузкам, что позволяет использовать предмет без боязни, что неосторожное движение спровоцирует разрушение. По количеству железа и C2, присутствующего в составе инструментальной стали, можно отнести данную группу к чугунному типажу материалов. На каждом инструменте присутствует соответствующее обозначение – «У».

Строительная группа

Главное направление – строительная сфера. Из сталей строительной группы изготавливают крепежное оснащение, использующееся в качестве опоры жилого или складского помещения. Конечная продукция способна выдержать вес до нескольких тон, сохранив при этом первоначальный вид. Характерная маркировка – буква «С», в самом начале.

Маркировка – очень важная вещь, поэтому для выбора качественной продукции, следует заранее овладеть терминологическим языком, чтобы подобрать требующийся материал. Низколегированные стали не подходят для строительных работ, но их можно использовать для производства холоднокатаной металлопрокатной продукции.

Классификация

Последний, но очень важный момент – классификация стали. Охарактеризовать сплав возможно, учитывая следующие критерии:

• Компонентный состав.
• Процентное соотношение железа, углерода и вспомогательных добавок.
• Восприимчивость к ржавчине.
• Специфике применения.

Некоторые аспекты не требуют тщательного изучения, но компонентный состав, наличие посторонних добавок и восприимчивость к ржавчине – ключевые моменты, позволяющие выбрать не только качественную, но и долговечную продукцию.

Компонентный состав

Данный показатель конкретизирует количество C2, используемого для изготовления сплава. По ГОСТу, продукция, с недостатком или избытком углерода не может быть допущена к употреблению, из-за несоответствия своду правил безопасности.

Структуризация – процесс, характеризующийся не только наличием C2 и железа, а также наличием дополнительных материалов, способствующих улучшению базовых параметров – прочности, устойчивости к коррозии и долговечности. Чтобы добиться требуемого результата, нужно раскалить сталь до 800 градусов и оставить охлаждаться. Если материал остывает в течение 3–4 часов – 100% соответствие нормативам ГОСТа. Продукцию можно использовать в строительстве и крупном машиностроении.

Процентное соотношение вспомогательных добавок

Ранее отмечалось, что в стали присутствуют вспомогательные добавки, позволяющие оптимизировать качество конечной продукции и самого сплава. Например, чтобы увеличить сопротивляемость температурным перепадам, необходимо присутствие серы в составе материала. Подобное сочетание приводит к уплотнению внешней оболочки, что позволит сохранять сплаву первоначальную структуру без изменений. Помимо серы, в сталь добавляют бром, молибден и прочие добавки.

Восприимчивость к коррозии

Один из базовых моментов классификации. Коррозия возникает не только в условиях повышенной влажности, но и при неправильном хранении и использовании сплава и конечной продукции.

Углерод – природный катализатор коррозии, но полностью подавить данный процесс невозможно. Чтобы избавиться от столь неприятной проблемы, была разработана и применена в широком производстве нержавейка, о которой упоминалось ранее. Но, помимо нержавейки, существует отдельный компонентный состав, с участием серы, преграждающий дальнейшее развитие ржавчине не только внутри, но и снаружи изделия. К сожалению, оградить от пагубного влияния природного разрушающего фактора можно лишь твердые сплавы.

Виды стали

Сталь по химическому составу делится на две группы: углеродистую и легированную, по качеству — на сталь обыкновенного качества, качественную, повышенного качества, высококачественную и особовысококачественную.

Углеродистой сталью называется сплав железа с углеродом (содержание углерода до 2%) с примесями кремния, серы и фосфора, причем главной составляющей, определяющей свойства, является углерод.
Процентное содержание элементов в стали примерно следующее: Fe — до 99,0; С — 0,05-2,0; Si — 0,15-0,35; Mn — 0,3-0,8; S — до 0,06; P — до 0,07.
К недостаткам углеродистой стали относятся:

• отсутствия сочетания прочности и твердости с пластичностью;
• потеря твердости и режущей способности при нагревании до 200°C и потери прочности при высокой температуре;
• низкая коррозионная устойчивость в среде электролита, в агрессивных средах, в атмосфере и при высоких температурах;
• низкие электротехнические свойства;
• высокий коэффициент теплового расширения;
• увеличение веса изделий, удорожание их стоимости, усложнение проектирования вследствие невысокой прочности этой стали.

Легированной называется сталь, в которой наряду с обычными примесями имеются легированные элементы, резко улучшающие ее свойства: хром, вольфрам, никель, ванадий, молибден и др., а также кремний и марганец в большом количестве. Примеси вводятся в процессе плавки.
По химическому составу (ГОСТ 5200) легированная сталь делится на три группы:

• низколегированная сталь — не более 2,5% примесей;
• среднелегированная — 2,5-10%;
• высоколегированная — свыше 10%.

Легированная сталь обладает ценнейшими свойствами, которых нет у углеродистой стали, и не имеет ее недостатков. Применение легированной стали повышает долговечность изделий, экономит металл, увеличивает производительность, упрощает проектирование и потому в прогрессивной технике приобретает решающее значение.

Строительные стали. Марки, свойства и виды строительных сталей

Содержание страницы

Строительные стали (СТС) применяются при создании различного вида конструкций, используемых в строительных сооружениях, магистральных трубопроводах, подъемных кранах, мостах, вагонах, резервуарах.

Учитывая условия эксплуатации, материалы должны выдерживать:

• статические и динамические нагрузки при различных температурах,
• сопротивляться образованию трещин,
• сохранять структуру и механические свойства,
• иметь высокие прочность,
• свариваемость,
• сопротивление вязкому разрушению.

Стандартные марки имеют следующие обозначения: впереди буква С (строительная сталь), затем три цифры – предел текучести материала, Н/мм², далее могут быть буквы и цифры, означающие вариант химического состава, указание на специальную термообработку или повышенную коррозионную стойкость.

Наиболее действенным средством снижения металлоёмкости и стоимости конструкций является повышение прочности сталей. Размеры поперечных сечений многих элементов металлоконструкций, а следовательно, и их масса существенно зависят от предела текучести и временного сопротивления (предела прочности) материалов.

Поэтому в СНГ установлены 7 основных типов прочности, которым соответствуют пределы текучести: не менее 225, 285, 325, 390, 440, 590 и 735 Н/мм². Стали первого типа условно принято называть сталями нормальной прочности, трёх следующих – повышенной прочности, а трёх остальных – высокой прочности.

СТС, свойства которых описаны далее, входят во все три раздела:

• С235, С245, С255, С275 относятся к первому типу прочности;
• С285, С345, С345Т, С345К, С375, С375Т, С390, С390Т, С390К –ко второму;
• С440, С590, С590К – к третьему.

Рекомендуемый химический состав марок приведён в табл. 1.

Как следует из табл. 1, для СТС в качестве легирующих используются вещества, упрочняющие материал, такие как кремний, марганец, хром, медь, и в меньшей степени элементы, образующие специальные карбиды и нитриды. При этом пределы текучести и временное сопротивление большинства СТС находятся на среднем уровне, более высокое легирование сдерживается ухудшением свариваемости, снижением сопротивления хрупкому разрушению и, главное, удорожанием материалов.

Основные механические характеристики проката из СТС приведены в табл. 2 и 3.

СТС являются весьма распространенными материалами, производимыми в различных промышленных странах, при этом марки имеют зарубежные аналоги как по химическому составу, так и по свойствам, а основным критерием, характеризующим марку, является величина либо предела текучести (как в СНГ, США, Бельгии), либо предела прочности (как в Евронормах и большинстве европейских стран). Эти значения признаны определяющими расчетными и эксплуатационными показателями сталей при производстве строительных конструкций.

В табл. 4 дается перечень иностранных марок материалов, близких по химическому составу к отечественным СТС.

Для сталей с гарантированными механическими свойствами по толщине (с повышенной сопротивляемостью слоистому разрушению) в качестве критерия выбирается величина относительного сужения ψ. Чтобы обеспечить требуемые значения ψ (не менее 15– 30%), материалы подвергаются внепечному рафинированию и модифицированию (направленному воздействию на состав, форму и распределение неметаллических включений). В таких сталях содержание серы снижается до 0,005– 0,010%.

Хладостойкие стали для конструкций, эксплуатирующихся при низких температурах (в основном, для изотермических резервуаров, позволяющих хранить и транспортировать сжиженные газы), имеют повышенное содержание никеля 6 и 9% при углероде не более 0,1%. Оптимальные свойства материалов достигаются после термической обработки, включающей закалку или двойную нормализацию и отпуск. В этом случае обеспечиваются необходимые механические свойства: σ_в ≥ 630 Н/мм², σ_0,2 ≥ 470 Н/мм², δ ≥ 15–20%.

Таблица 1. 

