Классификация и типы стали: Окончательное руководство | MachineMFG

Классификация и типы стали: Полное руководство

0
(0)

I. Черные металлы, сталь и цветные металлы

Прежде чем перейти к классификации стали, давайте кратко познакомимся с основными понятиями черных металлов, стали и цветных металлов.

1. Черные металлы относятся к железу и его сплавам, таким как сталь, чугун, ферросплавы и чугун. И сталь, и чугун - это сплавы на основе железа с углеродом в качестве основного дополнительного элемента, известные как железоуглеродистые сплавы.

Чугун - это продукт, получаемый путем плавки железной руды в доменной печи, используемый в основном для выплавки стали и литья.

При плавлении чугуна в плавильной печи образуется жидкий чугун, который заливается в формы для формирования литых деталей, называемых чугунными компонентами.

Ферросплавы - это сплавы, состоящие из железа и таких элементов, как кремний, марганец, хром и титан. Ферросплавы являются одним из видов сырья для выплавки стали, выступая в качестве раскислителей и добавок легирующих элементов в процессе производства.

2. Когда чугун для выплавки стали переплавляется в сталеплавильной печи в соответствии с определенным процессом, получается сталь. Стальные изделия включают стальные слиткизаготовки непрерывного литья и различные стальные отливки прямого литья. Термин "сталь" обычно относится к стальному прокату, из которого изготавливают различные стальные материалы. Сталь относится к черным металлам, но она не полностью эквивалентна черным металлам.

3. Цветные металлы, также известные как нежелезные металлы, относятся к металлам и сплавам, отличным от черных металлов, таких как медь, олово, свинец, цинк, алюминий, а также латунь, бронза, алюминиевые сплавы, и подшипниковые сплавы. Кроме того, в промышленности используются хром, никель, марганец, молибден, кобальт, ванадий, вольфрам и титан. Эти металлы в основном служат добавками к сплавам для улучшения свойств металла, а вольфрам, титан, молибден и другие часто используются для производства твердых сплавов для режущих инструментов.

Все эти цветные металлы называются промышленными. Кроме того, существуют драгоценные металлы, такие как платина, золото, серебро, и редкие металлы, в том числе радиоактивные, такие как уран и радий.

II. Классификация стали

Сталь - это железоуглеродистый сплав с содержанием углерода от 0,04% до 2,3%. Для обеспечения прочности и пластичности содержание углерода обычно не превышает 1,7%.

Помимо железа и углерода, основными элементами стали являются кремний, марганец, сера и фосфор. Существуют различные методы классификации стали, основными из которых являются следующие семь:

1. Классификация по качеству:

(1) Обычная сталь (P≤0.045%, S≤0.050%)

(2) Высококачественная сталь (P, S оба ≤0.035%)

(3) Улучшенная высококачественная сталь (P≤0.035%, S≤0.030%)

2. Классификация по химическому составу:

(1) Углеродистая сталь:

  • a. Низкоуглеродистая сталь (C≤0.25%);
  • b. Среднеуглеродистая сталь (C≤0.25~0.60%);
  • c. Высокоуглеродистая сталь (C≤0.60%).

 (2) Легированная сталь:

  • a. Низколегированная сталь (общее содержание легирующих элементов ≤5%)
  • b. Среднелегированная сталь (общее содержание легирующих элементов >5~10%)
  • c. Высоколегированная сталь (общее содержание легирующих элементов >10%).

3. Классификация по способу формирования:

(1) Кованая сталь;

(2) Литая сталь;

(3) Горячекатаная сталь;

(4) Холоднотянутая сталь.

4. Классификация по металлографической структуре:

(1) Отожженное состояние:

  • a. Гипоэвтектоидная сталь (феррит+перлит);
  • b. Эвтектоидная сталь (перлит);
  • c. Гиперэвтектоидная сталь (перлит+цементит);
  • d. Ледебуритная сталь (перлит+цементит).

(2) Нормализованное состояние:

(3) Нетрансформирующиеся или частично трансформирующиеся.

5. Классификация по использованию:

(1) Сталь для строительства и машиностроения:

  • a. Обычная углеродистая конструкционная сталь;
  • b. Низколегированная конструкционная сталь; c. Арматурная сталь.

(2) Конструкционная сталь:

a. Сталь для механического производства:

  • a. Закаленная и отпущенная конструкционная сталь;
  • b. Конструкционная сталь с поверхностной закалкой, включая науглероженную сталь, азотированную сталь и сталь для поверхностной закалки;
  • c. Свободная резка конструкционной стали;
  • d. Сталь для холодной штамповки, включая сталь для холодной штамповки и холодной высадки.

b. Пружинная сталь

c. Несущая сталь

(3) Инструментальная сталь:

  • a. Углеродистая инструментальная сталь;
  • b. Легированная инструментальная сталь;
  • c. Быстрорежущая инструментальная сталь.

