Новочеркасский завод сварочных электродов

Классификация сталей

Сталью является сплав углерода с железом (до 2,15%), а так же с другими элементами.

Сплав углерода и железа в котором содержится 2,15% углерода, является чугуном.klassifikaciya-stalej

Сталь, которая совсем не содержит в себе легирующих элементов, называется углеродистой.

Легированной сталью является сталь, в которую для улучшения как физических, так и технологических свойств добавлены легирующие элементы, такие например как (Ni, WoCr, Al, Mo, V, Ti, B, Si, Mn).

Стоит отметить, что наиболее лучшие свойства стали, как правило обеспечивать легирование комплексное.

Классифицируются стали по: 

  • По микроструктуре
  • По химическому составу
  • По назначению
  • По качеству и способу производства

Классификация сталей по микроструктуре

Класс сталей в нормализованном состоянии:

  • Мартенситный
  • Аустенитный
  • Перлитный

 Класс сталей в отожжённом состоянии:

  • Заэвтектоидный
  • Ледебуритный
  • Доэвтектоидный
  • Аустенитный
  • Ферритный

Перлитный класс состоит из легированных сталей и сталей углеродистых, в которых содержится низкое количество легирующих элементов.

Мартенситный класс содержит в себе стали с наиболее высоким количеством легирующих элементов.

К классу аустенитному, относятся стали с более высоким показателями содержания в них легирующих элементов.

Классификация сталей по классам 

Перлитный класс

  • Строительные стали
  • Низколегированные стали
  • Инструментальные углеродистые стали
  • Конструкционные стали

 Мартенситный класс

  • Инструментальная сталь
  • Высоколегированная конструкционная сталь
  • Несколько марок из нержавеющей стали

 Аустенитный класс

  • Жаростойкая сталь
  • Жаропрочная сталь
  • Высоколегированная нержавеющая сталь

 Ферритный класс 

  • Нержавеющая сталь
  • Жароупорная сталь
  • Высокохромистая сталь
  • Жаропрочная сталь

Классификация сталей по назначению

Сталь строительная

К сталям строительным относятся низколегированные стали, а так же углеродистые, обыкновенного качества.

Основной требованностью к сталям строительным является хорошая свариваемость.

С345Т, С255, С440Д, С390К.

Сталь конструкционная

Стали конструкционные делятся на следующие стали:

  • Стали цементируемые
  • Стали для холодной штамповки
  • Высокопрочные стали
  • Шарикоподшипниковые стали
  • Рессорно пружинные стали
  • Улучшаемые стали
  • Жаростойкие стали
  • Автоматные стали
  • Жаропрочные стали
  • Коррозионностойкие стали
  • Износостойкие стали

Сталь цементируемая

Стали цементируемые чаще всего используют для изготовления конструкций и деталей, которые работают непосредственно в условиях поверхностного изнашивания и которые при этом испытывают различные динамические нагрузки.

К сталям цементируемым можно отнести малоуглеродистые стали и некоторые марки легированных сталей.

20Х 15Х 30ХГТ 20ХГР 18Х2Н4ВА
20ХН 15ХФ 12ХНЗА 18Х2Н4МА 18ХГТ

Сталь для холодной штамповки

При холодной штамповке обычно используют листовой прокат из качественных, низкоуглеродистых сталей.

08пс, 08Ю, 08кп.

Сталь высокопрочная

У высокопрочных сталей, путём термической обработки и путём подбора химического состава, предел прочности как минимум в два раза больше, чем  к примеру у обычных, высокопрочных сталей.

Уровень такой высокой прочности можно получается у высокоуглеродистых легированных сталях следующих марок.

03Н18К9М5Т 04Х11Н9М2Д2ТЮ ЗОХГСА 38ХНЗМА 40ХН2МА
30ХГСН2А

Сталь улучшаемая

Улучшаемые стали, это такие стали, которые непременно подвергаются термообработке, основа которой заключается в высоком отпуске и конечно же в закалке.

К сталям улучшаемым относятся следующие стали:

  • Хромоникелевые стали
  • Хромистые стали
  • Среднеуглеродистые стали
  • Хромистые стали с содержанием бора
  • Хромоникельмолибденовые стали
  • Хромокремниемарганцевые стали

Сталь подшипниковая

Подшипниковая или же шарикоподшипниковая сталь обладает повышенной прочностью, выносливостью и износоустойчивостью.

К сталям подшипниковым предъявляются особо повышенные требования, которые заключаются  в отсутствии различных включений, микро и макропористости.

Чаще всего характеризуются такие стали увеличенным содержанием углерода, и присутствием в стали хрома.

ШХ15, ШХ9.

Сталь пружинная

Особенности пружинных сталей заключаются в том, что стали пружинные, либо же рессорно пружинные, сохраняют свои упругие свойства на протяжении довольно долгого времени, это происходит из за того, что пружинные стали имеют высокое сопротивление к усталости и разрушению, а так же пружинная сталь имеет повышенный предел упругости.

К пружинным сталям можно отнести углеродистую сталь, и стали которые благодаря легированию увеличивают предел упругости, к таким легирующим элементам чаще всего относятся: хром, марганец, ванадий, вольфрам, кремний и бор.

Сталь износостойкая

Износостойкую сталь в основном применяют для таких деталей, которые эксплуатируются в условиях где происходит абразивное трение, удары и высокое давление.

К таким деталям относятся: траки, щёки дробилок, крестовины железнодорожных путей, ковши экскаваторов, траки гусеничных машин, черпаки землеройных машин.

Сталь автоматная

Автоматную сталь применяют в изготовлении деталей, которые являются не ответственными и которые производятся в основном массовым способом.

К таким деталям относятся: болты, винты, гайки и другие подобные детали, которые обрабатываются на автоматических станках.

Одним из эффективных приёмов увеличения обрабатываемости способом резания, это легирование автоматной стали, такими элементами как: селен, свинец, теллур и сера.

Именно этот процесс способствует уменьшению трения между стружкой и резцом, в процессе чего, стружка получается короткой и как следствие ломкой.

Основным недостатком автоматной стали является низкая пластичность.

К автоматным сталям можно отнести такие стали как:

АСЦЗОХМ АС40 А40Г А20 АС20ХГНМ
АЦ45Г2 АС11 АЗО А12

Сталь коррозионностойкая

Коррозионностойкие стали используются для изготовления конструкций и деталей, которые в будущем будут эксплуатироваться при эксплуатационных температурах до 550 градусов по Цельсию.

К таким деталям и изделиям относятся: клапаны различных гидравлических прессов, пружины, лопатки турбин, трубы, иглы, карбюраторные иглы, валы.

Классифицируются коррозионностойкие стали непосредственно от того, в какой агрессивной среде они эксплуатируются, и конечно же по их потребительскому свойству.

  • Жаропрочные стали
  • коррозионно-стойкие стали
  • криогенные стали
  • жаростойкие стали

Сталь жаростойкая

Жаростойкие стали по своей натуре склонны обладать стойкостью, против любого химического разрушения своей поверхности в различных газовых средах.

Жаростойкую сталь характеризуют относительно температуры интенсивного окисления в самом начале процесса.

Что бы выявить величину этой температуры, достаточно определить содержание хрома в данном сплаве.

Так же, жаростойкую сталь свободно легируют с кремнием, с никелем и с алюминием.

15Х6СМ 30Х13Н7С2 15X28 20Х23Н18 15X5
40Х9С2 12X17 20Х23Н18

Сталь жаропрочная

Основной особенностью жаропрочных сталей является тот факт, что они в течении довольно длительного времени могут работать при достаточно высоких температурах, находясь при этом в нагруженном состоянии, при всём при этом, жаропрочные стали по своим характеристикам обладают достаточно высокой жаростойкостью.

Применяют жаропрочные стали в основном для изготовления газотурбинных деталей, для изготовления клапанных труб, лопаток, роторов, различных дисков и многого другого.

Стоит отметить, что температура нынешних жаропрочных сталей, может составлять примерно от 40 до 80% относительно температуры плавления.

Классифицируются жаропрочные стали по эксплуатационной температуре

  • 400 – 550% градусов по Цельсию: 12Х1МФ, 20ХЗМВФ, 15ХМ, 25Х2М1Ф.
  • 500 – 600% градусов по Цельсию: 40Х10С2М, 15Х5М, 20X13.
  • 600 – 650% по Цельсию: 45Х14Н14В2М, ХН60Ю, ХН77ТЮР, ХН62МВКЮ, 12Х18Н9Т, 10Х11Н23ТЗМР, ХН70Ю, ХН56ВМКЮ.

Сталь инструментальная

Инструментальные стали по своему назначению подразделяются на штамповые стали и на стали режущие, для измерительных инструментов.

Сталь криогенная

Машиностроительные криогенные сплавы и стали, по своему химическому составу относятся к сталям низкоуглеродистым и к сталям высоколегированным.

Вязкость и пластичность является основной особенностью криогенных сталей.

Классифицируются криогенные стали по эксплуатационной температуре в диапазоне который составляет от – 195 до – 295 градусов по Цельсию.

Применяются криогенные стали в основном для изготовления различного криогенного оборудования.

Сталь инструментальная углеродистая

Инструментальная углеродистая сталь содержит в себе 0,65 – 1,32% углерода.

К примеру марки таких сталей как У7А, У13АУ7, У13.

К группе инструментальных углеродистых сталей, условно можно отнести стали, в которых содержится низкое количество легирующих элементов, по своей природе не сильно отличающихся от сталей углеродистых.

Сталь для различных режущих инструментов

Все стали для различных режущих инструментов, в первую очередь должны сохранять свою способность резать достаточно продолжительное время, причём даже при высоких температурах, так же эти стали, в первую очередь из за своего назначения, должны обладать очень высокой твёрдостью.

Для режущих инструментов в качестве сталей применяют следующие стали:

  • Легированные
  • Углеродистые
  • Быстрорежущие
  • Инструментальные

Сталь быстрорежущая

Не трудно догадаться, что стали быстрорежущие, в основном используют для изготовления различного по своим  свойствам режущего инструмента, который работает на повышенных скоростях резания.

Самыми распространёнными марками быстрорежущей стали являются следующие марки:

Р9Ф5 Р9 Р6М5 Р10К5Ф5 Р18

Сталь инструментальная легированная

В группу инструментальных легированных сталей, входят стали, которые содержат в себе от 1 до 3% легирующих элементов.

Если сравнивать с углеродистыми сталями, то инструментальные легированные стали имеют более высокую теплостойкость, которая составляет 300 градусов по Цельсию.

Широки в своём применении стали: ХВГ (развёртки и различные протяжки), 9ХС  (фрезы, свёрла и зенкера), ХВГС (зенкеры, фрезы и свёрла больших диаметров).

Сталь штамповая

Качества штамповых сталей:

  1. Высокая износостойкость
  2. Высокая теплостойкость
  3. Высокая твёрдость
  4. Высокая прокаливаемость

Сталь валковая

Валковые стали используют для опорных, рабочих и прочих прокатных станов валков, различных ножей для холодной резки металлов, пуансонов, обрезных матриц.

К наиболее популярным маркам валковых сталей, можно отнести следующие марки: 55Х, 7Х2СМФ, 9X1, 60ХН