1. Химический состав строительных сталей

Марка стали	Массовая доля элементов, в %
	С	Si	Mn	S	P	Cr	Ni	Cu	V	другие
С235	≤0,22	≤0,05	≤0,60	≤0,050	≤0,040	≤0,30	≤0,30	≤0,30	—	—
С245 С275 С345Т С375Т	≤0,22	0,05–0,15	≤0,65	≤0,050	≤0,040	≤0,30	≤0,30	≤0,30	—	—
С255 С285 С345Т С375Т	≤0,22 ≤0,22 ≤0,20	0,15–0,30 0,05–0,15 0,15–0,30	≤0,65 0,80–1,10 0,80–1,10	≤0,050	≤0,040	≤0,30	≤0,30	≤0,30	—	—
С345 С375 С390Т	≤0,15	≤0,80	1,30–1,70	≤0,040	≤0,035	≤0,30	≤0,30	≤0,30	—	—
С345К	≤0,12	0,17–0,37	0,30–,60	≤0,040	0,070–0,120	0,50–0,80	0,30–0,60	0,30–0,50	—	Al 0,08–0,15
С390	≤0,18	≤0,60	1,20–1,60	≤0,040	≤0,035	≤0,40	≤0,30	≤0,30	0,07–0,12	N 0,015–0,025
С390К	≤0,18	≤0,17	1,20–1,60	≤0,040	≤0,035	≤0,30	≤0,30	0,20–0,40	0,08–0,15	N 0,015–0,025
С440	≤0,20	≤0,60	1,30–1,70	≤0,040	≤0,035	≤0,30	≤0,30	≤0,30	0,08–0,14	N 0,015–0,025
С590	≤0,15	0,40–0,70	1,30–1,70	≤0,035	≤0,035	≤0,30	≤0,30	≤0,30	0,07–0,15	Mo 0,15–0,25
С590К	≤0,14	0,20–0,50	0,90–1,40	≤0,035	≤0,035	0,20–0,50	1,40–1,75	≤0,30	0,05–0,10	Mo 0,15–0,25 N 0,02–0,03 Al 0,05–0,10
Примечания : Буква Т означает, что сталь термоупрочненная. Один их трех вариантов химического состава сталей С255 и С385 (строка 3 таблицы) выбирает производитель. При этом прокат, имеющий 0,15–0,30% Si и 0,8–1,1% Mn (третий вариант), для стали С255 изготавливают толщиной не менее 30 мм, а для стали С285 – не менее 16 мм. Массовая доля меди в сталях С345,С375, С390 и С440 может быть установлена в пределах 0,15–0,30%, тогда в обозначении стали добавляется буква Д, например С345Д. В сталях С245, С255, С275 и С285 допускается увеличение марганца до 0,85%. В стали С345К допускается по согласованию с потребителем снижение доли никеля до 0,3%. В стали С590К возможна замена части никеля кобальтом. Допускается изготовлять прокат стали 390Т с химическим составом сталей С345 и С375. Допускается изготовлять листовой прокат толщиной до 12 мм сталей С345Т и С375Т с химическим составом сталей С245 и С255. Там, где азот не указан, его содержание должно быть не более 0,008% (при выплавке в электропечах не более 0,012%). Массовая доля мышьяка во всех сталях – не более 0,08%.

Таблица 2. 

2. Механические свойства фасонного проката

Марка стали	Толщина проката, мм	σт, Н/мм2	σв, Н/мм2	δ, %	KCU, Дж/см2
					При температуре, °C			После старения
					– 20	– 40	– 70
		не менее
С235	4–20 21–40	235 225	360 360	26 25	—	—	—	—
С245	4–20 21–25 26–30	245 235 235	370 370 370	25 24 24	—	—	—	29 29 —
С255	4–10 11–20 21–40	255 245 235	380 370 370	25 25 24	29 29 29	—	—	29 29 29
С275	4–10 11–20	275 275	390 380	24 23	—	—	—	29 29
С285	4–10 11–20	285 275	400 390	24 23	29 29	—	—	29 29
С345	4–10 11–20 21–40	345 325 305	490 470 460	21 21 21	—	39 34 34	34 29 —	29 29 29
С345К	4–10	345	470	20	—	39	—	—
С375	4–10 11–20 21–40	375 355 335	510 490 480	20 20 20	—	39 34 34	34 29 —	29 29 29
Примечание. Для сталей С245, С255, С275 и С285 у профиля толщиной 5 мм норма ударной вязкости 49 Дж/см2.

Таблица 3. 

3. Механические свойства листового и широкополосного универсального проката

Марка стали	Толщина проката, мм	σт, Н/мм2	σв, Н/мм2	δ, %	KCU, Дж/см2
					При температуре, °C			После старения
					– 20	– 40	– 70
		не менее
С235	2–3,9 4–20 21–40 41–100 Свыше 100	235 235 225 215 195	360 360 360 360 360	20 26 26 24 24	– —	– —	– —	—
С245	2–3,9 4–10 1–20	245 245 245	370 370 370	20 25 25	—	—	—	29 29
С255	2–3,9 4–10 11–20 21–40	255 245 245 235	380 380 370 370	20 25 25 25	— 29 29 29	—	—	— 29 29 29
С275	2–3,9 4–10 11–20	275 275 265	380 380 370	18 24 23	—	—	—	— 29 29
С285	2–3,9 4–10 11–20	285 275 265	390 390 380	17 24 23	— 29 29	—	—	— 29 29
С345	2–3,9 4–10 11–20 21–40 41–60 61–80 81–160	345 345 325 305 285 275 265	490 490 470 460 450 440 430	15 21 21 21 21 21 21	—	— 39 34 34 34 34 34	— 34 29 29 29 29 29	— 29 29 29 29 29 29
С345К	4–10	345	470	20	—	39	—	—
С375	2–3,9 4–10 11–20 21–40	375 375 355 335	510 510 490 480	14 20 20 20	—	— 39 34 34	— 34 29 29	— 29 29 29
С390	4–50	390	540	20	—	—	29	—
С390К	4–50	390	540	19	—	—	29	—
С440	4–30 31–50	440 410	590 570	20 20	—	—	29 29	—
С590	10–36	590	685	14	—	34	—	—
С590К	10–40	590	685	14	—	—	29	—
Примечания . Для сталей С245, С255, С275, С285 у профиля толщиной 5 мм норма ударной вязкости 39 Дж/см2. Для сталей С390, С390К, С440 у профиля толщиной 5 мм норма ударной вязкости 34 Дж/см2. Для стали С590 допускается снижение σт и σв на 50 Н/мм2, а δ – на 2% (в абсолютных единицах). Нормы ударной вязкости приведены для проката толщиной 5 мм и более.

Таблица 4. 

4. Зарубежные строительные стали, аналоги отечественных

Марка	Страна	НД
С235	Россия	ГОСТ
USt 37-2 S 235 JRG1	Германия Евронормы	DIN EN
С245	Россия	ГОСТ
RSt 37-2 S 235 JRG2	Германия Евронормы	DIN EN
С255	Россия	ГОСТ
St 37-3U 36 S 235 J0	Германия США Евронормы	DIN ASTM EN
С275	Россия	ГОСТ
St 44-2 S 275 JR	Германия Евронормы	DIN EN
С285	Россия	ГОСТ
St 44-3U Grade 70 S 275 J0	Германия США Евронормы	DIN ASTM EN
С345	Россия	ГОСТ
St 52-3N S 355 J2G3	Германия Евронормы	DIN EN
С345K WR 50 A SPA-H	Россия Великобритания Япония	ГОСТ B.S. JIS
C375	Россия	ГОСТ
TStE 380 SLA 325	Германия Япония	DIN JIS
C390, C440	Россия	ГОСТ
55C, 55EE TStE 420 TStE 460 Grade B Grade D Grade 65	Великобритания Германия Германия США США США	B.S. DIN DIN ASTM ASTM ASTM
C590K	Россия	ГОСТ
Grade 100 W Type H Grade F SHY 685 N	США США Япония	ASTM ASTM JIS

Просмотров: 1 605

Марки нержавеющей стали: виды, расшифровка, характеристики

В продаже можно увидеть разные марки нержавеющей стали. Этот материал очень востребован в промышленности благодаря эксплуатационным характеристикам. У каждого вида нержавейки есть своя маркировка, которую нужно уметь расшифровывать. Узнать точную расшифровку всех видов нержавейки можно из специальных справочников, таблиц.

Изделия из нержавеющей стали

Виды марок нержавеющей стали

Нержавейка была запатентована в 1913 года на территории Англии. С того времени начинается новые этап развития сталелитейной промышленности и металлургии. Это связано с уникальными свойствами сплава:

1. Высокая прочность.
2. Простая обработка.
3. Хорошая свариваемость.
4. Длительный срок активной эксплуатации с сохранением изначального вида.
5. Высокий показатель устойчивости к образованию ржавчины.

Выделяется несколько видов нержавейки, которые отличаются составом, свойствами.

Содержание хрома в составе сплава не должно быть менее 10,5%. Он влияет на коррозийную устойчивость, вид металла. Только правильная комбинация компонентов позволяет получить сталь высокого качества с требуемыми техническими характеристиками.

Сталелитейное производство (Фото: Instagram / iskoro)

Марки аустенитной нержавеющей стали

Один из преобладающих дополнительных компонентов — никель. Его содержание превышает 7% от общей массы. Особенности аустенитной нержавеющей стали:

• высокий показатель пластичности;
• хорошая свариваемость;
• широкий температурный диапазон эксплуатации;
• немагнитные свойства.

Наиболее распространенные марки этого вида нержавейки — 301, 304, 310. Чем выше обозначение, тем больше легирующих компонентов содержит состав. Описание:

1. Из нее изготавливаются изделия, на которые будет оказываться механическое воздействие. Сплав имеет высокую износоустойчивость, пластичность.
2. Применяется во всех направлениях промышленности. Имеет оптимальные технические характеристики.
3. Жаропрочная сталь, которая подходит для сборки нагревательного оборудования, печей. Материал не разрушается при нагревании свыше 1000 °C.

Печь из нержавеющей стали (Фото: Instagram / g.b.masterskie)

Марки ферритной нержавеющей стали

По характеристикам этот вид нержавейки можно сравнить с малоуглеродистой сталью. Главное отличие — высокая устойчивость к образованию ржавчины. Содержание хрома может достигать 17%. Основные представители этой группы — 403–420. Примеры:

1. Применяется для сборки сварных металлоконструкций.
2. В составе содержится повышенное количество серы. Сплав легко обрабатывать на разных станках.
3. Применяется для изготовления столовых принадлежностей.

Разновидности под маркировкой 430, 440 более дорогие.

Марки дуплексной аустенитно-ферритной стали

Имеет одновременно две структуры кристаллической решетки — ферритную и аустенитную. Второй вариант возможен благодаря небольшому количеству никеля в составе. Особенность — совмещение высокой прочности и гибкостью. Недостаток — плохая свариваемость. В продаже можно найти супердуплексную сталь, которая содержит до 5% никеля, 24% хрома.