(4) Сталь с особыми свойствами:

  • a. Нержавеющая кислотостойкая сталь;
  • b. Жаропрочная сталь, включая сталь, устойчивую к окислению, жаропрочную сталь и клапанную сталь;
  • c. Электронагрев легированной стали;
  • d. Износостойкая сталь;
  • e. Низкотемпературная сталь;
  • f. Электротехническая сталь.

(5) Профессиональная сталь: например, мостовая сталь, морская сталь, котельная сталь, сталь для сосудов высокого давленияСталь для сельскохозяйственной техники и т.д.

6. Комплексная классификация:

(1) Обычная сталь:

a. Углеродистая конструкционная сталь:

  • a. Q195;
  • b. Q215(A, B);
  • c. Q235 (A, B, C);
  • d. Q255(A, B); e. Q275.

b. Низколегированная конструкционная сталь

c. Обычная конструкционная сталь для конкретных целей

(2) Качественная сталь (включая высококачественную качественную сталь)

a. Конструкционная сталь:

  • a. Высококачественная углеродистая конструкционная сталь;
  • b. Легированная конструкционная сталь;
  • c. Пружинная сталь;
  • d. Сталь со свободной резкой;
  • e. Несущая сталь;
  • f. Качественная конструкционная сталь для конкретных целей.

b. Инструментальная сталь:

  • a. Углеродистая инструментальная сталь;
  • b. Легированная инструментальная сталь;
  • c. Быстрорежущая инструментальная сталь.

c. Сталь со специальными характеристиками:

  • a. Нержавеющая кислотостойкая сталь;
  • b. Жаропрочная сталь;
  • c. Электронагрев легированной стали;
  • d. Электротехническая сталь;
  • e. Высокомарганцевая износостойкая сталь.

7. Классификация по способам выплавки

(1) Классификация по типам печей

a. Стальной открытый очаг:

  • (a) Кислотная мартеновская сталь;
  • (b) Базовая мартеновская сталь.

b. Конвертерная сталь:

  • (a) Кислотная конвертерная сталь;
  • (b) Базовая конвертерная сталь;

или

  • (a) Стальной конвертер с нижним расположением потока;
  • (b) Сталь для конвертера с боковым обдувом;
  • (c) Стальной конвертер верхнего потока.

c. Сталь для электропечей:

  • (a) Сталь для электродуговой печи;
  • (b) Сталь из электрошлаковой печи;
  • (c) Сталь для индукционных печей;
  • (d) Вакуумная самозатухающая печная сталь;
  • (e) Сталь для электронно-лучевой печи.

(2) Разделены по степени раскисления и системе литья

  • a. Кипящая сталь;
  • b. Полууглубленная сталь;
  • c. Убитая сталь;
  • d. Специальная убитая сталь.

Стальные материалы можно разделить на четыре основные категории в зависимости от формы: профили, листы, трубы и металлопродукция. Для облегчения закупок, заказов и управления в настоящее время Китай классифицирует сталь по шестнадцати основным типам:

КатегорияТип продуктаЗаявление
Профилированный брусТяжелый рельсСтальные рельсы весом более 30 кг на метр (включая крановые рельсы)
Легкорельсовый транспортСтальные рельсы весом не более 30 кг на метр.
Крупносортная стальОбычная сталь включает круглую, квадратную, плоскую, шестигранную, двутавровую балку, швеллер, равнополочную и неравный угол сталь, а также резьбовая сталь. По размеру их можно разделить на крупные, средние и мелкие.
Сталь среднего сечения
Сталь малого сечения
Проволочная катанкаКруглые стальные и дисковые прутки диаметром 5-10 миллиметров.
Холоднодеформированная стальСекционная сталь, полученная путем холодной гибки стали или стальных полос.
Высококачественные профилиВысококачественная круглая сталь, квадратная сталь, плоская сталь, шестигранная сталь и многое другое.
Другие стальные материалыВ том числе тяжелые рельсовые компоненты, заготовки осей, кольца для шин и т.д.
Листовой металлТонкий стальной листСтальные листы толщиной не более 4 мм.
Толстый стальной лист Стальные листы толщиной более 4 миллиметров.
Его можно разделить на средние плиты (толщиной более 4 мм и менее 20 мм), толстые пластины (толщиной более 20 мм и менее 60 мм), а также сверхтолстые плиты (толщиной более 60 мм).
Стальная полосаИзвестная также как полосовая сталь, она представляет собой тонкий стальная пластина длинный, узкий, поставляется в рулонах.
Лист из электротехнической кремнистой сталиТакже упоминается как лист кремнистой стали.
Материал трубы Бесшовные стальные трубыБесшовные стальные трубы, изготовленные такими методами, как горячая прокатка, горячая прокатка-холодная вытяжка или экструзия.
Сварные стальные трубыСтальные трубы формируются путем скручивания и формовки стальных листов или стальных полос, а затем свариваются вместе.
Металлические изделияМеталлические изделия К ним относятся стальная проволока, стальные тросы и стальные нити.

