Характеристики и состав нержавеющей стали

Характеристики нержавейки

  • Свойства
    • Таблица технических характеристик
  • Преимущества
  • Виды

В современном мире нержавейка является незаменимым материалом при производстве разных разновидностей изделий. Она применяется в пищевой, медицинской, металлургической и военной промышленности.

Свойства нержавейки

Сегодня такой материала, как нержавейка является достаточно популярным при производстве многих изделий промышленного и бытового назначения. Нержавеющая сталь представляет собой материал, который производится из стали с добавлением отдельных примесей, которые замедляют или делают процесс образования коррозии на металле невозможным.

В зависимости от добавленных к стали элементов нержавейка может обладать разными внешними качествами и свойствами. Если каких-либо примесей будет больше или меньше, то процесс коррозии либо будет вообще невозможен, либо он появится спустя длительное время использования предметов, созданных из данного материала.

Нержавеющая сталь применяется для производства промышленного и бытового оборудования, посуды и многих других вещей, которые сталкиваются с влиянием агрессивной среды.

На промышленных предприятиях нержавейку получают путем добавления к стали таких элементов, как:

  • медь,
  • никель,
  • хром,
  • марганец.

В зависимости от того, какие виды стали производятся, определяется количество тех или иных элементов в нержавейке. Благодаря данным веществам сталь меняет свои физические и химические свойства, что позволяет использовать этот, материал для изготовления разного рода продукции.

Все добавляемые к стали элементы влияют на ее качества. Для того чтобы получить материал, устойчивый к появлению коррозии и обладающий высоким уровнем прочности, добавляется:

  • молибден, 
  • марганец, 
  • титан, 
  • никель. 

В стали также не обойтись и без таких элементов, как

  • марганец, 
  • фосфор, 
  • сера,
  • кремний,

которые являются частью железной руды. Они являются верными спутниками этого материала для производства нержавейки. На ее качества они практически не влияют.

Нержавейка сама по себе является уникальным материалом. Она не только обладает рядом преимуществ, но и отличными внешними качествами. Ее сияющая поверхность позволяет использовать этот материал в качестве декоративной отделки зданий и ограждений. Нержавеющая сталь чаще всего становится основной для создания перил для лестниц.

Таблица. Технические характеристики нержавейки

Сталь хромоникелеваяХромистая никелевая молибденоваяЖароупорнаяХромистаяМеханические свойства при 20 градусовМеханические свойства при нагреванииТермическая обработкаДругие свойства
Тип ASTM (AISI) 304 304L 321 316 316L 316 Ti 310S 430
Удельный вес (гр/см) 7,95 7,95 7,95 7,95 7,95 7,95 7,95 7,7
Структура Аустенитная Ферритная
Способность электрическогосопротивления при 20 0,72 0,72 0,72 0,74 0,74 0,75 0,79 0,60
Твердостьпо Бринеллю – НВ отжиг НВ 130-150 125-145 130-185 130-185 120-170 130-190 145-210 135-180
с деформацией в холодном состоянии НВ 180-330 180-230
ТвердостьПо Роквеллу – HRB / HRC Отжиг НRВ 70-88 70-85 70-88 70-85 70-85 70-85 70-85 75-88
с деформацией в холодном состоянии HRC 10-35
Rm(N/mm2) – Сопротивление рястяжению c деформацией (Предел прочности) Отжиг 500-700 500-680 520-700 540-690 520-670 540-690 520-670 440-590
в холодном состоянии 700-1180 610-900
Rp(0,2) (N/mm2) – Предел упругости Отжиг 195-340 175-300 205-340 205-410 195-370 215-380 205-370 250-400
с деформацией в холодном состоянии 340-900 400-860
Отжиг Rp(1) (N/mm2) минимальный 235 215 245 245 235 255 255 275
Удлинение 50мм А(%) 65-50 50-10 65-50 60-40 60-40 60-40 60-40 60-40 30-22 20-2
Сжатие отжиг Z(%) 75-60 75-60 65-50 75-60 75-65 75-60 70-55 70-60
Ударная Вязкость KCUL (Дж/см2) 160 160 120 160 160 120 160 50
KVL (Дж/см2) 180 180 130 180 180 130 180 65
Упругость при различных температурах Rp(0,2) (N/mm2) при 300 С 125 115 150 140 138 145 165 245
при 400 С 97 98 135 125 115 135 156 215
при 500 С 93 88 120 105 95 125 147 155
Rp(1) (N/mm2) при 300 С 147 137 186 166 161 176 181
при 400 С 127 117 161 147 137 166 171
при 500 С 107 108 152 127 117 156 137
температура образование окалины непрерывное обслуживание 925 925 900 925 925 925 1120 840
прерывистое обслуживание 840 840 810 840 840 840 1030 890
Свариваемость очень хорошая очень хорошая хорошая очень хорошая очень хорошая хорошая хорошая достат. хорошее хрупкое соед.
Вытяжка очень хорошая очень хорошая хорошая хорошая хорошая хорошая хорошая достаточно хорошая

Преимущества нержавейки

Главные преимущества, которые дает использование нержавеющей стали:

  • Изделия приобретают прочность. Они становятся более надежными и могут прослужить длительное время, которое составляет более десяти лет.
  • Жаропрочность. Изделия могут выдерживать перепады температур и приобретают устойчивости к высоким температурам.
  • Изделия становятся устойчивыми к любым условиям окружающей среды.
  • Изделия производятся из экологически чистого материала.
  • Изделия получаются привлекательными с точки зрения внешних характеристик.
  • Изделия не подвергаются образованию ржавчины и налета.

В целом можно отметить, что применение нержавеющей стали при производстве разнообразных видов изделий является эффективным способом получения качественной продукции, которая способна прослужить долгие годы.

Виды нержавейки

На современных промышленных предприятиях производится большое многообразие вариантов нержавейки. Все они обладают различными физическими и химическими характеристиками, которые следует учитывать при выборе продукции для производства тех или иных изделий.

Практически в каждом аспекте человеческой жизнедеятельности невозможно обойтись без нержавеющей стали.

Из нее производятся разные виды изделий, которые применяются не только на промышленных предприятиях или в медицине, но в быту.

Электроника, посуда, медицинские инструменты, приборы для домашнего использования, оружие и многое другое производится из разных видов стали. Главным образом используются для таких целей аустенитные виды стали.