Велосипед из нержавеющей стали (Фото: Instagram / metallobaza_2)

Марки мартенситной нержавеющей стали

Простой вид нержавейки. Содержание хрома может достигать 13%. Особенности:

• средний показатель устойчивости к образованию ржавчины;
• совмещение прочности, жесткости;
• минимальное содержание вредных примесей.

Марки жаростойкой аустенитной нержавеющей стали

Устойчивость стали к воздействию высоких температур зависит от двух параметров — жаростойкости и жаропрочности. Жаропрочный материал — не изменяет формы при сильном нагревании. При сильном нагревании жаростойкого металла на металлических поверхностях не образуется окалины, ржавчины.

Виды:

• хромокремнистая;
• хромоникелевая;
• хромистая.

Содержание хрома достигает 18%, никеля — 10%.

Кастрюли из нержавейки (Фото: Instagram / posu.da312)

Расшифровка марок нержавеющей стали

Выбрать нержавейку без теоретического, практического опыта очень сложно. Чтобы избежать ошибок, нужно знать, как расшифровываются обозначения:

1. 10Х17Н13М3Т, 10Х17Н13М2Т. Особенности — высокая устойчивость к образованию ржавчины, хорошая свариваемость. Состав — хром (до 18%), углерод (до 0,1%), никель (до 14%), молибден (до 3%), титан (до 0,7%), марганец (до 2%), сера (до 0,02%), кремний (до 0,8%), фосфор (до 0,035%).
2. 10Х23Н18. Особенность — большое количество никеля в составе (до 20%). Остальные компоненты — хром (до 25%), кремний (до 1%), марганец (до 2%). При отпуске может повыситься хрупкость.
3. 08Х18Н9, 08Х18Н10. Применяются в разных сферах промышленности. Состав — хром (до 19%), никель (до 10%), титан (до 0,5%), углерод (до 0,8%).
4. 08Х18Н10Т. Особенности — хорошая свариваемость, сохранение коррозийной устойчивости при сильном нагревании. Изначально у сплава низкий показатель прочности. Для его увеличения необходимо провести дополнительную термическую обработку.
5. 12Х18Н10Т. Особенности — ударная вязкость, устойчивость к воздействию высоких температур.
6. 06ХН28МДТ. Эта марка считается уникальной благодаря высокой устойчивости к воздействию разных агрессивных факторов. Поэтому готовые металлоконструкции могут устанавливаться в разных климатических условиях. Состав — хром (до 25%), никель (до 29%), медь (до 3,5%).

Чтобы научиться самостоятельно расшифровывать маркировки нержавеющей стали, нужно знать несколько особенностей:

1. Первое число, которое находится до начала букв, указывает на процентное содержание углерода.
2. Другие элементы обозначаются заглавными буквами. Цифры, которые стоят после них указывают на их процентное содержание.

Маркировка нержавеющей стали осуществляется через один из двух классификаторов — AISI или ГОСТ5632-2014. Прежде чем отправляться в магазине за деталями из этого материала, рекомендуется подробно изучить классификаторы, чтобы понимать, о чем может рассказать маркировка.

марки, особенности закалки и отжига

В его состав стали могут входить различные легирующие добавки — марганец, свинец, хром, никель, фосфор и другие. Главной функцией легирующих добавок является улучшение свойства материала — повышение прочности, снижение коррозийного потенциала, улучшение электропроводности. Особое положение занимают так называемые инструментальные стали, из которых делают различные детали и инструменты (топоры, иголки, зубила, кувалды, молотки и так далее). Но какими физико-химическими особенностями обладают инструментальные стали? Как их производят? И какие существует основные марки таких сталей?

Основные особенности

Инструментальная сталь — это такая сталь, в состав которой входит не менее 0,7% углерода. В ее состав могут входить и некоторые другие легирующие компоненты (свинец, хром, алюминий, никель, фосфор). Однако их содержание в большинстве случаев невелико — менее 0,1%. Так как инструментальные стали содержат повышенное количество углерода, их очень часто называют углеродистыми. Подобное терминологическое словоупотребление не совсем корректно с точки зрения ГОСТ, однако обыкновенные люди часто используют такое название на бытовом уровне.

По составу различают качественные и высококачественные инструментальные стали. Их особенности:

• Качественные сплавы. Главный критерий — низкое содержание серы (до 0,03%) и фосфора (до 0,035%). Низкая концентрация легирующих веществ делает сплав твердым и прочным. Детали из этого сплава не ломаются, не деформируются, сохраняют форму при ударе и нагреве. Качественные сплавы не имеют специальной маркировки в виде буквы А в конце буквенно-числового обозначения стали.
• Высококачественные сплавы. Главный критерий — сверхнизкое содержание серы (до 0,02%) и фосфора (до 0,03%). По физико-химическим свойствами высококачественные сплавы повторяют просто качественные. Но за счет более низкого содержания легирующих добавок высококачественные сплавы обладают более высокой прочностью, не ржавеют, не гнутся при нагреве и так далее. Высококачественные сплавы имеют специальную маркировку в виде буквы А в конце буквенно-числового обозначения марки стали.

Сплав инструментальных сталей высокопрочный. Поэтому из него часто делают различные инструменты. Это молотки, отвертки, пилы, оборудование для механических или электронных устройств. За счет прочности сплава инструменты сохраняют свою форму даже при длительной эксплуатации. Чистые инструментальные сплавы обладают пониженными антикоррозийными свойствами, поэтому в состав многих сплавов добавляют легирующие добавки, снижающие коррозийную активность материала. В качестве легирующих добавок применяют хром, вольфрам, алюминий и другие вещества.

Виды углеродистой стали

• Инструментальные углеродистые стали стандартного типа. Отличаются средним или высоким содержанием углерода (более 0,7%) и низким содержанием легирующих добавок (суммарно менее 1%). Обладают неплохими физическими свойствами — высокая прочность, устойчивость при ударе или деформации, химическая инертность, низкий коррозийный потенциал. Применяются для изготовления ручных, механических и электронных инструментов.
• Легированные. По составу похожи на предыдущую марку, однако содержат повышенное количество легирующих добавок. Содержание легирующих веществ от 1 до 20%. В качестве дополнительных компонентов чаще всего выступают хром или вольфрам. Эти добавки улучшают антикоррозийные свойства материала, что хорошо сказывается на сроке годности деталей. Также в металл могут вноситься и другие добавки — алюминий, марганец, кремний, медь, азот, кобальт, бор, никель. Их назначение — увеличение пластичности, повышение прочности, снижение электрического потенциала, снижение магнитных свойств.
• Быстрорежущие. Представляет собой особую разновидность легированного сплава, который прошел специальную финальную обработку. Основные легирующие добавки — углерод (0,7-1,5%), хром (3-4%), вольфрам (0-18%), молибден (0,5-6%), кобальт (0-9%). Материал обладает высокой прочностью и прекрасно сохраняет форму при физической деформации, ударе или высокотемпературном нагреве. Поэтому из него делают различное режущие оборудование — дисковые пилы, ножи, лезвия, хирургические инструменты. Материал проходит многократную закалку, отпуск, что усложняет его производство, увеличивает себестоимость.
• Валковые. Материал содержит ряд легирующих добавок (алюминий, кремний, ванадий), улучшающих прочность и пластичность металла. Валковую сталь обычно выплавляют в виде длинных пластин или листов, которые потом нарезаются на нужные детали. Сфера применения — изготовление опорных, прокатных, листовых валков. Также из валковых материалов делают небольшие плоские инструменты для резки металла — обрезные матрицы, пуансоны, ножи, рамные пилы. На финальном этапе обработки материал может проходить отпуск или закалку в цехах для улучшения физических свойств металла.
• Штамповые. Материал содержит среднее количество углерода (от 0,7 до 1,5%) и небольшое количество легирующих добавок (алюминий, хром, никель, марганец). Главное отличие материала заключается в том, что на финальном этапе выплавки материал проходит штамповку. Это обуславливает ряд физических свойств материала — повышенная устойчивость, минимальный риск образования трещин, высокая теплопроводность, устойчивость к образованию окалины. На этапе выплавки материал отличается высокой вязкостью, однако после застывания он становится прочным и однородным. Высокая вязкость при нагреве позволяет упростить процедуру штамповки, а также улучшает теплопроводность металла после остывания.

Марки и категории

Различают множество категорий инструментальных сталей — У7, У7А, У8, У8ГА, У9 и другие. Самые используемые материалы марок У7А, У8, У8А и У9, поскольку они отличаются высокой прочностью, устойчивостью к нагреву, не деформируются при ударе. Марки У10 и выше также отличаются хорошей прочностью, однако они становятся пластичными при длительном контакте с высокими температурами, что снижает их универсальность. Основные марки инструментальных сталей:

Категория	Марки	Физические особенности
Углеродистая, стандартная	У7, У7А	Марки отличаются хорошей прочностью, низкой электропроводностью, низким риском коррозии. Подходят для производства деревообрабатывающих инструментов — топоры, стамески, долота. Также могут применяться для изготовления зубил, иголок, плоскогубцев, кусачек, молотков, ручных пил, крючков.
Углеродистая, повышенной прочности	У8, У9 + подвиды	Марки обладают повышенной прочностью, но хуже переносят локальный или общий нагрев. Поэтому их используют для производства деревообрабатывающего оборудования — топоры, стамески, станковое оборудование, пилы, ролики. Также могут применяться для производства мелких деталей, которые не будут подвергаться нагреву — запчасти для часов, иголки, крючки, заклепки, гвозди, болты, шурупы.
Углеродистая, стандартной или повышенной прочности, с легирующими добавками или без них	У10, У11 + подвиды	Марки хорошо выдерживают деформацию и локальный нагрев до невысоких температур, отличаются пониженным риском коррозии. Легирующие добавки могут улучшать физические свойства марок (устойчивость к нагреву, пониженный риск коррозии, повышенная пластичность). Основные запчасти — сверла, ленточные пилы, фрезы, ролики, шаберы, напильники. Некоторые марки применяются для изготовления медицинского оборудования, деталей для электронных инструментов.
Углеродистая, повышенной или стандартной прочности, без легирующих добавок	У12, У12А	Марки относятся к категории грубых сталей, отличающихся пониженным классом точности. Сфера применения — производство прочных запчастей или деталей, которые не будут нагреваться до средних, высоких температур. Примеры запчастей — резцы, молотки, топоры, ручные пилы, напильники.
Углеродистая, стандартной или повышенной прочности, без легирующих добавок	У13, У13А	Марки относят к группе грубых сталей, которые становятся пластичными при нагреве. Обладают пониженным классом точности, поэтому эти марки используют для производства ручных обрабатывающих инструментов. Примеры — напильники, лезвия, надфили, инструменты для гравировки, хирургическое оборудование.

