існує близько 700 марок сталей, у кожній з яких характерні саме для неї якості, але щорічно розробляються нові. Різноманітність властивостей сплавів визначається: наявністю легуючих елементів, кількістю вуглецю (С), відсотком шкідливих домішок. Залежно від змісту останніх, в першу чергу сірки і фосфору, сплави поділяють на якісні та звичайної якості.
За ступенем вмісту кисню стали бувають: киплячі (Кп), напівспокійну (Пс), спокійні (Сп). Перші тендітні, схильні до корозії, мають погану свариваемость. Напівспокійну володіє проміжними характеристиками між марками сп і кп. Сплави під маркуванням сп більш однорідні, відмінно зварюються, мають підвищений опір ударним навантаженням. Найбільш значущим речовиною, що змінює характеристики стали, є вуглець.
вуглецеві сталі
Вуглець, посилюючи твердість, одночасно робить сплав більш крихким. Процентний вміст елемента відбивається в маркуванні - по ній можна визначити, який матеріал перед вами. Врахуйте, дві перші цифри відображають наявність сотих часток відсотка елемента, одна - в десятих часток. якщо вуглецю до 0,25%, то сталь низьковуглецевий, а отже - недорога, легко зварюється. якщо від 0,3 до 0,55%, то сплав середньовуглецеву, такі активно застосовуються в машинобудуванні. Кількість елемента в діапазоні 0,6-2%, показує, що матеріал високовуглецевий, тому свариваемость і вологотекучість його низька, але твердість висока.
Структура низьковуглецевих сплавів забезпечує пластичність, але відносно малу міцність матеріалу. Збільшення вмісту вуглецю призводить до втрати пластичності, але помітно підсилює міцність. Так, високовуглецева сталь - дуже твердий, міцний сплав, для якого застосування зварювання намагаються по можливості уникати. З нього випускають дріт, підшипники, пружини, штамповані деталі.
леговані стали
Додаючи до складу сталевих сплавів деякі речовини можна домогтися необхідних властивостей, цю операцію називають легуванням. Так наприклад:
- хром - збільшує твердість, міцність, стійкість до корозії, але погіршує пластичність.
- нікель - підвищує пластичність, стійкість до корозії, але може знижувати твердість, найчастіше застосовується разом з марганцем.
- вольфрам, молібден - надають твердість, підсилює жаропрочность, знижують крихкість при відпустці.
- Марганець - оптимізує стійкість до ударних навантажень, твердість, що не зменшуючи пластичності.
- алюміній - покращує жаростійкість, а також окалиностойкость, корозійну стійкість.
- кремній - робить метал міцним, зберігаючи в'язкість. Покращує електроопір, пружність, кислостойкого. У порівнянні з іншими легуючими елементами менш доріг.
Леговані стали, володіючи унікальними якостями, використовуються для виробництва виробів, де їх не можна замінити іншими матеріалами. Вони класифікуються за призначенням, структурою, відсотку легуючих елементів, хімічним складом.
Області застосування
Будь-яка сталь складається з заліза, вуглецю, домішок - але кожна марка розроблена для вирішення певних, іноді специфічних завдань. Характеристики матеріалів спеціалізовані, і до вибору марки слід підійти відповідально. Варто врахувати, що:
- Включення легуючих добавок розширюють спектр можливих застосувань металу, проте значно підвищує ціну. Тому, вибираючи марку, керуються не тільки поліпшенням характеристик металу, а ще економічною доцільністю, вартістю видобутку, недостатністю легуючих елементів.
- Зварюваність низьковуглецевих сталей висока, а для легованих і високовуглецевих це - трудомістка операція, що передбачає кваліфікацію виконавця.
- У інструментальної вуглецевої сталі є серйозний мінус - при нагріванні вона втрачає твердість і ріжучу здатність. Тому, якщо ріжучий інструмент нагрівається, то краще легований метал. Багато леговані стали виняткові за своїми властивостями, є марки стали: магнітні, магнітотверді, з підвищеним електроопору, жароміцні, нержавіючі, окалиностійкі. Вони незамінні в авіаційній, хімічній, військової промисловості.
Самою часто респонденти користуються послугами сталлю є - низьковуглецевий звичайної якості, під маркуванням Ст. Вона потрібна в будівництві, в машинобудуванні, на виробництві. З неї виробляють:
- Кріпильні деталі (Ст1)
- Листове залізо (Ст3, Ст2)
- Рейки, кулачки (Ст6)
- Вали, осі, клини (Ст5)
- Зубчасті колеса фланці (Ст3)
- Дріт (Ст2)
В цілому, вуглецеві стали поступаються за більшістю показників легованим, але досить надійні, якісні, дешеві, тому затребувані. Вибираючи марку матеріалу, варто вивчити довідкову літературу, достоїнства і недоліки конкретної марки, врахувати безліч інших параметрів, включаючи - умови експлуатації, необхідні: жорсткість, гнучкість, пластичність, ціну, доступність. Вибрати одну сталь і сказати, що вона ідеальна неможливо - кожна з них хороша для свого випадку.
