Практично кожну хвилину ми стикаємося з виробами із сталі. Їх чимало і в побуті (ножі, інструменти), і в промисловій сфері. Будівництво будинків також не обходиться без конструкцій з металу. Існують різні марки стали, розшифровка їх допоможе правильно підібрати матеріал в залежності від характеристик.
Що таке сталь
Сталлю називають сплав, який має в своєму складі залізо і вуглець. Зміст останнього не перевищує 2,14%. Якщо вуглецю більше - це вже чавун. Крім цих компонентів, сталь може містити різні домішки, як корисні, так і ті, що погіршують механічні властивості сплаву. Введення хімічних елементів з метою зміни (поліпшення) механічних, фізичних властивостей називають легуванням. Як лігатури можуть виступати хром, титан, молібден, марганець і ін. До шкідливих домішок можна віднести азот, фосфор, сірку. Як правило, підвищений їх вміст погіршує межкристаллической зв`язку.
Класифікація стали по області застосування
Залежно від призначення виділяють наступні категорії стали. Конструкційні сплави призначені для виготовлення деталей машин, будівельних елементів. При виготовленні різного інструменту, штампів застосовуються інструментальні марки сталей (розшифровка їх дає можливість дізнатися введені до складу легуючі елементи). Існує і особлива група сплавів особливого призначення. Вони мають специфічні характеристики завдяки легування. У цю групу входять стали, стійкі до високих температур, корозії, зносостійкі і т. П.
Розкислення стали. Типи сплавів в залежності від ступеня розкислення
В процесі виготовлення стали вона певною мірою насичується киснем. Він відноситься до шкідливих домішок, так як при легуванні здатний викликати окислення елементів. Тому для його видалення проводиться розкислення. До складу стали вводять певні речовини (марганець, кремній), які пов`язують кисень. Спокійна сталь раскисляют повністю, весь кисень збирається в так званій раковині зверху. Її відрізають і отримують повністю гомогенну структуру. Всі хімічні елементи розподіляються рівномірно. У напівспокійну стали процес розкислення відбувається не повністю. У верхній частині злитка спостерігаються бульбашки (проте вони зникають при прокатці). Такі стали використовують для виготовлення труб, прокату. Так звана кипляча сталь характеризується неоднорідним хімічним складом злитка. Зовнішній шар, як правило, більш чистий. Його використовують для прокату. У середній частині спостерігається підвищена концентрація легуючих елементів. Її широко застосовують для виготовлення труб, дроту, сталевих листів.
Основні принципи маркування вуглецевих сталей
Варто відзначити і поділ сталей в залежності від вмісту таких домішок, як фосфор і сірка. Якщо в складі є трохи більше 0,06% сірки і до 0,07% фосфору, то такий сплав називають сталлю звичайної якості. Якщо процентний вміст цих елементів 0,04% і 0,035% відповідно, то сталь якісна. Високоякісні сплави мають не більше 0,025% сірки і фосфору. При маркуванні сплавів використовують літерні і цифрові позначення. Сталь звичайної якості позначається буквами "Ст". Далі йдуть цифри. Вони позначають вміст вуглецю (десяті частки). Чим більше цифра, тим вищий вміст вуглецю в складі. Розшифровка марок сталей і сплавів даної категорії має на увазі, що збільшення номера веде до посилення міцності властивостей, проте погіршується пластичність матеріалу. Наприкінці вказується ступінь розкислення (сп, пс, кп). Також при маркуванні використовують букви А, Б, В, які вказують на гарантовані якості (механічні, хімічні та обох категорій відповідно). Прикладом можна назвати БСт2кп - це сплав з гарантованим хімічним складом, кипляча сталь, вміст вуглецю в межах 0,2%. Ще одна марка стали - Ст3сп. Розшифровка наступна: вміст вуглецю 0,3%, спокійна, з гарантованими механічними властивостями (як правило, індекс А не ставиться на початку).
Конструкційна сталь. Розшифровка марки стали
Такі сплави маркують двома цифрами на початку, які вказують на вміст вуглецю (в сотих частках). В кінці ставлять ступінь розкислення. Якщо сталь легована, то після зазначення кількості вуглецю йде буквене позначення введеного хімічного елемента. Далі йдуть цифри. Це процентний вміст легуючого речовини. Кожен хімічний елемент має своє позначення. Нікелю відповідає буква "Н", хрому - "Х", алюмінію - "Ю" і т. П. Прикладом може бути марка сталі 09Г2С. Розшифровка буде наступною: сталь містить 0,09% вуглецю, легирующим елементом є марганець (на це вказує буква «Г»). Його міститься в сплаві близько 2%. Буква "С" вказує і на присутність кремнію. Його в складі менше 1%, так як після букви цифри відсутні. Ще можна сказати, що дана сталь відноситься до низьколегованих. Ливарні стали в своїй маркування мають в кінці букву Л.
інструментальна сталь
звичайна інструментальна сталь маркується так само, як і конструкційна. Однак якщо сталь швидкоріжуча, то на початку позначення ставиться буква "Р". Далі слід числове позначення змісту такого елемента, як вольфрам. Потім вказуються легуючі елементи. Наприклад, марки сталей (розшифровка їх подібна конструкційним сплавів) Р6М5, Р2М9-МП. Процентний вміст молібдену 5% і 9% відповідно, вольфраму - 6% і 2%. Як правило, вміст хрому в таких сплавах - близько 4%, його масова частка не вказується. Буквою "У" позначають нелегіровані інструментальні марки сталей. Розшифровка їх буде наступна. У7 - інструментальна сталь з вмістом вуглецю близько 0,7%. Якщо в кінці стоїть буква "А", то сплав високоякісний. Основна область застосування даної категорії стали - виготовлення штампового, ріжучого інструменту. І головна особливість - збереження твердості при нагріванні від тертя.
Маркування автоматної, шарикопідшипникової стали
Для виготовлення таких деталей, як болти, гвинти і т. П., Використовується автоматна сталь. Вона має підвищену різанням. В результаті поверхня деталей виходить рівною і чистою. При маркуванні спереду ставлять букву "А", далі йдуть соті частки кількості вуглецю. Розшифровка марки стали А30 буде наступна: автоматна сталь з вмістом 0,3% С. Можуть додатково легованих свинцем, хромом, нікелем. Для виготовлення елементів, які знаходяться під дією змінних навантажень, використовуються шарікоподшипниковиє стали. Вони характеризуються великою зносостійкістю, міцністю. Маркується така група сплавів буквою "Ш" (на початку). Хромисті стали мають в своєму позначенні і букву "Х". Далі слід процентний вміст хрому (десяті частки). ШХ5, ШХ15Г - такі марки сталей (розшифровка їх Cr 0,5%, Cr 1,5%, Mn до 1% відповідно) використовують для виготовлення кілець підшипників, кульок.
Інші види стали і їх маркування
Трансформаторні сталі (або електротехнічні) позначають буквою "Е". Основна область їх застосування - виготовлення електричних деталей. Головний легуючий елемент - кремній. Його зміст вказується цифрою після букви Е. магнітотверді сталь позначається буквою "Е" і використовується при виробництві магнітів. Для будівельних конструкцій та інших інженерних споруд застосовується сталь будівельна (наприклад, марка стали С345). Розшифровка її така: буква «С» вказує, що сталь будівельна, цифри - це межа плинності прокату.