Особенности закалки, отжига

Многие категории инструментальных сталей подвергаются закалке, отжигу для улучшения физических свойств материала. Для закалки инструмент нагревается в соляных ваннах — это позволяет распределить тепло равномерно по всей поверхности металла. Быстрорежущие металлы нагреваются ступенчато с помощью трех ванн:

• В первой ванне температура находится в пределах от 400 до 550 градусов. Металл сперва помещаются в эту ванну на срок не более 1 часа.
• После равномерного обогрева запчасти деталь переносят в другую соляную ванну, где температура будет на 200-300 градусов выше.
• После нагрева деталь вновь переносят в третью ванну, где температура составляет 1250-1300 градусов. В этой ванне проходит финальная закалка металла.

Ступенчатая закалка позволяет равномерно распределить мартенсит, аустенит по всему материалу, что благоприятно сказывается на его физических свойствах. Чтобы расплавить часть аустенита, нужно выполнить финальный отпуск в ванне, температура которой составляет не более 550 градусов. Отпуск рекомендуется повторять хотя бы 3 раза, чтобы снизить количество аустенита ниже критического уровня. Для дополнительной закалки можно также применять технологию обработки холодом. Для этого закаленный металл следует поместить в емкость с жидким материалом, температура которого составляет от -100 до -50 градусов. Низкотемпературная закалка выполняется в один этап, повторная закалка не требуется, что связано с особенностью расплава аустенита при низких температурах.

Несколько слов о маркировке

Все инструментальные стали имеют специальное буквенно-числовое обозначение. По ГОСТ этот код должен наноситься на все упаковки со стальными деталями, а в ряде случаев обозначение должно наноситься и на саму деталь. В случае транспортировки детали на территорию другого государства маркировка наносится в обязательном порядке. Также должны быть учтены государственные стандарты принимающей сторон. Скажем, государство может потребовать, чтобы помимо отечественной маркировки на нее наносился дополнительный код, соответствующий национальному законодательству.

Код ГОСТ имеет следующую структуру: X1 X2 Y Z. Расшифровка будет такой:

• X1 — этот показатель отражает высокое содержание углерода в сплаве. Переменная X1 может принимать только одно значение — символ У. Так как инструментальные сплавы содержат повышенное количество углерода, то этот символ указывается всегда. Поэтому по факту у всех инструментальных сплавов код начинает с символа У.
• X2 — этот показатель отражает концентрацию углерода в десятых долях процента. Минимальное значение, которое может принимать инструментальная сталь, равно 7 (что ясно из определения этой стальной марки). Формально значение X2 не ограничено, однако по факту содержание углерода в инструментальных сплавах редко составляет более 1,2%. Поэтому обычно переменная X2 находится в пределах от 7 до 12.
• Y — этот показатель указывает на наличие легирующих добавок. Основная легирующая добавка — это марганец, из-за которой переменная может принимать значение Г. В качестве легирующих веществ могут также использоваться хром (символ X), вольфрам (символ В) и другие. Обратите внимание, что при отсутствии легирующих добавок переменная Y будет отсутствовать.
• Z — этот показатель указывает на категорию сплава (качественная или высококачественная). Если сплав является высококачественным, то ставится буква А. Если сплав является просто качественным, то какие-либо символы не ставятся.

Давайте теперь разберем несколько примеров, чтобы понимать, как расшифровывается та или иная марка стали:

• Скажем, у нас имеется деталь марки У8ГА. Символы У и 8 означают, что в состав материала входит повышенное содержание углерода, а точная концентрация углерода составляет 0,8%. Буква Г указывается на то, что в сплаве содержится марганец. Буква отражает тот факт, что сталь является высококачественной.
• Теперь рассмотрим другой пример. У нас имеется сплав с маркировкой У12. Символы У и 12 указывают на то, что в составе сплава содержит углерод в концентрации 1,2%. Переменная Y отсутствует — это значит, что материал не содержит легирующие добавки в значительных количествах. Также у сплава нет буквы А в конце кода — это значит, что материал относится к категории качественных (но не высококачественных).

Заключение

Углеродистые инструментальные стали — стальной сплав, который содержит не менее 0,7% углерода. Материал обладает хорошими физическими свойствами — высокая прочность, хорошая пластичность, низкий риск коррозии, сохранение формы при ударе. Сплав обладает простой выплавкой, что хорошо сказывается на себестоимости материала. Чтобы улучшить свойства металла, в него добавляют различные легирующие добавки — хром, вольфрам, кобальт, алюминий и другие.

Сера и фосфор ухудшают физические свойства материала, поэтому их содержание должно составлять менее 0,03% для серы и менее 0,035% для фосфор. Если металл содержит до 0,02% серы и до 0,03% фосфора, то его называют высококачественным. Из инструментальных углеродистых сплавов делают различные инструменты — молотки, пилы, ролики, отвертки, кусачки и так далее. В зависимости от состава и способов обработки различают несколько категорий стали. Основные типы — стандартная сталь, легированная, быстрорежущая, валковая, штамповая. Популярные марки — У7А, У8, У8А, У9. По ГОСТ инструментальные сплавы должны иметь специальную маркировку в виде буквенно-числового кода.

Используемая литература и источники:

Транспортные стали. Марки, свойства и виды транспортных сталей

Транспортные стали (ТРС) – класс конструкционных нелегированных или низколегированных материалов с содержанием углерода не более 1%, а серы и фосфора не более 0,07%. Они могут иметь несколько легирующих элементов (ванадий, марганец, хром) с массовой долей не более 1,5%.

В зависимости от назначения ТРС делятся на рельсовые, колёсные, бандажные, осевые и др.

Стали для рельсов. Рельсы подразделяются на 4 основные типа: Р50, Р65, Р65К (аналогично Р65, но для наружных нитей кривых участков пути) и Р75 (Существуют также в ограниченном количестве облегчённые рельсы типов Р43 и Р38). Они имеют различные категории качества:

• В – рельсы термоупрочнённые высшего качества,
• Т1 – термоупрочнённые первого класса,
• Т2 – термоупрочнённые второго класса,
• Н – нетермоупрочнённые.

Бывают рельсы с болтовыми отверстиями на обоих концах, на одном и без отверстий. Их изготавливают либо из слитков, либо из непрерывно-литых заготовок. Для повышения качества рельсов, снижения их флокеночувствительности стали подвергают вакуумированию, контрольному охлаждению или изотермической выдержке. Основные геометрические характеристики рельсов приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные размеры рельсов

Наименование	Значение размера для типа рельсов, мм
	Р50	Р65	Р65К	Р75
Высота	152	180	181	192
Ширина рабочей части (головки)	72	75	75	75
Ширина основания (подошвы)	132	150	150	150
Ширина узкой части (шейки)	16	18	18	20

Для производства рельсов рекомендуется применять специальные марки сталей. Обозначение таких марок состоит из двух цифр и нескольких букв.

Буква впереди характеризует способ выплавки:

• М – мартеновская сталь,
• К – конвертерная,
• Э – электропечная.

Две цифры – среднее содержание в стали углерода в процентах, умноженное на 100.

Последующие буквы относятся к легирующим элементам для данной марки.

Перечень марок и их химический состав приведены в табл. 2.

Отметим, что термическое упрочнение является одним из основных способов повышения эксплуатационной стойкости и надёжности рельсов, поэтому механические свойства сталей связаны с качеством обработки сталей (см. табл. 3). Термоупрочнённые стали должны обеспечивать рельсам необходимую по нормам твёрдость (см. табл. 4).

Для использования высокопрочных рельсов (категория В) на наиболее загруженных участках пути требуется повысить твёрдость сталей до 450–480 НВ, а σ_в до 1700–1800 Н/мм², это позволит достичь предела контактной выносливости в головке рельса порядка 1600 Н/мм². Марку применяемой стали рекомендуется вставлять в условное обозначение рельса. В обозначении сведения приводятся в следующей последовательности: тип рельса, категория качества, марка стали, длина рельса, число болтовых отверстий, число концов рельса с отверстиями, наименование регламентирующего стандарта (желательно).

Например:

Рельс Р65–Т1–М76Т–25–3/2. Гост Р 51685– 2000.

Рельс типа Р65, категория Т1, из стали марки М76Т, длиной 25 м, с тремя отверстиями на обоих концах, в соответствии с российским стандартом 51685–2000.

Рельс Р75–Т2–Э76Ф–12,5–0.

Рельс типа Р75, категория Т2, из стали марки Э76Ф, длиной 12,5 м, без отверстий.