III. Виды стали

1. Углеродистая сталь

Углеродистая сталь, также известная как простая углеродистая сталь, представляет собой тип ферроуглеродного сплава, содержащего менее 2% углерода (мас.).

Помимо углерода, углеродистая сталь обычно содержит небольшое количество кремния, марганца, серы и фосфора.

Углеродистая сталь может быть классифицирована на три типа: углеродистая конструкционная сталь, углеродистая инструментальная сталь и конструкционная сталь свободной резки.

Углеродистая конструкционная сталь может быть разделена на две категории: конструкционная сталь для строительства и конструкционная сталь для машиностроения.

По содержанию углерода углеродистая сталь может быть разделена на низкоуглеродистую (wc ≤ 0,25%), среднеуглеродистую (wc 0,25%~0,6%), и высокоуглеродистая сталь (wc > 0,6%).

Кроме того, по содержанию фосфора и серы углеродистая сталь может быть разделена на обычную углеродистую сталь (с более высоким содержанием фосфора и серы), высококачественную углеродистую сталь (с более низким содержанием фосфора и серы) и высококачественную высококачественную сталь (с еще более низким содержанием фосфора и серы).

Важно отметить, что чем выше содержание углерода в углеродистой стали, тем выше ее твердость и прочность будет, но его пластичность уменьшится.

2. Углеродистая конструкционная сталь

Механический свойства углеродистой стали отражены в первую очередь в ее бренде, который представлен буквой "Q", за которой следуют цифры. Буква "Q" обозначает предел текучести, а цифра - значение предела текучести. Например, Q275 обозначает предел текучести 275 МПа.

Если после марки добавлены буквы A, B, C и D, это означает, что качество стали отличается, при этом содержание серы (S) и фосфора (P) поочередно уменьшается, а общее качество стали увеличивается.

Если после марки добавлена буква "F", то это означает, что сталь окаймлена, а "b" - что она полуубита. Если ни "F", ни "b" не отмечены, то это считается убитой сталью. Например, Q235-A - F обозначает сталь с ободком марки А с пределом текучести 235 МПа, а Q235-c - убитую сталь марки С с пределом текучести 235 МПа.

Углеродистая конструкционная сталь обычно используется в готовом виде без термической обработки.

Низкоуглеродистые стали, такие как Q195, Q215 и Q235, обладают хорошими сварочными свойствами, пластичностью, вязкостью и некоторой прочностью. Эти стали обычно используются для изготовления тонких листов, арматуры, сварных стальных труб и других конструкций, а также для производства обычных крепежных элементов, таких как заклепки, винты и гайки.

Стали с более высоким содержанием углерода, такие как Q255 и Q275, обладают несколько большей прочностью, лучшей пластичностью и вязкостью, но при этом хорошо поддаются сварке. Они часто используются для изготовления элементов конструкций, шатунов, шестерен, муфт и других деталей для простых машин.

3. Высококачественная конструкционная сталь

Углеродистая сталь должна отвечать требованиям как по химическому составу, так и по механическим свойствам. Марка углеродистой стали выражается двумя цифрами, представляющими собой 10000-кратную среднюю массовую долю углерода в стали (wc × 10000). Например, сталь 45 имеет среднюю массовую долю углерода 0,45%, а сталь 08 имеет среднюю массовую долю углерода 0,08%.

Высококачественная углеродистая конструкционная сталь используется в основном для изготовления деталей машин и часто требует термической обработки для улучшения механических свойств.

Различные массовые доли углерода имеют разное применение.

Стали 08, 08Ф, 10, 10Ф, обладающие высокой пластичностью и вязкостью, известны своей превосходной холодная штамповка и сварочные характеристики. Они обычно подвергаются холодной прокатке в тонкие листы и используются для холодной штамповки деталей приборов, автомобилей и тракторов, например, кузовов автомобилей и кабин тракторов.