Все есть несколько видов стали, которые представлены следующими вариантами:

  • Аустенитные стали. Они состоят из самой стали с добавлением примерно 20 процентов хрома, 4.5 процентов никеля.
  • Дуплексные стали состоят из 25 процентов хрома, полутора процентов никеля и в некоторые марки добавляется азот в небольшом количестве.
  • Ферритные стали характеризуются содержанием хрома до 29 процентов.
  • Мартенситные стали содержат до 13 процентов хрома и до 4 процентов никеля.
  • Иные виды сталей характеризуются тем, что в них добавляется меньшее количество хрома и никеля. Однако в них есть множество примесей разных элементов.

В нашей стране на производственных предприятиях используется преимущественно аустентичная сталь, которая представлена несколькими марками трехсотой и четырехсотой серий.

Источник: http://lkmprom.ru/clauses/materialy/nerzhaveyka/

Нержавеющая сталь и её характеристики

Нержавеющая сталь (или нержавейка) представляет собой сложнолегированную сталь, которая стойко противостоит коррозии в агрессивных средах (кислотная, серосодержащая), или атмосфере. Состав стали содержит минимум 12 процентов хрома, образующего на поверхности металла специальную защитную пленку из оксида хрома.

Именно благодаря ее инертности нержавеющие стали становится коррозионностойкой. Если под воздействием химических сред или механических повреждений пленка разрушается, то металл теряет свою коррозийную стойкость. Но зато под воздействием кислорода эта пленка снова может восстанавливаться.

Благодаря этим, нехарактерным для других видов стали свойствам, нержавеющая сталь быстро завоевала популярность на рынке металлопроката.

Рассмотрим характеристики и виды нержавеющих сталей:

Характеристики нержавеющей стали, как и их марки, достаточно широко представленны в металлургии. Каждая их них подходит под определенные задачи. Одни магнитятся, другие нет. Есть жаропрочные, пищевые, декоративные, спец марки противостоящие агресивной среде и сильному механическому воздействию.

Чтобы разобраться во всем этом разнообразие, мы приводим краткую характеристику марок нержавеющей стали. AISI 304 (08Х18Н10), AISI 316 (10Х17Н13М2), AISI 321 (12Х18Н10Т), AISI 201 (12Х15Г9НД), AISI 430 (12Х17)

Аустенитно хромоникелевые стали, с содержанием 15-26% хрома и 5-25% никеля, с не большим добавлением молибдена (2-6%), имеют высокие технические характеристики:

  • повышенная коррозийная стойкость,
  • устойчивости к агрессивным средам,
  • так же этот вид отличает отличная пластичность.

Это самая широкая и востребованная группа этой категории стали. К этому виду относятся нержавеющие стали 300 ой серии: aisi 304, aisi 316, aisi 316T, aisi 321. Это как правило сталь нержавеющая листовая.

Ферритно хромистые стали с низким содержанием углерода (0,2%) и с высоким содержанием хрома (12-27%), имеют высокую коррозийную стойкость в разных кислотных средах. Это стали 400 ой серии: aisi 430 и aisi 201. Хоть ферритная группа это довольно узкая серия нержавеющей стали, но достаточно востребованная для изготовления оборудования пищевой и легкой промышленности.

Мартенситно-ферритные стали содержат низкую долю хрома и углерода, (10-13%) и (0,2-1,0%) соответственно.

За счёт дополнительной термообработки, эти стали становятся более прочные, что позволяет изготавливать из них детали, которые будут подвергаться длительным механическим нагрузкам в слабоагрессивной среде.

Уникальные свойства в совокупности с доступной ценой делают материал данной марки довольно популярным на российском рынке.

Виды стали 300 группы:

Хромоникелевые нержавеющие стали этой группы по своему химическому составу делятся на аустенитные, аустенитно-ферритные и аустенитно-мартенситные.

Химический состав этих сталей зависит от добавления углерода, никеля, хрома и титана. Это самая универсальная и большая группа.

Не имеет магнитные свойства, только если не подвергалась холодной механической обработке, при низких температурах сохраняется высокая прочность, поддаётся легко сварке и полировке.

Представим более широко востребованные марки нержавеющей стали этой группы:

Нержавеющая сталь AISI 304 (08Х18Н10)

Это самая универсальная, и самая востребованная во всех сферах промышленности нержавеющая сталь, из представленных на рынке марок.

Ещё её называют пищевой нержавейкой, так как она по своему химическому составу и свойствам больше всего подходит для пищевой промышленности.

Эта марка имеет высокие показатели коррозийной стойкости в сильной агрессивной среде, легко поддаётся сварке. Используется в химической, фармацевтической, нефтяной и текстильной промышленности.

Нержавеющая сталь AISI 316 (10Х17Н13М2)

316 сталь это та же 304 сталь, но из-за добавления молибдена у неё, более улучшенные технические показатели. Она лучше противостоит коррозии, более устойчива в агрессивных кислотных средах, чем аналогичные марки этой группы.

Технические свойства не меняются при более высоких температурах.

Нержавеющая сталь данного вида получила широкое применение при изготовлении изделий, применяемых в химической промышленности, а так же оборудования, которое может противостоять морской атмосфере и воде.

Нержавеющая сталь AISI 316T (10Х17Н13М2Т)

Эта сталь содержит наличие титана, которое превосходит содержание углерода почти в 5-ть раз.

Поэтому детали, получаемые из такой, стали очень прочны, они более устойчивы к высоким температурам и к ионам хлора.

Нержавейка aisi 316 T используется для сварных конструкций, лопастей газовых турбин, в химической и пищевой промышленности. Легко поддаётся сварке и обладает доступной стоимостью, в сравнение с аналогами.

Нержавеющая сталь AISI 321 (12Х18Н10Т)

Это хромоникелевая сталь, с добавлением титана, из-за высокой устойчивости к коррозии востребована при изготовлении бесшовных труб, и разнообразных трубопроводных фитингов — отводов, тройников, переходов и фланцев. Легко поддаётся сварке, немагнитная сталь, устойчивая к более высоким температурам (до 800 градусов), при этом её механические характеристики не меняются.

Виды стали 400 группы:

Стали этой группы представлены в узком диапазоне, но всё же это довольно востребованная, для определённых целей. Это хромистые нержавеющие стали с довольно высоким содержанием хрома.

Кроме этого химического элемента, стали 400 ой группы почти не содержать не каких других легирующих элементов. Эта группа нержавеющей стали, из-за низкого содержания углерода пластична, и хорошо сваривается.

Рассмотрим основные марки, продажу которых осуществляет компания Элит Металл:

Нержавеющая сталь AISI 430 (12Х17)

Это ферритная хромистая нержавеющая сталь с высоким содержанием хрома и низким содержанием углерода. Такой соотношение химических элементов способствует высокой прочности, и повышенным механическим характеристикам – хорошо деформируется, сваривается, штампуется.

Читайте также:  Пульверизатор для покраски: как выбрать краскопульт

Устойчива к коррозии в разнообразных серосодержащих средах. При резких перепадах температуры имеет низкий порог термического расширения.

Отличные характеристики этой марки позволяют использовать ее в газонефтяной промышленности, а также как декоративный материал при внутренней отделке помещений и зданий.

Нержавеющая сталь AISI 201 (12Х15Г9НД)

Эта марка нержавеющей стали довольно новая, но постепенно завоёвывающая позиции по отношению к 300 и 400 группам. В ней дорогой никель, чтобы ни терять аустенитную структуру металла, частично заменён на марганец и азот. Такой сбалансированный химический состав не уступает по качеству и свойствам аустенитным нержавеющим сталям марок aisi 304 и aisi 321:

  • высокая коррозийная стойкость,
  • легкость в полировке и деформации (гнутью),
  • значительная разница в цене по сравнению с аналогичными видами,

Все эти характеристики обеспечивают нержавейки aisi 201 высокую популярность у конечного потребителя. Она применяется в медицинской и пищевой промышленности.

Так же широко эта сталь используется при изготовлении круглой и профильной трубы. Из которой в свою очередь изготавливают разнообразные перила, поручни и ограждения.

Более подробная информация о технических характеристиках и свойствах каждой марки находится на официальном сайте интересующего вас производителя. 

Компания Элит Металл осуществляет продажу нержавеющей стали различных марок. Мы работает только с лучшими и проверенными мировыми производителями. Все виды стали представленные в нашем каталоге имеют сертификаты качества и отвечают международным стандартам.

Гибкая система цен и большой выбор изделий из нержавейки различного вида, позволяют использовать данный материал как большим предприятиям, так и малым частным фирмам. В отличие от конкурентов, в нашей компании можно купить нержавеющую сталь как оптом, так и в розницу. Кроме того, осуществляется бесплатная доставка нержавеющей стали любых характеристик по Москве и Московской области.

Жители других городов России могут узнать более подробную информацию об отправки нержавейки в регионы у наших операторов.

Источник: http://kvant7.ru/kharakteristiki-nerzhaveyushchey-stali/

Нержавеющая сталь

Калькулятор металлопроката

На странице “Нержавеющая сталь – описание” Вы можете найти интересную информацию о сталях как-то: физические, химические свойства сталей, области их применения, различные марки нержавеющих сталей и др.

Нержавеющие стали, которые можно также отнести к более широкому классу коррозионностойких сталей – материалы, обладающие высокой стойкостью к коррозии во влажной атмосфере и слабоагрессивных водных растворах. Коррозией называется разрушение металлов и сплавов вследствие их химического или электрохимического взаимодействия с внешней средой. Коррозионная стойкость – способность материала сопротивляться коррозионному воздействию среды.

Основой нержавеющих сталей является железо. Основным легирующим элементом, обеспечивающим стойкость к коррозии, является хром (Cr). Также в состав указанных материалов обычно входят углерод (C), кремний (Si), марганец (Mn), сера (S) и фосфор (P).

Многие из нержавеющих сталей содержат в качестве легирующих элементов никель (Ni), который улучшает коррозионную стойкость и жаропрочность стали; молибден (Mo), ниобий (Nb), которые повышают рабочую температуру стали; кобальт (Co), повышающий износостойкость материала.

Наиболее распространенной является классификация сталей по их структуре. Выделяют следующие типы коррозионностойких сталей:

  • ферритный;
  • мартенситный;
  • аустенитный;
  • ферритно-мартенситный;
  • аустенито-мартенситный;
  • аустенито-ферритный.

Стоит отметить, что, как правило, в особый класс выделяют коррозионностойкие сплавы на основе никеля, хрома и никеля, никеля и молибдена. Структуры сталей отличаются благодаря различным способам их охлаждения после высокотемпературной обработки.

Структура наряду с химическим составом оказывает большое влияние на стойкость материала к коррозии в тех или иных агрессивных средах, что, в свою очередь, определяет области применения изделий из конкретного сплава или стали. Свойства нержавеющих сталей определяются химическим составом стали, а также ее структурой.

Указанные признаки особенно важны для определения среды, в которой стоек тот или иной материал. Мартенситный и мартенсито-ферритные стали обладают хорошей коррозионностойкие стойкостью в атмосферный условиях, слабоагрессивных средах (например, в слабых растворах солей, кислот), а также имеют высокие механические свойства.

Основной рабочей средой ферритных сталей являются растворы азотной кислоты аммиака, аммиачная селитра, смесь фосфорной, азотной, фтористоводородной кислот, а также некоторые другие окислительные агрессивные среды. Стали данного класса становятся хрупкими при температуре 475 °С, а также имеют сравнительно невысокие показатели прочности и жаропрочности.

Стоит отметить плохую свариваемость ферритных сталей и низкую коррозионную стойкость сварных швов. Аустенитные стали обладают хорошими показателями механических и технологических свойств, а также стойки в большом количестве агрессивных сред. Стали данного класса имеют высокую пластичность и прочность, а также хорошо обрабатываются.

Аустенито-ферритные и аустенито-мартенситные стали по коррозионной стойкости схожи со сталями аустенитного класса, но превосходят их по механическим характеристикам. Так аустенито-ферритные стали имеют повышенный предел текучести, аустенито-мартенситные – повышенную прочность.

Необходимо сказать несколько слов о маркировке легированных сталей. В ее основу положена буквенно-цифровая система (ГОСТ 4543-71).

Легирующие элементы: марганец – Г, кремний – С, хром – Х, никель – Н, вольфрам – В, ванадий – Ф, титан – Т, молибден – М, кобальт – К, алюминий – Ю, медь – Д, бор – Р, ниобий – Б, цирконий – Ц, азот – А.

; Количество легирующего элемента в процентах указывается цифрой, стоящей после соответствующего индекса. В начале перед буквенным обозначением пишется (регламентируется маркой) в виде цифрового значения умноженное на 10 процентное содержание углерода в стали.

Отсутствие цифры после индекса элемента указывает на то, что его содержание менее 1,5 %. Высококачественные стали имеют в обозначении букву А, а особо-высококачественные – букву Ш, проставляемую в конце.

Например, сталь 12Х2Н4А содержит 0,12% С, около 2% Cr, около 4% Ni и менее 0,025% S и P.

    Достоинства:

  • обладают высокой коррозионной стойкостью в различных агрессивных средах;
  • имеют более низкую стоимость по сравнению с коррозионностойкими сплавами на никелевой основе.
    Недостатки:

  • имеют невысокую жаропрочность и жаростойкость по сравнению с коррозионностойкими сплавами на никелевой основе.

Указанные материалы применяются при изготовлении изделий для энергетического машиностроения и печестроения. К таким изделиям можно отнести рабочие лопатки, болты, гайки, диски и роторы и другие элементы газовых турбин, а также узлы деталей печей и прочих изделий, требующих защиты от коррозии в агрессивных средах. Нержавеющие стали имеют меньшие рабочие температуры по сравнению с жаростойкими сплавами и сталями на никелевой основе, поэтому применяются в случаях, когда рабочие температуры не превышают 500-700 °С.

Источник: http://www.metotech.ru/nergstal-opisanie.htm

Стали по ГОСТ, классификация, свойства

Классификация стали

Сталь – деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (до 2%) и другими элементами. Это важнейший материал, который применяется в большинстве отраслей промышленности.

Существует большое число марок сталей, различающихся по структуре, химическому составу, механическим и физическим свойствам.

Посмотреть основные виды продукции металлопроката и ознакомиться с ценами можно здесь.

Основные характеристики стали:

  • плотность
  • модуль упругости и модуль сдвига
  • коэффициент линейного расширения
  • и другие

По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные. Углеродистая сталь наряду с железом и углеродом содержит марганец (0,1-1,0%), кремний (до 0,4%).

Сталь содержит также вредные примеси (фосфор, серу, газы – несвязанный азот и кислород). Фосфор при низких температурах придает ей хрупкость (хладноломкость), а при нагревании уменьшает пластичность. Сера приводит к образованию мелких трещин при высоких температурах (красноломкость).

Чтобы придать стали какие-либо специальные свойста (коррозионной устойчивости, электрические, механические, , магнитные, и т.д.), в нее вводят легирующие элементы. Обычно это металлы: алюминий, никель, хром, молибден, и др. Такие стали называют легированными.

Свойства стали можно изменять путем применения различных видов обработки: термической (закалка, отжиг), химико-термической (цементизация, азотирование), термо-механической (прокатка, ковка).

При обработке для получения необходимой структуры используют свойство полиморфизма, присущее стали так же, как и их основе – железу. Полиморфизм – способность кристаллической решетки менять свое строение при нагреве и охлаждении.

Взаимодействие углерода с двумя модификациями (видоизменениями) железа – α и γ – приводит к образованию твердых растворов. Избыточный углерод, не растворяющийся в α-железе, образует с ним химическое соединение – цементит Fe3C.

При закалке стали образуется метастабильная фаза – мартенсит – пересыщенный твердый раствор углерода в α-железе. Сталь при этом теряет пластичность и приобретает высокую твердость. Сочетая закалку с последующим нагревом (отпуском), можно добиться оптимального сочетания твердости и пластичности.

По назначению стали делятся на конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами.

Конструкционные стали применяют для изготовления строительных конструкций, деталей машин и механизмов, судовых и вагонных корпусов, паровых котлов. Инструментальные стали служат для изготовления резцов, штампов и других режущих, ударно-штамповых и измерительных инструментов. К сталям с особыми свойствами относятся электротехнические, нержавеющие, кислотостойкие и др.

По способу изготовления сталь бывает мартеновской и кислородно-конверторной (кипящей, спокойной и полуспокойной). Кипящую сталь сразу разливают из ковша в изложницы, она содержит значительное количество растворенных газов.

Спокойная сталь – это сталь, выдержанная некоторое время в ковшах вместе с раскислителями (кремний, марганец, алюминий), которые соединяясь с растворенным кислородом, превращаются в оксиды и выплывают на поверхность массы стали.

Такая сталь имеет лучший состав и более однородную структуру, но дороже кипящей на 10-15%. Полуспокойная сталь занимает промежуточное положение между спокойной и кипящей.

В современной металлургии сталь выплавляют в основном из чугуна и стального лома. Основные виды агрегатов для ее выплавки: мартеновская печь, кислородный конвертер, электропечи. Наиболее прогрессивным в наши дни считается кислородно-конвертерный способ производства стали.

В то же время развиваются новые, перспективные способы ее получения: прямое восстановление стали из руды, электролиз, электрошлаковый переплав и т.д. При выплавке стали в сталеплавильную печь загружают чугун, добавляя к нему металлические отходы и железный лом, содержащий оксиды железа, которые служат источником кислорода.

Выплавку ведут при возможно более высоких температурах, чтобы ускорить расплавление твердых исходных материалов. При этом железо, содержащееся в чугуне, частично окисляется:

2Fe + O2 = 2FeO + Q

Образующийся оксид железа (II) FeO, перемешиваясь с расплавом, окисляет, кремний, марганец, фосфор и углерод, входящие в состав чугуна:

Si +2FeO = SiO2 + 2 Fe + Q

Mn + FeO = MnO + Fe + Q

2P + 5FeO = P2O5 + 5Fe + Q

C + FeO = CO + Fe – Q

Чтобы довести до конца окислительные реакции в расплаве, добавляют так называемые раскислители – ферромарганец, ферросилиций, алюминий.

Марки стали

Марки стали углеродистой

Углеродистая сталь обыкновенного качества в зависимости от назначения подразделяется на три группы:

  • группа А – поставляемая по механическим свойствам;
  • группа Б – поставляемая по химическому составу;
  • группа В – поставляемая по механическим свойствам и химическому составу.

В зависимости от нормируемых показателей стали группы А подразделяются на три категории: А1, А2, А3; стали группы Б на две категории: Б1 и Б2; стали группы В на шесть категорий: В1, В2, В3, В4, В5, В6.

Для стали группы А установлены марки Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6. Для стали группы Б марки БСт0, БСт1, БСт2, БСт3, БСт4, БСт5, БСт6. Сталь группы В изготовляется мартеновским и конвертерным способом.

Для нее установлены марки ВСт2, ВСт3, ВСт4, ВСт5.

Читайте также:  Распиловочный станок: особенности работы пильного оборудования

Буквы Ст обозначают сталь, цифры от 0 до 6 – условный номер марки стали в зависимости от химического состава и механических свойств. С повышением номера стали возрастают пределы прочности (σв) и текучести (σт) и уменьшается относительное удлинение (δ5).

Марку стали Ст0 присваивают стали, отбракованной по каким-либо признакам. Эту сталь используют в неответственных конструкциях.

В ответственных конструкциях применяют сталь Ст3сп.

Буквы Б и В указывают на группу стали, группа А в обозначении не указывается.

Если сталь относится к кипящей, ставится индекс “кп”, если к полустойкой – “пс”, к спокойной – “сп”.

Качественные углеродистые конструкционные стали применяют для изготовления ответственных сварных конструкций. Качественные стали по ГОСТ 1050-74 маркируются двузначными цифрами, обзначающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, марки 10, 15, 20 и т.д. означают, что сталь содержит в среднем 0,10%, 0,15%, 0,2% углерода.

Сталь по ГОСТ 1050-74 изготовляют двух групп: группа I – с нормальным содержанием марганца (0,25-0,8%), группа II – с повышенным содержанием марганца (0,7-1,2%). При повышенном содержании марганца в обозначение дополнительно вводится буква Г, указывающая, что сталь имеет повышенное содержание марганца.

Марки стали легированной

Легированные стали кроме обычных примесей содержат элементы, специально вводимые в определенных количествах для обеспечения требуемых свойств. Эти элементы называются лигирующими. Лигированные стали подразделяются в зависимости от содержания лигирующих элементов на низколегированные (2,5% легирующих элементов), среднелегированные (от 2,5 до 10% и высоколегированные (свыше 10%).

Лигирующие добавки повышают прочность, коррозийную стойкость стали, снижают опасность хрупкого разрушения. В качестве легирующих добавок применяют хром, никель, медь, азот (в химически связанном состоянии), ванадий и др.

Легированные стали маркируются цифрами и буквами, указывающими примерный состав стали.

Буква показывает, какой легирующий элемент входит в состав стали (Г – марганец, С – кремний, Х -хром, Н – никель, Д – медь, А – азот, Ф – ванадий), а стоящие за ней цифры – среднее содержание элемента в процентах.

Если элемента содержится менее 1%, то цифры за буквой не ставятся. Первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Нержавеющая сталь. Свойства. Химический состав

Нержавеющая сталь – легированная сталь, устойчивая к коррозии на воздухе, в воде, а также в некоторых агрессивных средах. Наиболее распространены хромоникелевая (18% Cr b 9%Ni) и хромистая (13-27% Cr) нержавеющая сталь, часто с добавлением Mn, Ti и других элементов.

Добавка хрома повышает стойкость стали к окислению и коррозии. Такая сталь сохраняет прочность при высоких температурах. Хром входит также в состав износостойких сталей, из которых делают инструменты, шарикоподшипники, пружины.

Примерный химический состав нержавеющей стали ( в %)

Наименование стали C Si Mn P S
Хромистая сталь (нержавеющая и кислотостойкая) Не более0,35-0,45 Не более0,60 Не более0,60 Не более0,03 Не более0,035
Хромоникелевая сталь (нержавеющая и кислотостойкая) 0,06 0,50-1,0 1,0-2,0 0,030 0,020
Хромоникелевая сталь (окалиностойкая и жаропрочная) 0,20 1,50 2,00 0,035 0,030

Дамасская и булатная сталь.

Дамасская сталь – первоначально то же, что и булат; позднее – сталь, полученная кузнечной сваркой сплетенных в жгут стальных полос или проволоки с различным содержанием углерода. Название получила от города Дамасск (Сирия), где производство этой стали было развито в средние века и, отчасти, в новое время.

Булатная сталь (булат) – литая углеродистая сталь со своеобразной структурой и узорчатой проверхностью, обладающая высокой твердостью и упругостью. Из булатной стали изготовляли холодное оружие исключительной стойкости и остроты. Булатная сталь упоминается еще Аристотелем.

Секрет изготовления булатной стали, утерянный в средние века, раскрыл в XIX веке П.П.Аносов. Опираясь на науку, он определил роль углерода как элемента, влияющего на качество стали, а также изучил значение ряда других элементов.

Выяснив важнейшие условия образования лучшего сорта углеродистой стали – булата, Аносов разработал технологию его выплавки и обработки (Аносов П.П. О булатах. Горный журнал, 1841, № 2, с.157-318).

Плотность стали, удельный вес стали и другие характеристики стали

Плотность стали – (7,7-7,9)*103 кг/м3;

Удельный вес стали – (7,7-7,9) г/cм3;

Удельная теплоемкость стали при 20°C – 0,11 кал/град;

Температура плавления стали – 1300-1400°C ;

Удельная теплоемкость плавления стали – 49 кал/град;

Коэффициент теплопроводности стали – 39ккал/м*час*град;

Коэффициент линейного расширения стали

(при температуре около 20°C) :

    сталь 3 (марка 20) – 11,9 (1/град);

    сталь нержавеющая – 11,0 (1/град).

Предел прочности стали при растяжении :

    сталь для конструкций – 38-42 (кГ/мм2);

    сталь кремнехромомарганцовистая – 155 (кГ/мм2);

    сталь машиноподелочная (углеродистая) – 32-80 (кГ/мм2);

    сталь рельсовая – 70-80 (кГ/мм2);

Плотность стали, удельный вес стали

Плотность стали – (7,7-7,9)*103 кг/м3 (приблизительно 7,8*103 кг/м3);

Плотность вещества (в нашем случае стали) есть отношение массы тела к его объему (другими словами плотность равна массе единицы объема данного вещества):

d=m/V, где m и V – масса и объем тела.