Таблица 2. Химический состав рельсовых сталей

Марка стали	Массовая доля элементов, %
	С	Si	Mn	S	P	Cr	V	Ti	Al
К78ХСФ	0,74-0,82	0,4-0,8	0,75-1,05	≤ 0,025	≤ 0,025	0,4-0,6	0,05-0,15	—	≤ 0,005
Э78ХСФ	0,74-0,82	0,4-0,8	0,75-1,05	≤ 0,025	≤ 0,025	0,4-0,6	0,05-0,15	—	≤ 0,005
М76Ф	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,04	≤ 0,035	≤ 0,15	0,03-0,15	—	≤ 0,02
К76Ф	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,035	≤ 0,03	≤ 0,15	0,03-0,15	—	≤ 0,02
Э76Ф	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,03	≤ 0,025	≤ 0,15	0,03-0,15	—	≤ 0,02
М76Т	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,04	≤ 0,035	≤ 0,15	—	0,007-0,025	≤ 0,02
К76Т	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,035	≤ 0,03	≤ 0,15	—	0,007-0,025	≤ 0,02
Э76Т	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,03	≤ 0,025	≤ 0,15	—	0,007-0,025	≤ 0,02
М76	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,04	≤ 0,035	≤ 0,15	—	—	≤ 0,025
К76	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,035	≤ 0,03	≤ 0,15	—	—	≤ 0,025
Э76	0,71-0,82	0,25-0,45	0,75-1,05	≤ 0,03	≤ 0,025	≤ 0,15	—	—	≤ 0,025
Примечания . В рельсах высшего качества (категория В) хром в качестве примеси не допускается. Массовые доли Ni и Cu не должны превышать 0,15% каждая. Суммарная массовая доля примесей по никелю, меди и хрому должна быть не более 0,4%. Для рельсов типа Р65К применяют аналогичные марки с повышенным содержанием углерода 0,83–0,87%. Поэтому в обозначении этих марок цифры 78 и 76 заменяются на 85 (например, К85ХСФ). Коэффициент линейного расширения для всех сталей примерно одинаков и в интервале 20–100°C равен 11,8·10–6 1/ °C.

Таблица 3. Механические свойства рельсовых сталей

Категория качества	σ0,2, Н/мм2	σв, Н/мм2	δ, %	Ψ, %	КСU, Дж/см2
В	850	1290	12	35	15
Т1	800	1180	8	25	25
Т2	750	1100	6	25	15
Н	–	900	5	–	–

Таблица 4. Твёрдость сталей

Место	Твёрдость сталей для категорий, НВ
	В	Т1	Т2
На рабочей поверхности головки рельса	363–401	341–401	321–401
Внутри головки	≥ 341	321–341	300–321
В шейке и подошве	≤ 388	≤ 388	≤ 388

Колёсные стали. Согласно отечественным стандартам колёса изготавливаются из сталей двух марок:

1. – для пассажирских вагонов локомотивной тяги, немоторных вагонов электро- и дизель- поездов;
2. – для грузовых вагонов.

Химический состав этих сталей приведён в табл. 5. Механические свойства сталей ободьев колёс, подвергнутых упрочняющей термической обработке, должны соответствовать нормам, указанным в табл. 6.

Таблица 5. Химический состав колёсных сталей по ГОСТ 10791-89

Марка стали	Массовая доля элементов, %
	С	Si	Mn	S	P	V
1 2	0,44–0,52 0,55–0,65	0,4–0,6 0,22–0,45	0,8–1,2 0,5–0,9	≤ 0,04 ≤ 0,04	≤ 0,035 ≤ 0,035	0,08–0,15 —
Примечание. Содержание Ni, Cr и Cu не более 0,25% каждого.

Таблица 6. Механические свойства сталей ободьев колёс

Категория качества	σв, Н/мм2	δ, %	Ψ, %	НВ
1 2	882–1078 911–1107	12 8	21 14	248 255

При этом ударная вязкость сталей дисков колёс должна быть достаточно велика, для марки 1 не менее 30 Дж/см², а для марки 2 – 20 Дж/см².

Однако согласно ГОСТ 10791-89 допускается применение в России катаных, кованых или цельнолитых колёс, изготовленных в соответствии с международным стандартом ISO 1005-6-82. Согласно этому стандарту стали бывают двух видов: если они используются для изготовления катаных или кованых колёс, то это марки R1, R2, R3, R6, R7, R8, R9, если же они применяются в цельнолитых колёсах, это марки RС1, RС2, RС3, RС6, RС7, RС8, RС9 (латинская буква С – сокращение от Cast – литой).

Первые три марки каждой группы применяются либо без термообработки, либо после нормализации с отпуском. Для остальных обязательна поверхностная упрочняющая обработка изделий в состоянии поставки или объёмная закалка с отпуском. Химический состав марок приведён в табл. 7.

Таблица 7. Химический состав колёсных сталей согласно стандарту ISO

Марка стали	Массовая доля элементов, % (не более)
	С	Si	Mn	S	P			Cr		Cu		Mo	Ni		V
R1, RC1	Не оговорено	0,5	1,2	0,04	0,04			0,3		0,3		0,08	0,3		0,05
R2, RC2	Не оговорено	0,5	1,2	0,04	0,04			0,3		0,3		0,08	0,3		0,05
R3, RC3	0,7	0,5	0,9	0,04	0,04			0,3		0,3		0,08	0,3		0,05
R6, RC6	0,48	0,4	0,75	0,04	0,04			0,3		0,3		0,08	0,3		0,05
R7, RC7	0,52	0,4	0,8	0,04	0,04			0,3		0,3		0,08	0,3		0,05
R8, RC8	0,56	0,4	0,8	0,04	0,04			0,3		0,3		0,08	0,3		0,05
R9, RC9	0,6	0,4	0,8	0,04	0,04			0,3		0,3		0,08	0,3		0,05
Примечание. Суммарное содержание примесей по хрому, никелю и молибдену должно быть не более 0,6%.

Требования к механическим свойствам для первых трёх марок каждой группы слегка отличаются в зависимости от того, нормализована сталь или нет (табл. 8).

Чтобы убедиться, что диск колеса не затронут поверхностной обработкой, исследуются его механические свойства. В этом случае необходимо выполнение следующих условий (табл. 9.).

Таблица 8. Механические свойства сталей ободьев колёс согласно стандарту ISO

Марка стали	σв, Н/мм2	δ, % (не менее)	КСU, Дж/см2
R1, RC1	600–720	12	Не нормируется
R1N, RC1N	600–720	18	≥ 30
R2, RC2	700–840	9	Не нормируется
R2N, RC2N	700–840	14	≥ 20
R3, RC3	800–940	7	Не нормируется
R3N, RC3N	800–940	10	≥ 20
R6, RC6	770–890	15	≥ 30
R7, RC7	820–940	15	≥ 30
R8, RC8	860–980	13	≥ 30
R9, RC9	900–1050	12	≥ 20
Примечание. N означает проведение нормализации стали.

Таблица 9. Механические свойства сталей дисков колёс согласно стандарту ISO

Марка стали	σв, Н/мм2 (не более)	δ, % (не менее)
R6, RC6	740	16
R6, RC6	760	16
R6, RC6	820	16
R6, RC6	880	14

Осевые стали. Колёсная пара, состоящая из оси и двух колёс, является наиболее ответственной частью вагона, так как воспринимает его вес, направляет движение вагона, выдерживает большие и разнообразные по направлению удары от неровностей пути. Для изготовления осей локомотивов, электропоездов, вагонов железных дорог и метрополитена применяется качественная углеродистая сталь ОС.

Стали для бандажей. Бандажи изготовляются из спокойных углеродистых сталей, выплавленных в мартеновских, электрических печах или конвертерным способом. В отличие от рельсовых сталей это в обозначении сталей никак не отражается.

В настоящее время существуют две марки ТРС, применяемых для бандажей:

• 2 – основная, она используется для пассажирских, грузовых и маневровых локомотивов, моторных вагонов, дизельных поездов и вагонов метрополитена и по химсоставу аналогична стали 2 для колёс;
• 3 – она используется по согласованию с потребителем для грузовых и маневровых локомотивов.

Химический состав сталей приведён в табл. 10.

После прокатки и правки бандажи подвергаются термической обработке – закалке отдельным нагревателем с последующим отпуском. Механические свойства, которые приобретают бандажные стали после такого процесса, даны в табл. 11.

Таблица 10. Химический состав бандажных сталей

Марка стали	Массовая доля элементов, %
	С	Si	Mn	S	P	Cr	V	Mo	Ni	Cu
2	0,57–0,65	0,22–0,45	0,6–0,9	≤0,04	≤0,035	≤0,2	≤0,15	≤0,08	≤0,25	≤0,3
3	0,60–0,68	0,22–0,45	0,6–0,9	≤0,04	≤0,035	≤0,2	0,06–0,15	≤0,08	≤0,25	≤0,3
Примечания . Суммарное содержание серы и фосфора не более 0,06%. У марки 3 суммарное содержание хрома, никеля и меди не менее 0,3%.

Таблица 11. Механические свойства бандажных сталей после термообработки

Марка стали	σв, Н/мм2	δ, %	Ψ, %	КСU, Дж/см2	НВ
2	930–1110	10	14	25	269
3	1000–1270	8	12	20	275

Для получения высококачественных бандажей возможно применение особой технологии термического упрочнения сталей, включая их подстуживание после горячего деформирования, нагрев до температуры аустенитизации с последующим контролируемым охлаждением и отпуск. В этом случае удаётся повысить σ_в на 40–120 Н/мм², твёрдость на 30–40 НВ, предел выносливости на 100–140 Н/мм².

Стали для подкладок. Для железобетонных шпал применяют металлические подкладки нормальной и повышенной точности.

Они обеспечивают раздельное скрепление на самом пути и стрелочных переводах. Изготавливаются подкладки из углеродистых сталей обыкновенного качества Ст4 и Ст3 различных видов, у которых выполняются условия: углерод – в пределах 0,18–0,30%, мышьяк не более 0,15%. Допускается использование сталей при C ≥ 0,16%, если при этом C+Mn/4 ≥ 0,28%.

Просмотров: 544

типов стали и их применение

Сталь

в основном представляет собой сплав железа и углерода с небольшой процентное содержание других металлов, таких как никель, хром, алюминий, кобальт, молибден, вольфрам и др. Сталь твердый, пластичный и ковкий твердый материал и, вероятно, самый твердый материал после пластик и железо.

Если мы проведем сравнение железа и стали, мы найдем сталь во многих отношениях даже лучше железа. Сталь может быть не такой прочной, как железо. но он намного прочнее и не подвергается коррозии и не ржавеет, как железо.

Есть много различных типов стали, классифицированных по на основе типа используемого металла и процентного содержания металла в особый вид стали.

Ниже приведены некоторые наиболее часто используемые типы стали:

Высокоуглеродистая сталь

Углеродистая сталь просто состоит из железа и углерода с в нем больше углерода, чем в железе.

Это, наверное, самый распространенный используемый тип стали. Наличие избыточного углерода делает этот вид стали мягче, чем другие типы стали, содержащие некоторый процент других элементы тоже.

Углеродистая сталь

в основном используется для резки дерева. инструменты, потому что их легко затачивать. Однако его нельзя использовать в изготовление инструментов для резки твердых материалов, поскольку это не сложно достаточно для этой цели. Он также используется при изготовлении топоров, мечей, ножницы и другие режущие инструменты.

Низкоуглеродистая сталь

Низкоуглеродистая сталь, как и высокоуглеродистая сталь, просто состоит из железа и углерода, но имеет очень низкое содержание углерода в Это.

Эта сталь используется при изготовлении автомобильных рам, панелей, ящики, шкафы и листовой металл для крыш. Теперь он также используется как замена для кованого железа при изготовлении железнодорожных рельсов.

Среднеуглеродистая сталь

Среднеуглеродистые стали имеют нормальное содержание углерода. это означает, что они не такие твердые, как высокоуглеродистые, и прочная мягкая углеродистая сталь.

Применяются при изготовлении инструментальных рам и пружин.

Нержавеющая сталь

Незагрязняющая сталь является наиболее прочной и широко используемой сталь всех типов. В нем помимо углерода содержится 11% хрома и немного количество никеля. Это, наверное, самая прочная сталь из всех типов.

Хотя все виды стали обычно устойчивы к ржавчине и коррозии, в особенности нержавеющая сталь устойчива к любым внешним воздействиям. На поверхности нержавеющей стали не может остаться даже царапина.

Эта сталь используется в производстве посуды, наручных часов, кухонная утварь, столовые приборы и хирургическое оборудование.

Быстрорежущая сталь

Быстрорежущая сталь — это сплав стали, который может состоять из любой из следующих металлов: вольфрам, кобальт, молибден или хром.

Высокая Скоростная сталь, вероятно, самая прочная из всех типов. Термин высокая скорость дано ему из-за того, что он имеет способность резать металлы.

И что по этой причине он используется при изготовлении сверл, инструментов и пил.

твердость и жесткость быстрорежущей стали зависит от металла, используемого в изготовление сплава и процентное содержание в нем состава.

В основном эта сталь используется для изготовления инструментов для резки другие металлы.

Кобальт Сталь

Кобальт очень похож на быстрорежущую сталь с избытком в нем присутствует кобальт.

Это тоже похоже на быстрорежущую сталь, используемую для сверления целей.

Может быть, не так твердо, как быстрорежущая сталь, но тоже может просверлить определенные типы металлов. Буровые инструменты из кобальтовой стали имеют прикосновение коричневого цвета.

Никель-хромистая сталь

Никель-хромистая сталь — это особый вид стали. которые помимо того, что они прочны, также устойчивы к ударам, поэтому обычно используется как броневой лист.

Алюминий Сталь

Алюминиевая сталь — это гладкая сталь с высоким содержанием алюминий. Благодаря своей прочной и гладкой поверхности он используется в производстве мебель.

Хромистая сталь

Хромистые стали имеют высокое содержание хрома и устойчивы к коррозии.

Они очень прочные, силосовидные и эластичные по своей природе. Они используются при изготовлении деталей автомобилей и самолетов.

.

различных видов стали | Capital Steel & Wire

Сталь — это сплав железа и углерода. Существует несколько различных марок стали, которые имеют уникальный химический состав, основанный на разном количестве углерода и добавленных сплавов.

При определении типа стали, которую вы хотите купить, важно знать, что существует четыре различных типа стали, которые классифицируются в зависимости от их химической структуры и физических свойств: углеродистые стали, легированные стали, нержавеющие стали и инструментальные стали.Ниже мы опишем каждый из следующих типов стали.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь имеет тусклый и матовый вид и подвержена коррозии. Углеродистая сталь может содержать другие сплавы, такие как марганец, кремний и медь. Существует три основных типа углеродистой стали: низкоуглеродистая сталь, среднеуглеродистая сталь и высокоуглеродистая сталь. Низкоуглеродистая сталь является наиболее распространенной и обычно содержит менее 30% углерода. Среднеуглеродистая сталь содержит до 0,60% углерода, а также марганца и намного прочнее, чем низкоуглеродистая сталь.Высокоуглеродистая сталь содержит до 1,5% углеродистой стали и является самой прочной из категорий, и с ней часто трудно работать.

Легированная сталь

Легированные стали — это смесь нескольких металлов, включая никель, медь и алюминий. Легированные стали, как правило, дешевле и используются в механических работах, автомобильных деталях, трубопроводах и двигателях. Прочность и свойства легированных сталей зависят от концентрации содержащихся в них элементов.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь блестящая, устойчивая к коррозии и используется во многих продуктах, включая бытовую технику, фартуки и кухонные принадлежности.Она имеет низкое содержание углерода. Нержавеющая сталь содержит сплав хрома, а также может включать никель или молибден. Нержавеющая сталь прочна и выдерживает высокие температуры. Существует более 100 марок нержавеющей стали, что делает ее чрезвычайно универсальным материалом, который можно настроить в зависимости от ваших целей.

Инструментальная сталь

Инструментальные стали твердые, жаропрочные и устойчивые к истиранию. Их называют инструментальными сталями, потому что они часто используются для изготовления металлических инструментов, таких как штамповочные, режущие и штамповочные инструменты.Инструментальные стали состоят из ванадия, кобальта, молибдена и вольфрама в различных количествах, что улучшает их долговечность и жаропрочность. Также из них делают молотки. Есть несколько различных марок стали, которые можно использовать для разных целей.

.

марок стали | В чем разница?

Чтобы ознакомиться с нашим последним руководством по новым сталям для лезвий, посетите ссылку Ultimate Knife Steel Guide выше.

---

Если вы собираете ножи в течение долгого времени или даже если вы новичок в ножах, скорее всего, вы задавались вопросом, в чем разница между всеми типами стали в лезвиях ножей. Есть много разных видов стали, и, несомненно, вы задавались вопросом, какая из них лучшая. Этот ресурс должен помочь вам понять, какие типы стали следует использовать для каких целей, и, надеюсь, это поможет вам принять более обоснованное решение о том, какую сталь использовать.

Все, что нужно для производства основной стали, — это комбинация железа и углерода. Однако со временем было обнаружено, что добавление различных элементов к этому основному стальному веществу может повысить его ударную вязкость или твердость. Эти добавленные элементы составляют основное отличие большинства типов стали в лезвиях. Было быстро обнаружено, что у каждого добавленного элемента есть свои преимущества и недостатки. Например, определенный сплав может сделать лезвие более твердым. Чем тверже сталь, тем дольше она будет держать кромку (а это означает, что заточка будет реже), и это здорово! Однако, если вы закалите лезвие, вы также сделаете лезвие менее жестким, а это означает, что лезвие станет менее устойчивым к ударам и ударам (что не очень хорошо).К сожалению, клинок не может быть и тверже, и жестче; по мере увеличения прочности лезвие становится менее твердым, и наоборот. Поскольку не все из нас имеют базовую подготовку материаловедов, вот несколько ключевых различий в типах стали, которые помогут вам решить, какой тип лезвия лучше всего подходит для вас.

Состав стали

Сначала я познакомлю вас с основными ингредиентами стали и их применением.

• Углерод — Этот ингредиент необходим для производства сталей; вся сталь будет содержать некоторое количество углерода.Это самый важный упрочняющий элемент, но по мере его добавления он может снизить ударную вязкость материала. Углерод снижает износ ножа с течением времени. Итак, количество углерода в лезвии многое говорит о качестве стали. Низкое содержание углерода означает, что присутствует (0,3% или меньше), среднее — от (0,4–7%), а высокое — (0,8% и выше).
• Хром — Борется с коррозией. В ножах из нержавеющей стали основным ингредиентом будет хром, обычно не менее 12%.Хром также увеличивает прочность ножа, но добавление хрома в больших количествах снижает ударную вязкость.
• Cobalt — Усиливает лезвие.
• Медь — Борется с коррозией.
• Марганец — Упрочняет лезвие. При добавлении в больших количествах может увеличиться хрупкость.
• Молибден — Сохраняет прочность стали при высоких температурах.
• Никель — Повышает прочность.
• Азот — Этот элемент иногда используется в качестве замены углерода в стали.
• Фосфор — Повышает прочность.
• Кремний — Повышает прочность. Кроме того, удаляет кислород из металла в процессе его образования.
• Сера — Повышает обрабатываемость, но снижает ударную вязкость.
• Вольфрам — Повышает износостойкость.
• Ванадий — Повышает износостойкость и делает лезвие более твердым.

Виды стали

Существуют буквально тысячи марок стали. Среди них наиболее распространены углеродистые стали, легированные стали, инструментальные стали и нержавеющие стали. Каждый из этих типов стали имеет систему обозначений, которая дает им определенный номер. Приведу один пример: в системе обозначений SAE (Society of Automotive Engineers) углеродистая и легированная сталь обозначается четырехзначным числом, где первая цифра указывает на основной элемент, вторая цифра указывает на второстепенный элемент, а последние две цифры указывают количество углерода в сотых долях процента по весу.Таким образом, это означает, что сталь 1095 будет содержать 0,95% углерода. Кроме того, в системе SAE любая сталь, начинающаяся с буквы, классифицируется как инструментальная сталь.

Обычные углеродистые стали — это стали, содержащие железо, углерод и небольшое количество марганца. Напротив, легированные стали имеют определенный состав и содержат определенное процентное содержание ванадия или молибдена, а также обычно имеют большее количество марганца. Инструментальная сталь содержит вольфрам, молибден и другие легирующие элементы.

И.Обычная углеродистая сталь

Сталь 10ХХ (1045, 1095) –1095 — наиболее распространенная сталь 10ХХ (или «высокоуглеродистая» сталь), используемая для лезвий ножей. Сталь в диапазоне 1045-1095 используется для лезвий ножей, хотя 1050 чаще встречается в мечах. Сталь 1045 имеет меньше углерода (0,45%), 1095 — больше (0,95%), наоборот, 1095 имеет меньше марганца, а 1045 — больше. Таким образом, по сути, сталь 1095 будет иметь более высокую износостойкость, но при этом будет менее прочной. У 1045 хорошее лезвие, у стали 1095 отличное лезвие, и его легко затачивать.Основным недостатком этого типа стали является то, что она легко ржавеет. Из-за этой проблемы вы часто увидите 1095 лезвий с каким-либо покрытием для борьбы с ржавчиной. Если вы покупаете нож с этим типом лезвия, обязательно храните его в хорошем состоянии, и у вас не должно возникнуть проблем.

Популярные ножи из высокоуглеродистой стали:

II. Легированные стали

5160 Сталь — это простая углеродистая сталь (1060) с добавлением небольшого количества хрома.Для изготовления нержавеющей стали недостаточно хрома, но хром был добавлен для усиления материала. Этот тип стали известен своей исключительной прочностью. Этот тип стали обычно содержит 0,56–0,64% углерода.

Популярные стальные ножи 5160:

III. Инструментальная сталь

52100 Сталь — это инструментальная высокоуглеродистая сталь. Обычно он содержит 0,98–1,10% углерода. Эта сталь тверже многих других и, следовательно, хорошо держит лезвие.Это одна из лучших сталей, если вы беспокоитесь о том, что она держит лезвие. Этот материал часто используют для охотничьих ножей. Основным недостатком этой стали является то, что в ней меньше хрома, чем в другой стали, и, следовательно, она может ржаветь.

A2 Сталь — это очень прочная сталь. Однако она имеет меньшую износостойкость, чем другие инструментальные стали. Эта сталь часто используется для изготовления боевых ножей на заказ из-за ее прочности. Он имеет диапазон содержания углерода 0,95–1,05%. Эта сталь не содержит большого количества хрома (обычно около 5%) и требует тщательного ухода, чтобы избежать ржавчины.Чтобы избежать этой проблемы, часто наносят покрытие на лезвие ножа.

Популярные стальные ножи A2:

CPM 10V Steel — CPM означает «Металлургия тигельных частиц», что является торговой маркой. Это одна из самых износостойких инструментальных сталей. Он также имеет приличную вязкость для инструментальной стали. Это отличный выбор, если вы ищете что-то с высокой износостойкостью, но не из очень прочного материала.

CPM 3V Сталь Эта сталь была разработана, чтобы быть прочной, а также иметь высокую износостойкость.

Популярные стальные ножи CPM-3V:

CPM M4 Steel — Эта сталь обладает превосходной износостойкостью и прочностью. Содержит около 1,42% углерода.

Популярные ножи M4:

D2 Сталь — Эта сталь имеет высокое содержание хрома, чуть меньше, чем можно было бы отнести к нержавеющей стали. Благодаря этому он обладает хорошей устойчивостью к ржавчине. Он намного прочнее, чем большинство нержавеющих сталей, но не такой прочный, как большинство других инструментальных сталей.Эта сталь действительно обладает отличной износостойкостью. У него отличное удержание кромки, но его очень трудно затачивать. Этот материал также трудно отполировать до зеркального блеска, поэтому вы его почти никогда не увидите в таком виде. Содержание углерода в нем 1,50–1,60%.

Популярные ножи D2:

L6 Сталь — Эта сталь прочная и хорошо держит кромку. Однако, как и другая нержавеющая сталь, она легко ржавеет. Некоторые считают, что это одна из лучших сталей для столовых приборов.Он также часто используется в пильных полотнах, но любой нож, сделанный из этого материала, требует постоянного ухода.

M2 Сталь — Эта сталь чрезвычайно жаропрочная. Он содержит около 0,85% углерода. Он действительно хорошо держит лезвие, но может быть хрупким на больших ножах.

O1 Сталь — Этот материал имеет хорошее удержание кромки, так как это твердый материал. Его главная проблема в том, что он довольно быстро ржавеет, если за ним не ухаживать. Он имеет диапазон содержания углерода.85-1,00%.

Популярные ножи O1:

O6 Сталь — это гораздо более прочный металл, чем 0-1. Это одна из самых лучших сталей для удержания кромки.

W2 Сталь — Эта сталь в основном представляет собой обычную углеродистую сталь с добавлением углерода. Он очень твердый и хорошо держит край.

IV. Нержавеющая сталь

Как обсуждалось выше, ножи из нержавеющей стали будут содержать хром в качестве основного ингредиента, обычно не менее 12%.

СЕРИЯ 400:

420 Сталь — содержит около 0,38% углерода. Низкое содержание углерода означает, что эта сталь очень мягкая и плохо держит кромку. Это некачественный, недорогой материал. Многие дешевые ножи, как правило, изготавливаются из этого материала из-за его стоимости. Лезвия, сделанные из этого материала, нужно часто затачивать и часто откалывать. С другой стороны, вся нержавеющая сталь 420 чрезвычайно устойчива к ржавчине. Это означает, что один из лучших вариантов использования этого материала — изготовление ножей для дайвинга, поскольку они постоянно контактируют с соленой водой.Иногда вы также увидите 420J. 420J — это сталь 420 самого низкого качества, но она также наиболее устойчива к ржавчине.

Сталь 440 — Существует три различных типа стали 440, сложнее всего отличить их от того, что часто производители стали маркируют 440 на конце лезвия, а не на буквенной категории. Это особенно верно, когда это один из младших классов. Это привело к тому, что некоторые производители ножей переименовали 440C как другие, чтобы дифференцировать качество продукта.

Популярные 440 ножей:

440A Сталь — имеет диапазон содержания углерода от 0,65 до 0,75%. Это недорогая нержавеющая сталь. Он является наиболее устойчивым к ржавчине из стали 440, а 440C — наименее устойчивым к ржавчине из трех. Тем не менее, серия 400 — одни из самых устойчивых к ржавчине ножей.

Популярные ножи 440A:

440B Сталь — очень похожа на 440A, но имеет более высокий диапазон содержания углерода (.75-0,95%).

Сталь 440C — содержание углерода в нем составляет 0,95–1,20%. Это считается высококачественной нержавеющей сталью. Этот сплав — один из самых распространенных в ножах. Это износостойкая и твердая сталь.

Популярные ножи 440C:

425M Сталь — это материал, аналогичный материалу серии 400 с содержанием углерода 0,5%, и используется в ножах Buck.

154 CM Сталь — это высококачественная сталь.Он имеет содержание углерода 1,05%. Он хорошо держит лезвие и сделан из твердой стали. На самом деле, у него довольно хорошая прочность для того, насколько твердой является сталь. Она жестче, чем 440 C. Некоторые даже называют эту сталь суперсталью. Эту сталь часто сравнивают с ATS 34, потому что они очень похожи. Некоторые люди предпочитают эту сталь ATS 34, потому что она производится американской компанией Crucible.

Сталь 8Cr14MoV — Эта сталь очень похожа на AUS-8. Производится в Китае и имеет около.75% содержания углерода.

Сталь 9Cr13CoMoV — это сталь марки 440 с добавлением кобальта для усиления лезвия. Содержит около 0,85% углерода.

AEBL Steel — Эта сталь аналогична стали 440 B.

ATS Серия:

ATS 34 Сталь — Эта сталь очень похожа на сталь 154 CM. Он содержит 1,05% углерода. Он также относится к категории супер. Есть много эксклюзивных ножей, изготовленных из этой стали.

ATS 55 Сталь — Эта сталь не содержит ванадия, который присутствует как в ATS-34, так и в 154-CM.Это означает, что он также удерживает кромку и, как сообщается, менее устойчив к ржавчине, чем ATS-34. Он имеет содержание углерода 1,00%.

Серия AUS (японская нержавеющая сталь):

Самым большим улучшением серии AUS по сравнению с серией 400 является добавление ванадия, которое улучшает износостойкость и обеспечивает хорошую вязкость. Сообщается также, что это облегчает затачивание стали.

AUS-6 Сталь — содержит 0,65% углерода. Это сталь низкого качества, сопоставимая с 420.

AUS-8 Сталь — содержит 0,75% углерода. Cold Steel широко использовала эту сталь. Это прочная сталь, которая хорошо держит лезвие.

AUS-10 Сталь — содержит 1,1% углерода. Эта сталь сопоставима с 440С. В нем больше ванадия и меньше хрома, чем при 440 ° C, поэтому он немного жестче, но и менее устойчив к ржавчине.

BG 42 Сталь Это относительно новая нержавеющая сталь, обладающая отличной устойчивостью к ржавчине. Она набирает популярность, поскольку производители нестандартных ножей начинают использовать эту сталь.

Bohler M390 Сталь — имеет 1,9% углерода. Этот материал очень устойчив к пятнам и обладает отличной износостойкостью. Он содержит ванадий в качестве добавки, следовательно, является популярной твердой сталью. Этот тип стали чаще всего используется в хирургии.

Bohler N680 Сталь — содержит 0,54% углерода. Это еще одна очень твердая сталь, обладающая высокой устойчивостью к пятнам, поэтому ее можно использовать в соленой воде.

N690 Сталь — Имеет 1.07% углерода. Эта сталь производится в Австрии и очень похожа на 440C.

Gingami 1 Steel (GIN 1) Это замечательная нержавеющая сталь. Он содержит 0,80–90% углерода. Обладает хорошей фиксацией кромок.

Серия SXXV (CPM):

Эта серия становится довольно популярной из-за ее прочности, способности противостоять ржавчине и того, насколько хорошо она держит лезвие. Однако эти стали трудно затачивать, если вам нужно придать им остроту. Все эти ножи очень износостойкие.Этот тип стали также очень трудно отполировать до зеркального блеска, поэтому вы почти никогда не увидите его. 30, 60 и 90 в этой серии означают 3%, 6% и 9% ванадия в сплаве соответственно.

Сталь S30V Эта сталь предназначена для изготовления ножей. Эта сталь очень прочная, но при этом обладает высокой износостойкостью. Несмотря на то, насколько прочна сталь, она на самом деле также имеет очень хорошую твердость, поэтому многие считают ее одним из лучших вариантов для изготовления ножей. Он имеет содержание углерода 1.45%.

S60V (CPM T440V) Сталь — Эта нержавеющая сталь обладает высокой износостойкостью. В нем много ванадия, а также 2,15% углерода. Это просто ступенька выше S30V. В настоящее время эта сталь обычно не используется.

S90V (CPM T420V) Сталь — Эта сталь обладает превосходным удержанием кромки. Однако заточить его бывает практически невозможно. Сейчас производители стали единственные, кто использует этот вид стали. Его содержание углерода составляет около 2,30%.

VG 10 Сталь — это еще один вид стали, называемой суперсталью.Это высококачественная нержавеющая сталь. Он содержит ванадий, что придает ему дополнительную прочность. Эта сталь очень хорошо держит лезвие. Он также очень устойчив к ржавчине. Он имеет содержание углерода 0,95–1,05%.

X15 Сталь — содержит 0,4% углерода. Это французская сталь, разработанная для авиастроения. Он был разработан, чтобы противостоять коррозии в самых неблагоприятных условиях. Это самая грязеотталкивающая сталь на рынке и является твердым материалом. Это не очень прочный, но особенно хороший материал для ножей для ныряния.

Z60CDV14 Сталь — Эта сталь аналогична стали 440A. Предполагается, что он держит кромку немного лучше, чем сталь 440. Он содержит около 40% углерода.

V. Дамасская сталь

Если вы когда-нибудь смотрели телешоу «Горец», то наверняка слышали о дамасской стали. Этот тип стали называют Дамаском, потому что европейцы впервые столкнулись с этим типом стали во время крестовых походов в городе Дамаск и его окрестностях. Есть сообщения о том, что когда была обнаружена первая дамасская сталь, она прорезала лезвия мечей, которые использовали европейцы.Сообщается, что это произошло потому, что этот материал был идеальной смесью прочной стали и твердой стали. На Ближнем Востоке этот тип стали производили тысячи лет, но знания о том, как обрабатывать этот металл, в какой-то момент были утеряны. Следовательно, дамасский тип, изготовленный сегодня, не производится так, как был сделан в древности. Сегодня сварная сталь по образцу изготавливается, чтобы воспроизвести внешний вид древней дамасской стали. Этот тип стали изготавливается путем складывания двух (или более) слоев различных типов стали.В качестве примера того, как это могло бы работать, представьте себе Play-doh, с которым вы играли в детстве. Если вы возьмете два разных куска пластилина и снова и снова сложите их вместе, вы получите представление о том, как производится этот тип стали. После того, как две разные стали сложены вместе, сталь травится кислотой. Цветовой контраст и узор на клинке объясняются тем, что эти два типа стали травятся по-разному. Дамасская сталь считается драгоценным металлом, потому что ее сложно изготовить, и из нее могут получиться очень красивые лезвия ножей.Это означает, что лезвия ножей, изготовленные из дамасской стали, как правило, дороги и используются только для изготовления лезвий на заказ.

VI. Керамические лезвия

Керамические лезвия не ржавеют, поэтому их часто используют в аквалангистах. Этот материал действительно очень твердый, поэтому его почти не нужно затачивать. Их может быть почти невозможно заточить, но керамические лезвия зачастую очень хрупкие.

VII. Титановые лезвия

Титан популярен, потому что он легкий и очень прочный.Он не очень хорошо держит лезвие, поэтому из него обычно не получается хорошее лезвие, но его использовали в дайвинг-ножах и некоторых нестандартных ножах.

VIII. Стеллит 6-К

Стеллит — это особый материал, в котором нет железа. Это очень прочный материал.

---

Для получения более свежего руководства по ножевой стали посетите наш ресурс Ultimate Blade Steel Resource.

.

сталь | Состав, свойства, типы, марки и факты

Основной металл: железо

Изучение производства и структурных форм железа от феррита и аустенита до легированной стали. Железная руда — один из самых распространенных элементов на Земле, и одно из основных ее применений — производство стали. В сочетании с углеродом железо полностью меняет свой характер и становится легированной сталью. Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видео к этой статье

Основным компонентом стали является железо, металл, который в чистом виде не намного тверже меди.За исключением крайних случаев, железо в твердом состоянии, как и все другие металлы, является поликристаллическим, то есть состоит из множества кристаллов, которые соединяются друг с другом на своих границах. Кристалл — это упорядоченное расположение атомов, которое лучше всего можно представить как сферы, соприкасающиеся друг с другом. Они упорядочены в плоскостях, называемых решетками, которые определенным образом пронизывают друг друга. Для железа структуру решетки лучше всего можно представить в виде единичного куба с восемью атомами железа в углах. Для уникальности стали важна аллотропия железа, то есть его существование в двух кристаллических формах.В объемно-центрированной кубической (ОЦК) конфигурации в центре каждого куба находится дополнительный атом железа. В расположении гранецентрированного куба (ГЦК) есть один дополнительный атом железа в центре каждой из шести граней единичного куба. Важно отметить, что стороны гранецентрированного куба или расстояния между соседними решетками в ГЦК-конфигурации примерно на 25 процентов больше, чем в ОЦК-структуре; это означает, что в структуре fcc больше места, чем в структуре bcc, для хранения посторонних ( i.е., легирование 900 · 10) атомов в твердом растворе.

Железо имеет аллотропию ОЦК ниже 912 ° C (1674 ° F) и от 1394 ° C (2541 ° F) до точки плавления 1538 ° C (2800 ° F). Называемое ферритом, железо в его ОЦК-образовании также называется альфа-железом в более низком температурном диапазоне и дельта-железом в более высокотемпературной зоне. Между 912 ° и 1394 ° C железо находится в порядке ГЦК, которое называется аустенитом или гамма-железом. Аллотропные свойства железа сохраняются, за некоторыми исключениями, в стали, даже когда сплав содержит значительные количества других элементов.

Существует также термин бета-железо, который относится не к механическим свойствам, а к сильным магнитным характеристикам железа. Ниже 770 ° C (1420 ° F) железо является ферромагнитным; температуру, выше которой он теряет это свойство, часто называют точкой Кюри.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

В чистом виде железо мягкое и, как правило, не используется в качестве конструкционного материала; основной метод его упрочнения и превращения в сталь — добавление небольшого количества углерода.В твердой стали углерод обычно присутствует в двух формах. Либо он находится в твердом растворе в аустените и феррите, либо находится в виде карбида. Форма карбида может быть карбидом железа (Fe ₃ C, известный как цементит) или карбидом легирующего элемента, такого как титан. (С другой стороны, в сером чугуне углерод проявляется в виде хлопьев или кластеров графита из-за присутствия кремния, подавляющего образование карбидов.)

Влияние углерода лучше всего иллюстрируется диаграммой равновесия железо-углерод.Линия A-B-C представляет точки ликвидуса (, т.е. — температуры, при которых расплавленное железо начинает затвердевать), а линия H-J-E-C представляет точки солидуса (при которых затвердевание завершается). Линия A-B-C показывает, что температура затвердевания снижается по мере увеличения содержания углерода в расплаве железа. (Это объясняет, почему серый чугун, содержащий более 2 процентов углерода, обрабатывается при гораздо более низких температурах, чем сталь.) Расплавленная сталь, например, с содержанием углерода 0.77 процентов (показано вертикальной пунктирной линией на рисунке) начинают затвердевать при температуре около 1475 ° C (2660 ° F) и полностью затвердевают при температуре около 1400 ° C (2550 ° F). С этого момента все кристаллы железа находятся в аустенитном — , т. Е. ГЦК — расположении и содержат весь углерод в твердом растворе. При дальнейшем охлаждении происходит резкое изменение примерно при 727 ° C (1341 ° F), когда кристаллы аустенита превращаются в тонкую пластинчатую структуру, состоящую из чередующихся пластинок феррита и карбида железа.Эта микроструктура называется перлитом, а изменение называется эвтектоидным превращением. Перлит имеет твердость алмазной пирамиды (DPH) приблизительно 200 килограммов-сил на квадратный миллиметр (285 000 фунтов на квадратный дюйм), по сравнению с DPH 70 килограммов-сил на квадратный миллиметр для чистого железа. При охлаждении стали с более низким содержанием углерода (, например, 0,25 процента) получается микроструктура, содержащая около 50 процентов перлита и 50 процентов феррита; он мягче, чем перлит, с DPH около 130.Сталь с содержанием углерода более 0,77 процента, например 1,05 процента, содержит в своей микроструктуре перлит и цементит; он тверже перлита и может иметь DPH 250.

Диаграмма равновесия железо-углерод. Encyclopædia Britannica, Inc. .

No related posts.