Сталь 15, 20, 25 используется для изготовления науглероженных деталей небольшого размера и малой нагрузки, а также деталей, требующих износостойких поверхностей и низкой центральной прочности, таких как поршневые пальцы и образцовые пластины.

После термической обработки (закалки и высокотемпературного отпуска) сталь 30, 35, 40, 45 и 50 обладает хорошими комплексными механическими свойствами, включая высокую прочность, пластичность и вязкость. Они часто используются для изготовления деталей осей, таких как коленчатые валы, шатуны, шпиндели станков общего назначения и шестерни станков.

Стали 55, 60 и 65 имеют высокий предел упругости после термической обработки (закалки и среднетемпературного отпуска). Они обычно используются для изготовления пружин с небольшими нагрузками и малыми размерами (размер сечения менее 12~15 мм), таких как пружины для регулирования давления и скорости, плунжерные пружины и пружины холодной навивки.

4. Углеродистая инструментальная сталь

Углеродистая инструментальная сталь - это тип высокоуглеродистой стали, которая содержит минимальное количество элементы сплава. Содержание углерода в нем колеблется от 0,65% до 1,35%.

Углеродистая инструментальная сталь предпочтительна благодаря низкой себестоимости, легкодоступности сырья, хорошей обрабатываемости, высокой твердости и износостойкости после обработки. В результате она широко используется для изготовления различных режущих инструментов, пресс-форм и измерительные инструменты.

Похожие статьи: Основы режущих инструментов

Однако у углеродистой инструментальной стали есть недостаток - она имеет низкую красную твердость. Это означает, что когда рабочая температура превышает 250°C, твердость и износостойкость стали значительно снижаются, и она теряет способность функционировать должным образом.

Кроме того, углеродистую инструментальную сталь трудно закалить при изготовлении крупных деталей, и она склонна к деформации и растрескиванию.

5. Свободная резка конструкционной стали

В конструкционную сталь для свободной резки добавляются элементы, облегчающие ее разрушение на стружку во время резания, что повышает скорость резания и увеличивает срок службы инструмента.

Сера - основной элемент, делающий сталь хрупкой. Свинец, теллур и висмут используются в обычной конструкционной стали с низким содержанием легирующих элементов.

Содержание серы (ws) в этой стали составляет от 0,08% до 0,30%, а содержание марганца (wMn) - от 0,60% до 1,55%. Сера и марганец в стали существуют в виде сульфида марганца, который обладает высокой хрупкостью и смазывающими свойствами, что облегчает разрушение стружки и улучшает качество обработанной поверхности.

6. Легированная сталь

Помимо железа, углерода и небольшого количества неизбежных элементов кремния, марганца, фосфора и серы, сталь может содержать различные элементы сплава такие как кремний, марганец, молибден, никель, хром, ванадий, титан, ниобий, бор, свинец и редкоземельные металлы. Этот тип стали называется легированная сталь.

В разных странах разработаны различные системы легированных сталей в зависимости от ресурсов, условий производства и использования. Например, за рубежом были разработаны системы никелевой и хромовой стали, в то время как в Китае основное внимание уделяется разработке систем легированной стали на основе кремния, марганца, ванадия, титана, ниобия, бора и редких земель.

На долю легированной стали приходится около 10% от общего объема производства стали.

Легированная сталь, произведенная в электрических печах, может быть разделена на 8 категорий в зависимости от их использования, включая легированную конструкционную сталь, пружинную сталь, подшипниковую сталь, легированную инструментальную сталь, быстрорежущую инструментальную сталь, нержавеющую сталь, жаропрочную и непилинговую сталь, а также кремнистую сталь для электротехники.

7. Обычная низколегированная сталь

Обычная низколегированная сталь - это тип легированной стали, которая содержит небольшое количество легирующих элементов, обычно не более 3% от общего состава.

Этот вид стали обладает высокой прочностью и хорошими комплексными свойствами, а также устойчивостью к коррозии, износу, низким температурам и хорошими свойствами резки и сварки.

При условии сохранения ценных легирующих элементов, таких как никель и хром, 1 тонна обычной низколегированной стали может заменить 1,2-1,3 тонны углеродистой стали и имеет более длительный срок службы и более широкий диапазон использования по сравнению с углеродистой сталью.

Обычная низколегированная сталь может быть произведена с помощью обычной мартеновской печи или конвертерного метода, а ее стоимость аналогична стоимости углеродистой стали.

8. Инженерная конструкционная сталь

Относится к ряду легированных сталей, используемых в машиностроении и строительстве, включая свариваемые высокопрочные легированные конструкционные стали, легированные арматурные стали, легированные стали для железных дорог, легированные стали для нефтяного бурения, легированные стали для сосудов высокого давления, высокомарганцевые износостойкие стали и другие.

Этот вид стали в основном используется в качестве конструкционных элементов в инженерных и строительных проектах.

Хотя общее количество легирующих элементов в этом типе легированной стали относительно невелико, она широко используется благодаря большому объему производства и применения.

9. Механическая конструкционная сталь

Этот вид стали относится к легированной стали, пригодной для производства машин и деталей машин.

В высококачественную углеродистую турбулентную сталь добавляют один или несколько легирующих элементов для повышения прочности, вязкости и закаливаемости стали. Эта сталь обычно используется после термической обработки, такой как закалка и отпуск, или упрочнение поверхности.

Существует две основные категории этой стали: широко используемая легированная конструкционная сталь и легированная пружинная сталь. К ним относятся закалка и отпуск легированная сталь, легированная сталь с поверхностной закалкой (например, науглероженная сталь, азотированная сталь и сталь с поверхностной высокочастотной закалкой), а также легированная сталь для холодной пластической формовки (холодновысадочная сталь, сталь для холодной экструзии и т.д.).

По химическому составу серия может быть разделена на несколько основных категорий, включая сталь серии Mn, сталь серии SiMn, сталь серии Cr, сталь серии CrMo, сталь серии CrNiMo, сталь серии Nj и сталь серии B.

10. Легированная конструкционная сталь

Содержание углерода (wc) в легированной конструкционной стали обычно ниже, чем в углеродистой конструкционной стали, и составляет от 0,15% до 0,50%. В дополнение к углероду она содержит один или несколько легирующих элементов, таких как кремний, марганец, ванадий, титан, бор, никель, хром и молибден.

Легированная конструкционная сталь известна своей прокаливаемостью и устойчивостью к деформации или растрескиванию, что делает ее идеальной для термической обработки с целью повышения эксплуатационных характеристик. Она широко используется в производстве различных компонентов трансмиссии, крепежа для автомобилей, тракторов, судов, паровых турбин и тяжелых станков.

Низкий углеродистая легированная сталь обычно подвергается науглероживанию, а среднеуглеродистая легированная сталь обычно закаливается и отпускается.

11. Легированная инструментальная сталь

Легированные инструментальные стали - это средне- и высокоуглеродистые стали, содержащие различные легирующие элементы, такие как кремний, хром, вольфрам, молибден и ванадий. Эти стали известны своей прокаливаемостью и устойчивостью к деформации и растрескиванию, что делает их пригодными для производства крупных и сложных режущих инструментов, штампов и измерительных инструментов.

Содержание углерода в легированных инструментальных сталях варьируется в зависимости от их назначения. В большинстве легированных инструментальных сталей содержание углерода колеблется от 0,5% до 1,5%. Горячая деформация штамповая сталь имеет более низкое содержание углерода, обычно от 0,3% до 0,6%. Сталь, используемая для изготовления режущих инструментов, обычно содержит около 1% углерода. Сталь, используемая для изготовления штампов для холодной обработки, напротив, имеет относительно высокое содержание углерода. Например, графитовая штамповая сталь имеет содержание углерода 1,5%, а сталь, используемая для высокоуглеродистых и высокохромистых штампов для холодной обработки, имеет содержание углерода более 2%.

12. Быстрорежущая инструментальная сталь

Быстрорежущая инструментальная сталь - это разновидность высокоуглеродистой и высоколегированной инструментальной стали с содержанием углерода от 0,7% до 1,4%. В состав этой стали входят легирующие элементы, в том числе вольфрам, молибден, хром и ванадий, которые образуют карбиды высокой твердости.

Одной из ключевых особенностей быстрорежущей инструментальной стали является ее высокая красная твердость, которая позволяет ей сохранять свою твердость даже при высоких температурах, таких как 500-600 ℃, во время операций высокоскоростного резания. Это обеспечивает хорошие характеристики резания и делает быстрорежущую инструментальную сталь идеальным выбором для высокоскоростного резания.

13. Пружинная сталь

Пружинная сталь используется в тех областях, где она должна выдерживать удары, вибрацию или длительные переменные нагрузки. Чтобы хорошо работать в таких условиях, пружинная сталь должна обладать высокой прочностью на растяжение, пределом упругости и усталостная прочность.

С технологической точки зрения пружинная сталь должна обладать хорошей прокаливаемостью, быть устойчивой к обезуглероживаниеи имеют хорошее качество поверхности.

Углеродистая пружинная сталь - это высококачественная углеродистая конструкционная сталь с содержанием углерода от 0,6% до 0,9%, включая нормальное и высокое содержание марганца. С другой стороны, легированная пружинная сталь состоит в основном из кремнемарганцевой стали, с немного меньшим содержанием углерода, но повышенным содержанием кремния (от 1,3% до 2,8%) для улучшения свойств. Существуют также легированные пружинные стали, содержащие хром, вольфрам и ванадий.

С учетом имеющихся в нашей стране ресурсов и требований новых технологий для конструирования автомобилей и тракторов была разработана новая марка стали, содержащая бор, ниобий, молибден и другие элементы, добавляемые к основе кремнемарганцевой стали. Это позволяет продлить срок службы пружин и улучшить их качество.

14. Подшипниковая сталь

Подшипниковая сталь используется для производства шариков, роликов и колец подшипников. Учитывая высокое давление и трение, которые подшипники должны выдерживать во время работы, подшипниковая сталь должна обладать высокой и равномерной твердостью, износостойкостью и высоким пределом упругости.

Требования к однородности химического состава, содержанию и распределению неметаллические включений и распределение карбидов в подшипниковой стали очень строгие.

Подшипниковая сталь также известна как высокоуглеродистая хромистая сталь, с содержанием углерода около 1% и содержанием хрома от 0,5% до 1,65%. Существует несколько различных типы подшипников сталь, включая высокоуглеродистую хромистую подшипниковую сталь, бесхромистую подшипниковую сталь, науглероженную подшипниковую сталь, нержавеющую подшипниковую сталь, средне- и высокотемпературную подшипниковую сталь и антимагнитную подшипниковую сталь.

15. Электротехническая кремнистая сталь

Кремниевая сталь для электротехнической промышленности в основном используется для производства листы кремнистой сталикоторые широко используются в производстве двигателей и трансформаторов.

По химическому составу кремнистую сталь можно разделить на низкокремнистую и высококремнистую. Низкокремнистая сталь имеет содержание кремния от 1,0% до 2,5% и используется в основном для производства двигателей. Высококремнистая сталь, напротив, имеет содержание кремния от 3,0% до 4,5% и обычно используется в производстве трансформаторов.

Содержание углерода как в низкокремнистой, так и в высококремнистой стали обычно меньше или равно от 0,06% до 0,08%.

16. Рельсовая сталь

Стальной рельс несет основную ответственность за давление и ударную нагрузку подвижного состава, поэтому он должен обладать достаточной прочностью, твердостью и вязкостью.

Для изготовления рельсов обычно используется углеродистая сталь, которая выплавляется в мартеновской печи или конвертере и содержит от 0,6% до 0,8% углерода, что делает ее среднеуглеродистой или высокоуглеродистой. Сталь также имеет высокое содержание марганца - от 0,6% до 1,1%.

Помимо углеродистой стали, широко используются различные рельсы из низколегированной стали, например, высококремнистые, среднемарганцевые, медные, титановые и другие. Эти низколегированные рельсы, как правило, более износостойкие и коррозионностойкие, чем углеродистая сталь, что приводит к увеличению срока службы.

17. Судостроительная сталь

Судостроительная сталь - это сталь, используемая для строительства морских и крупных речных судов. Учитывая, что конструкция корпуса обычно создается с помощью сварки, судостроительная сталь должна обладать хорошими сварочными характеристиками.

Помимо сварочных свойств, судостроительная сталь должна обладать достаточной прочностью, вязкостью, устойчивостью к низким температурам и коррозии.

В прошлом низкоуглеродистая сталь использовалась в основном для судостроения. Однако в настоящее время широко используется обычная низколегированная сталь, в том числе 12-марганцевая, 16-марганцевая, 15-марганцево-ванадиевая и другие марки. Эти марки стали обладают высокой прочностью, хорошей вязкостью, легкостью обработки и сварки, устойчивостью к коррозии в морской воде и другими необходимыми характеристиками, и могут эффективно использоваться для строительства океанских судов водоизмещением 10 000 тонн.

18. Мостовая сталь

Железнодорожные или автомобильные мосты должны выдерживать ударную нагрузку от транспортных средств. Поэтому сталь для мостов должна обладать достаточной прочностью, вязкостью и усталостной прочностью, а также соответствовать высоким стандартам качества поверхности стали.

Основная мартеновская сталь часто используется для строительства мостов, также как и обычные низколегированные стали, такие как 16-марганцовистая и 15-марганцовистая ванадиевая. азотистая сталькоторые оказались успешными.

19. Котельная сталь

Котельная сталь относится к материалам, используемым при производстве пароперегревателей, главных паропроводов и поверхностей нагрева топочной камеры котла. К эксплуатационным требованиям, предъявляемым к котельной стали, относятся хорошая свариваемость, высокотемпературная прочность, устойчивость к щелочной коррозии и стойкость к окислению.

Обычно используются низкоуглеродистые котельные стали, произведенные в мартеновской печи, или низкоуглеродистые стали, произведенные в электропечи, с содержанием углерода от 0,16% до 0,26%.

Для котлов высокого давления необходимо использовать перлитную жаропрочную сталь или аустенитную жаропрочную сталь. Кроме того, в конструкции котлов используются обычные низколегированные стали, такие как 12-марганцовистая, 15-марганцовистая ванадиевая и 18-марганцовистая молибден-ниобиевая.

20. Сталь для сварочных прутьев

Этот тип стали специально используется для производства проволоки для электрических дуговая сварка и электроды для газовой сварки. Состав стали варьируется в зависимости от материала, который необходимо сварить.

По необходимости их можно разделить на три категории: углеродистая сталь, легированная конструкционная сталь и нержавеющая сталь. Содержание серы и фосфора в этих сталях не должно превышать 0,03%, что является более строгим требованием по сравнению с обычными сталями.

К этим сталям не предъявляются особые требования по механическим свойствам, они проверяются только по химическому составу.

21. Нержавеющая сталь

Нержавеющая и кислотостойкая сталь, обычно называемая нержавеющей сталью, состоит из нержавеющей и кислотостойкой стали. Проще говоря, сталь, способная противостоять атмосферной коррозии, называется нержавеющей, а сталь, способная противостоять коррозии в химической среде (например, в кислоте), называется кислотостойкой.

Как правило, сталь с содержанием хрома более 12% считается имеющей свойства нержавеющей стали.

В зависимости от микроструктуры после термической обработки нержавеющая сталь может быть разделена на пять категорий: ферритная нержавеющая сталь, мартенситная нержавеющая стальАустенитная нержавеющая сталь, аустенитная ферритная нержавеющая сталь и нержавеющая сталь, упрочняемая осадками.

22. Жаропрочная сталь

Жаропрочная сталь - это сталь, обладающая хорошей стойкостью к окислению, достаточной высокотемпературной прочностью и хорошей жаростойкостью в условиях высоких температур.

Жаропрочная сталь может быть дополнительно разделена на сталь, устойчивую к окислению, и жаропрочную сталь. Сталь, устойчивая к окислению, также известна как непилингуемая сталь.

Термостойкая сталь - это сталь, обладающая хорошей стойкостью к окислению и высокой прочностью при высоких температурах.

Жаропрочная сталь используется в основном для деталей, которые подвергаются воздействию высоких температур в течение длительного времени.

23. Суперсплав

Суперсплав - это тип высокотемпературного прочного материала, обладающего достаточной прочностью, прочностью при ползучести, термоусталостной прочностью, высокотемпературной вязкостью и достаточной химической стабильностью при высоких температурах.

Он используется для тепловых силовых компонентов, работающих при температурах выше 600 ℃.

По основному химическому составу суперсплавы можно разделить на суперсплавы на основе никеля, железо-никелевые суперсплавы и суперсплавы на основе кобальта.

24. Прецизионный сплав

Прецизионный сплав относится к сплавам с уникальными физическими свойствами. Это важный материал для электротехнической промышленности, электронной промышленности, производства точных приборов и систем автоматического управления.

По своим физическим свойствам прецизионные сплавы можно разделить на семь групп: магнитомягкие сплавы, деформируемые сплавы с постоянными магнитами, упругие сплавы, сплавы расширения, термические биметаллы, сплавы сопротивления и термопарные сплавы.

В основе большинства прецизионных сплавов лежат черные металлы, и лишь в некоторых случаях - цветные.

Примечание: Wc, Ws, Wmn и Wp представляют собой массовую долю C, S, Mn и P, соответственно.

Вопросы и ответы

Как классифицировать стали?

Сталь - это железоуглеродистый сплав, содержание углерода в котором варьируется от 0,04% до 2,3%. Для обеспечения прочности и пластичности, содержание углерода в стали обычно не более 1,7%.

Главный компоненты стали Это железо и углерод, а также другие элементы, такие как кремний, марганец, сера и фосфор.

Классификация стали разнообразна, и основные методы включают в себя:

Классификация стали

Классификация по качеству.

  • Ordinary steel(P≤0.045%,S≤0.050%) 
  • Высококачественная сталь(P、S≤0.035%) 
  • Передовая высококачественная сталь(P≤0.035%,S≤0.030%) 

Классификация по химическому составу.

(1) Углеродистая сталь

  • Низкоуглеродистая сталь(C≤0.25%)
  • Среднеуглеродистая сталь(C≤0.25~0.60%)
  • Высокоуглеродистая сталь(C≤0.60%)

(2) Легированная сталь

  • Низколегированная сталь(Общее количество легирующих элементов≤5%)
  • Среднелегированная сталь(Общее количество легирующих элементов>5~10%)
  • Высоколегированная сталь(Общее количество легирующих элементов.>10%).

Классификация по способу формирования.

Классификация по металлографической структуре.

(1) Отожженный

  • Гипосталь(феррит + перлит)
  • Эвтектоидная сталь(перлит)
  • Гиперэвтектоидная сталь(перлит+цементит)
  • Ледебуритная сталь(перлит+цементит)

(2) Нормированный

  • Перлитная сталь
  • Бейнитная сталь
  • Мартенситная сталь
  • Аустенитная сталь 

(3) Без изменения фазы или с частичным изменением фазы.

Классификация по использованию.

(1) Строительная и машиностроительная сталь

  • Обычная углеродистая конструкционная сталь
  • Низколегированная конструкционная сталь.
  • Усиленная сталь

(2) Конструкционная сталь

a. Сталь для механического производства

  • Закаленная конструкционная сталь
  • Поверхностная закалка конструкционной стали: включая науглероженную сталь, науглероженную сталь, поверхностную закалку стали
  • Свободная резка конструкционной стали
  • Холод формование пластика сталь: Включая сталь для холодной штамповки, холодновысадочную сталь.

b. Пружинная сталь

c. Несущая сталь

(3) Инструментальная сталь

  • Углеродистая инструментальная сталь.
  • Легированная инструментальная сталь
  • Быстрорежущая инструментальная сталь

(4) Сталь со специальными характеристиками

  • Нержавеющая кислотостойкая сталь
  • Жаропрочная сталь: в том числе антиокислительная сталь, огнеупорная сталь, сталь для воздушных клапанов;
  • Электротермическая легированная сталь.
  • Износостойкая сталь
  • Криогенная сталь
  • Электротехническая сталь

(5) Сталь для специального использования

Например, сталь для мостов, кораблей, котлов, сосудов под давлением, сельскохозяйственной техники и т.д.

Комплексная классификация

(1) Обычная сталь

a. Углеродистая конструкционная сталь.

  • Q195
  • Q215 (A, B)
  • Q235 (A, B, C)
  • Q255 (A, B)
  • Q275

b. Низколегированная конструкционная сталь. 

c. Конструкционная сталь общего назначения для конкретной цели.

(2) Качественная сталь (в том числе высококачественная)

a. Конструкционная сталь

  • Качественная углеродистая конструкционная сталь
  • Легированная конструкционная сталь
  • Пружинная сталь
  • Бесплатно -режущая сталь
  • Несущая сталь
  • Высококачественная конструкционная сталь для конкретных целей.

b. Инструментальная сталь

  • Углеродистая инструментальная сталь.
  • Легированная инструментальная сталь
  • Быстрорежущая инструментальная сталь

c. Сталь со специальными характеристиками

  • Нержавеющая кислотостойкая сталь.
  • Жаропрочная сталь
  • Электротермическая легированная сталь.
  • Электротехническая сталь
  • Высокомарганцевая сталь

Классификация по способу выплавки.

(1) Классификация по типам печей

a. Мартеновская сталь

  • Кислотная мартеновская сталь
  • Основная мартеновская сталь

b. Конвертерная сталь

  • Кислотная бессемеровская сталь
  • Основная бессемеровская сталь

ИЛИ

  • Стальной конвертер с нижним обдувом
  • Стальной конвертер с боковым обдувом
  • Верхний выдувной конвертер из стали

c. Сталь для дуговых печей

  • Сталь для художественной печи
  • Электрошлак печная сталь
  • Сталь для индукционных печей
  • Вакуумная самозатухающая печь из стали
  • Сталь для электронно-лучевой печи

(2) Классификация по степени раскисления и тимпании.

  • Окантовка стальная
  • Полусухая сталь
  • Убитая сталь
  • Специальная убитая сталь

Похожие статьи: Тип металла

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх