Углеродистые стали, классификация, маркировка.

 

Классификация сталей. По химическому составу стали могут быть

углеродистыми, содержащими железо, углерод и примеси и легированными,

содержащими дополнительно легирующие элементы, введенные в сталь с целью

изменения ее свойств.

По содержанию углерода стали делятся на низкоуглеродистые (до 0,25% С),

среднеуглеродистые (0,25 — 0,7% С) и высокоуглеродистые (более 0,7% С).

По назначению различают стали конструкционные, идущие на изготовление

деталей машин, конструкций и сооружений, инструментальные, идущие на

изготовление различного инструмента, а также стали специального назначения с

особыми свойствами: нержавеющие, жаростойкие, жаропрочные, износостойкие, с

особыми электрическими и магнитными свойствами и др.

По показателям качества стали классифицируются на обыкновенного

качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные.

Качество стали характеризуется совокупностью свойств, определяемых процессом

производства, химическим составом, содержанием газов и вредных примесей (серы

и фосфора). В соответствии с ГОСТом стали обыкновенного качества должны

содержать не более 0,045% Р и 0,05% S, качественные — не более 0,035% Р и

0,04% S, высококачественные — не более 0,025% Р и 0,025% S и

особо высококачественные — не более 0,025% Р и 0,015% S. Углеродистые

конструкционные стали могут быть только обыкновенного качества и

качественными.

Углеродистые стали обыкновенного качества в зависимости от

назначения и гарантируемых свойств делятся на три группы: А. Б и В.

Стали группы А имеют гарантируемые механические свойства. Они

используются в состоянии поставки без горячей обработки или сварки. Эти стали

маркируются буквами Ст и цифрами, обозначающими порядковый номер марки. Выпускается семь марок

сталей группы А: Ст0, Ст1, Ст2 … Ст6. Чем выше номер марки, тем больше

содержание углерода и, соответственно, выше прочность и ниже пластичность.

Стали группы Б имеют гарантируемый химический состав. Эти стали

подвергаются горячей обработке. При этом их механические свойства не

сохраняются, а химический состав важен для определения режима обработки.

Маркируются они так же, как стали группы А, но перед буквами Ст ставится буква

Б. Чем выше номер марки, тем больше содержание в стали углерода, марганца и

кремния.

Стали группы В имеют гарантируемые механические свойства и химический

состав. Эти стали используются для сварки, так как для выбора режима сварки надо

знать химический состав, а механические свойства частей изделий, не

подвергшихся тепловому воздействию, остаются без изменений. В марках сталей

этой группы на первое место ставится буква В. При этом механические свойства

соответствуют свойствам аналогичной марки из группы А, а химический состав —

составу аналогичной марки из группы Б.

Качественные конструкционные углеродистые стали маркируются

цифрами 08, 10, 15, 20, 25, 85, которые обозначают среднее содержание углерода в

сотых долях процента. Эти стали отличаются от сталей обыкновенного качества

большей прочностью, пластичностью и ударной вязкостью. Если для сталей

обыкновенного качества максимальная прочность составляет 700 МПа, то для

качественной она достигает 1100 Мпа.

Углеродистые инструментальные стали содержат 0,7-1,3% углерода. Они маркируются буквой У и цифрой, Показывающих содержание углерода в десятых долях процента (У7, У8, У9, У13). 13=1,3% углерода.

Буква А в конце марки Показывает, что сталь высококачественная (У7А, У8А,У1ЗА). Предварительная термообработка этих сталей — отжиг на зернистый перлит, окончательная — закалка в воде или растворе соли и низкий отпуск. После этого структура стали представляет собой мартенсит с включениями зернистого цементита. Твердость лежит в интервале HRC 56-64;

Для углеродистых инструментальных сталей характерны низкая

теплостойкость (до 2Ш°С) и низкая прокаливаемость (до 10-12 мм). Однако вязкая

незакаленная сердцевина повышает устойчивость инструмента против поломок при

вибрациях и ударах. Кроме того, эти стали достаточно дешевы и в незакаленном

состоянии сами хорошо обрабатываются.

Стали У7-У9 применяются для изготовления инструмента, испытывающего

ударные нагрузки (зубила, молотки, топоры). Стали У10-У13 идут на изготовление

инструмента, обладающего высокой твердостью (напильники, хирургический

инструмент). Стали У8-У12 применяются также для измерительного инструмента.