За единицу плотности принимают плотность такого вещества, единица объема которого имеет массу, равную единице:
в системе СИ это 1 кг/м3, в системе СГС – 1 г/см3, в системе МКСС – 1 тем/м3. Эти единицы связаны между собой соотношением:

1 кг/м3=0,001 г/см3=0,102 тем/м3.

Удельный вес стали – (7,7-7,9) г/cм3 (приблизительно 7,8 г/cм3);

Удельный вес вещества (в нашем случае стали) есть отношение силы тяжести Р однородного тела из данного вещества (в нашем случае стали) к объему тела. Если обозначить удельный вес буквой γ , то:

γ=P/V .

С другой стороны, удельный вес можно рассматривать, как силу тяжести единицы объема данного вещества (в нашем случае стали). Удельный вес и плотность связаны таким же соотношением, как вес и масса тела:

γ/d=P/m=g.

За единицу удельного веса принимают: в системе СИ – 1 н/м3, в системе СГС – 1 дн/см3, в системе МКСС – 1 кГ/м3. Эти единицы связаны между собой соотношением:

1 н/м3=0,0001 дн/см3=0,102 кГ/м3.

Иногда используют внесистемную единицу 1 Г/см3.

Так как масса вещества, выраженная в г, равна его весу, выраженному в Г, то удельный вес вещества (в нашем случае стали), выраженный в этих единицах, численно равен плотности этого вещества, выраженной в системе СГС.

Аналогичное численное равенство существует и между плотностью в системе СИ и удельным весом в системе МКСС.

Плотность стали

Наименование Плотность
СИ, кг/м3 СГС, г/см3 МКСС, тем/м3
Сталь 7800 7,8 796

Модули упругости стали и коэффициент Пуассона

Наименование стали Модуль Юнга, кГ/мм2 Модуль сдвига, кГ/мм2 Коэффициент Пуассона
Стали легированныеСтали углеродистые 2100020000-21000 81008100 0,25-0,300,24-0,28

Величины допускаемых напряжений стали (кГ/мм2)

Наименование стали Допускаемое напряжение
на растяжение на сжатие
Сталь легированная конструкционная в машиностроении 10-40 и выше 10-40 и выше
Сталь (ст. 3) 14 14
Сталь углеродистая конструкционная в машиностроении 16-25 16-25

Свойства некоторых электротехнических сталей

Марка стали Начальная магнитная проницаемость, гс/эрсm Максимальная магнитная проницаемость, гс/эрсm Коэрцитивная сила, эрсm Индукция при 25 эрсm , гс Удельное электрическое сопротивление, ом*мм2/м
Э 31Э 41Э 42Э 45Э 310 2503004006001000 5500600075001000030000 0,550,450,40,250,12 1520014900149001460017800 0,520,60,60,620,5

Нормируемый химический состав углеродистых сталей обыкновенного качества по ГОСТ 380-71

Марка стали Содержание элементов, %
C Mn Si P S
не более
Ст0 Не более 0,23 0,07 0,06
Ст2псСт2сп 0,09…0,15 0,25…0,50 0,05…0,070,12…0,30 0,04 0,05
Ст3кпСт3псСт3спСт3Гпс 0,14…0,22 0,30…0,600,40…0,650,40…0,650,80…1,10 не более 0,070,05…0,170,12…0,30не более 0,15 0,04 0,05
Ст4кпСт4псСт4сп 0,18…0,27 0,40…0,70 не более 0,070,05…0,170,12…0,30 0,04 0,05
Ст5псСт5сп 0,28…0,37 0,50…0,80 0,05…0,170,12…0,35 0,04 0,05
Ст5Гпс 0,22…0,30 0,80…1,20 не более 0,15 0,04 0,05

Нормируемые показатели механических свойств углеродистых сталей обыкновенного качества по ГОСТ 380-71

Марка стали Предел прочности(временное сопротивление)σв, МПа Предел текучести σт, МПа Относительное удлинение коротких образцов δ5, % Изгиб на 180° при диаметре оправки d
толщина образца s, мм
до 20

Источник: https://tehtab.ru/Guide/GuideMatherials/Metalls/SteelsAndSteelAlloys/SteelsToGostClassification/

Классификация и применение нержавеющих сталей

Стали высоколегированные и сплавы коррозионностройкие, жаростойкие и жаропрочные:

В зависимости от основных свойств стали и сплавы подразделяют на группы:

  • Коррозионностойкие (нержавеющие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллической коррозии, коррозии под напряжением и др.;
  • Жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температуре выше 550° С, работающие в ненагруженном или слабонагруженном состоянии;
  • Жаропрочные стали и сплавы, способные работать в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной стойкостью.

В зависимости от структуры стали подразделяют на классы:

  • Мартенситный – стали с основной структурой мартенсита;
  • Мартенситно – ферритные – стали, содержащие в структуре кроме мартенсита, не менее 10% феррита;
  • Ферритный – стали, имеющие структуру феррита;
  • Аустенитно-мартенситные – стали, имеющие структуру аустенита и мартенсита, количество которых можно изменять в широких пределах;
  • Аустенитно-ферритный – стали, имеющие структуру аустенита и феррита (феррит более 10%);
  • Аустенитные – стали, имеющие структуру аустенита.

Подразделение сталей на классы по структурным признакам является условным и произведено в зависимости от основной структуры, полученной при охлаждении сталей на воздухе после высокотемпературного нагрева. Поэтому структурные отклонения причиной забракования стали служить не могут.

В зависимости от химического состава сплавы подразделяются на классы по основному составляющему элементу:

  • Сплавы на железоникелевой основе;
  • Сплавы на никелевой основе.

Классификация и маркировка сталей

Обозначение марки легированной стали состоит из букв, указывающих, какие компоненты входят в ее состав, и компоненты входят в ее состав, и цифр, характеризующих их среднее содержание.

  • М – молибден
  • А – азот
  • Д – медь
  • Н – никель
  • Ю – алюминий
  • Б – ниобий
  • Т – титан
  • Р – бор
  • Е- селен
  • X – хром
  • Ф – ванадий
  • У – углерод
  • В – вольфрам
  • П – фосфор
  • Г – марганец
  • К – кобальт
  • Ц – цирконий
  • С – кремний

Первые цифры марки обозначают среднее содержание углерода в стали (в десятых долях процента для инструментальных и нержавеющих сталей). Затем буквой указан легирующий элемент.

Цифрами, следующими за буквой, – его среднее содержание в целых единицах. При содержании легтрующего элемента менее 1,5% цифры за соответствующей буквой не ставятся.

Буква А в конце обозначения марки указывает на то, что сталь является высококачественной. Буквой Ш – особо высоко качественной.

Назначение наиболее потребляемых нержавеющих сталей

Марка стали Примечание
20Х1308Х1312Х13 Для деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударным нагрузкам; деталей, работающих в слабоагрессивных средах
30Х1340Х1308Х18Т1 Для деталей с повышенной твердостью; режущий, измерительный, хирургический инструмент, клапанные пластины компрессоров и др.
14Х17Н2 Для различных деталей химической и авиационной промышленности  Обладает высокими технологическими свойствами
95Х18 Для деталей высокой твердости, работающих в условиях износа
08Х17Т Рекомендуется в качестве заменителя стали 12Х18Н10Т для конструкций, не подвергающихся ударным воздействиям при температуре эксплуатации не ниже -20° С
15Х25Т Аналогично стали 08Х17Т, но для деталей, работающих в более агрессивных средах при температуре от -20 до 400 ° С (15Х28 для спаев со стеклом)
20Х13Н4Г910Х14АГ1510Х14Г14Н3 Заменитель сталей 12Х18Н9, 17Х18Н9 для сварных конструкций
09Х15Н8Ю07Х16Н6 Для высокопрочных изделий, упругих элементов; сталь 09Х15Н8Ю – для уксусных и солевых сред
08Х17Н5МЗ Для деталей, работающих в сернокислых средах
20Х17Н2 Для высокопрочных деталей, работающих на истирание и удар в слабоагрессивных средах
10Х14Г14Н4Т Заменитель стали 12Х18Н10Т для деталей, работающих в слабоагрессивных средах, а также при температурах до 196° С
12Х17Г9АН415Х17АГ1403Х16Н15МЗБ03Х16Н15МЗ Для деталей, работающих в атмосферных условиях (заменитель сталей 12Х18Н9, 12Х18Н10Т) для сварных конструкций, работающих в кипящей фосфорной, серной, 10 %-ной уксусной кислоте
15Х18Н12С4ТЮ Для сварных изделий, работающих в воздушной и агрессивной средах, в концентрированной азотной кислоте
08Х10Н20Т2 Немагнитная сталь для деталей, работающих в морской воде
04Х18Н1003Х18Н1103Х18Н1208Х18Н1012Х18Н912Х18Н12Т08Х18Н12Т06Х18Н11 Для деталей, работающих в азотной кислоте при повышенных температурах
12Х18Н10Т12Х18Н9Т06ХН28МДТ03ХН28МДТ Для сварных конструкций в разных отраслях промышленности. Для сварных конструкций, работающих при температуре до 80°С в серной кислоте различных концентраций (не рекомендуются 55%-я уксусная и фосфорная кислоты)
Читайте также:  Продольно-строгальный станок: виды и особенности приборов

Источник: http://www.NerjStal.ru/teh-xarakter/tablicz-teoret-vesa/spravochnaya-informatsiya/

Сталь: состав, свойства, виды и применение. Состав нержавеющей стали

Бизнес 11 сентября 2017

Многие знают, что сталь – это продукт, получаемый в процессе плавки других элементов. Но каких? Что входит в состав стали? На сегодняшний день эта субстанция представляет собой деформируемый сплав железа с углеродом (его количество составляет 2,14%), а также малой долей других элементов.

Общие сведения

Стоит отметить, что сталью называют сплав, имеющий именно до 2,14% углерода в своем составе. Сплав же, в котором есть более 2,14% углерода, уже называется чугуном.

Известно, что состав углеродистой стали и обычной неодинаков. Если в обычный субстрат входит углерод и другие легирующие (улучшающие) компоненты, то в углеродистом продукте легирующих элементов нет. Если же говорить о легированной стали, то ее состав намного богаче.

Для того чтобы улучшить эксплуатационные характеристики данного материала, в его состав добавляют такие элементы, как Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti и др.

Важно отметить, что наилучшие свойства этой субстанции обеспечиваются именно за счет добавления легированных комплексов, а не одного или двух веществ.

Классификация

Провести классификацию рассматриваемого нами материала можно по нескольким показателям:

  • Первый показатель – это химический состав стали.
  • Второй – это микроструктура, которая также очень важна.
  • Конечно же, стали отличаются по своему качеству и способу получения.
  • Также каждый вид стали имеет свое применение.

Более подробно состав можно рассмотреть на примере химического состава. По этому признаку различают еще два вида – это легированные и углеродистые стали.

Среди углеродистых сталей существуют три разновидности, главное отличие которых заключается в количественном содержании углерода.

Если в состав субстанции входит менее 0,3% углерода, то ее относят к малоуглеродистой. Содержание этого вещества в районе от 0,3% до 0,7% переводит конечный продукт в разряд среднеуглеродистых сталей.

Если же сплав содержит более 0,7% углерода, то сталь относится к разряду высокоуглеродистых.

С легированными сталями дела обстоят примерно также. Если в составе материала содержится менее 2,5% легирующих элементов, то он считается малолегированным, от 2,5% до 10% – среднелегированным, а от 10% и выше – высоколегированным.

Видео по теме

Микроструктура

Микроструктура стали отличается в зависимости от ее состояния. Если сплав является отожженным, то его структура будет делиться на карбидную, ферритную, аустенитную и так далее. При нормализованной микроструктуре субстанции, продукт может быть перлитным, мартенситным или аустенитным.

Состав и свойства стали определяют принадлежность продукта к одному из этих трех классов. Наименее легированные и углеродистые стали – это перлитный класс, средние относятся к мартенситному, а высокое содержание легирующих элементов или углерода переводит их в разряд аустенитных сталей.

Производство и качество

Важно отметить, что такой сплав, как сталь, может включать и некоторые негативные элементы, большое содержание которых, ухудшает показатели продукта. К таким веществам относят серу и фосфор. В зависимости от содержания этих двух элементов состав и виды стали разделяют на следующие четыре категории:

  • Рядовые стали. Это сплав обыкновенного качества, содержит до 0,06% серы и до 0,07% фосфора.
  • Качественные. Содержание вышеуказанных веществ в этих сталях снижается до 0,04% серы и 0,035% фосфора.
  • Высококачественные. Содержат всего лишь до 0,025% как серы, так и фосфора.
  • Высшее качество сплаву присваивается в том случае, если процентный показатель содержания серы не более чем 0,015, а фосфора – не более 0,025%.

Если говорить о процессе производства рядового сплава, то чаще всего его получают в мартеновских печах или же в бессмеровских, томасовских конвертерах. Разлив данного продукта производится в большие слитки. Важно понимать, что состав стали, ее строение, а также качественные характеристики и свойства определяются именно способом ее изготовления.

Для получения качественной стали также используются мартеновские печи, однако к процессу плавки здесь предъявляют более строгие требования, чтобы получить качественный продукт.

Плавка же высококачественных сталей осуществляется лишь в электропечах. Это объясняется тем, что применение этого типа промышленного оборудования гарантирует практически минимальное содержание неметаллических добавок, то есть снижает процентное соотношение серы и фосфора.

Для того чтобы получить сплав особо высокого качества, прибегают к методу электрошлакового переплава. Производство этого продукта возможно лишь в электропечах. После окончания процесса изготовления эти стали всегда получаются только легированными.

Виды сплавов по применению

Естественно, что изменение состава стали сильно влияет на эксплуатационные характеристики этого материала, а значит меняется и сфера его использования. Существуют конструкционные стали, которые могут применяться в строительстве, холодной штамповке, а также могут быть цементируемыми, улучшаемыми, высокопрочными и так далее.

Если говорить о строительных сталях, то к ним чаще всего относят среднеуглеродистые, а также низколегированные сплавы.

Так как применяются они в основном для возведения зданий, то наиболее важной характеристикой для них является хорошая свариваемость.

Из цементируемой стали чаще всего изготавливаются различные детали, основным предназначением которых являются работа в условиях поверхностного износа и динамическая нагрузка.

Другие стали

К другим типам стали можно отнести улучшаемую. Этот вид сплава используют только после проведения термообработки. Сплав подвергается воздействию высоких температур для закалки, а после этого подвергается отпуску в какой-либо среде.

К типу высокопрочных сталей относят те, у которых после подбора химического состава, а также после прохождения термообработки прочность достигает практически максимума, то есть примерно вдвое больше, чем у обычного типа этого продукта.

Можно выделить также пружинные стали. Это сплав, который в результате своего производства получил наилучшие качества по пределу упругости, сопротивлению нагрузкам, а также усталости.

Состав нержавеющей стали

Нержавеющая сталь относится к типу легированных. Основное ее свойство – это высокое сопротивление коррозии, которое достигается за счет добавления такого элемента, как хром, в состав сплава.

В некоторых ситуациях вместо хрома может быть использован никель, ванадий или марганец.

Стоит отметить, что при плавке материала и добавлении в него нужных элементов, он может получить свойства одной из трех марок нержавеющей стали.

Состав этих видов сплава, конечно же, отличается. Самыми простыми считаются обычные сплавы с повышенной устойчивостью к коррозии 08 Х 13 и 12 Х 13. Последующие два типа этого коррозионностойкого сплава, должны обладать высоким сопротивлением не только при нормальных, но и при повышенных температурах.

Источник: fb.ruБизнес
Виды чугуна, классификация, состав, свойства, маркировка и применение

Сегодня почти нет ни одной сферы жизни человека, где бы не применялся чугун. Этот материал известен человечеству уже достаточно давно и превосходно зарекомендовал себя с практической точки зрения. Чугунное литье &ndas…

Бизнес
Доэвтектоидная сталь: структура, свойства, производство и применение

Использование углеродистых сталей широко распространено в строительстве и промышленности. Группа так называемого технического железа имеет множество преимуществ, обуславливающих повышенные эксплуатационные качества ко…

Домашний уют
Бактериальные удобрения: виды, свойства, характеристика и применение

Концентрация в почве различных элементов напрямую зависит от количества в ней бактерий. Нехватка последних может привести к неправильному развитию и замедлению роста. Чтобы устранить эту проблему, используют бактериал…

Автомобили
Полироль для пластика автомобиля от царапин: виды и применение

Пластиковые поверхности салона автомобиля подвергаются различным механическим воздействиям не меньше, чем наружные части кузова. Достаточно одного неосторожного движения, как на пластике может появиться повреждение в …

Бизнес
Дюраль – это высокопрочный сплав на основе алюминия с добавками меди, магния и марганца: свойства, производство и применение

Дюраль – это многокомпонентный сплав, который изготавливают из алюминия, магния, цинка и марганца. В процессе производства в смесь добавляют и другие компоненты.

Бизнес
Самые ценные породы древесины: описание, виды и применение

Издавна древесина ценных пород дерева применялась человеком для строительства жилья и кораблей, изготовления мебели и бытовой утвари. Почему бы и нет? Ведь материал отличается своей надежностью, красотой и природным т…

Бизнес
Медь: электропроводность, свойства, особенности и применение

Во многих отраслях современной промышленности очень широко используется такой материал, как медь. Электропроводность у этого металла очень высокая. Этим и объясняется целесообразность его применения прежде всего в эле…

Бизнес
Композитные материалы: что это такое, свойства, производство и применение

В различных сферах промышленности используются композитные материалы. Что это такое? Это материалы на основе нескольких компонентов, что обусловливает их эксплуатационные и технологичные характеристики. В основе компо…

Бизнес
Что такое сапфировое стекло? Свойства, сравнения и применение

Всем известно, что такое стекло, и большинству – что такое сапфиры. Красивые драгоценные камни, которые используются для изготовления ювелирных изделий. Ну а что же такое сапфировое стекло, для чего оно нужно и какое …

Дом и семья
Средства для мытья стекол, их виды и применение

Опытная хозяйка знает, как важна чистота стекол и зеркал в доме. Любой современный ремонт, непревзойденный дизайн интерьера испортят грязь и разводы на окнах, зеркалах, стеклянных поверхностях. Даже самый скромный, но…

Источник: http://monateka.com/article/247532/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector