Углеродистая сталь: ее виды и применение

Сталью называют сплав двух основных элементов – углерода и железа. В основном, сталь различают по химическому составу на углеродистую сталь и легированную. Последняя отличается от углеродистой, дополнительными примесями, которые улучшают характеристики стали. Также сталь можно подразделить на иные виды по следующим основаниям: содержанию углерода, качеству, степени раскисления.

Сталь по степени раскисления

По степени раскисления сталь может быть:

• кипящей, которая является менее качественной и наиболее дешевой сталью. В ее составе присутствует минимальное количество добавок, что делает ее структуру неоднородной за счет присутствия растворенных газов. Данный материал обладает плохой свариваемостью по причине высокого риска образования трещин на швах при варке и после нее.
• спокойные стали обладают наиболее однородной структурой. Для раскисления используют алюминий и другие вещества, что позволяет удалить большую часть газов в расплаве. Хорошее качество металла обеспечивается за счет удаления большей части газов и присутствия в составе алюминия, что делает структуру металла мелкозернистой. Единственным минусом является высокая стоимость материала, однако, спокойные металлы можно использовать работ ответственного назначения.
• полуспокойные стали – это средний вариант материла по цене и качеству. Если сравнивать с кипящей сталью, то в полуспокойных сталях гораздо меньшее количество пузырьков, а внутренние дефекты при горячей прокатке устраняются. Основным назначением полуспокойных сталей является изготовление конструкционных сплавов.

Сталь по содержанию углерода

• высокоуглеродистая сталь – сталь с содержанием углерода от 0,6 до 2%. Повышенное количество углерода в составе стали повышает прочность и твердость, при этом снижая уровень текучести и пластичности. Однако, если содержание углерода в металле свыше 1%, его прочность начинает снижаться. Именно поэтому сталь, с содержанием углерода в составе более 1% не изготавливают.
• среднеуглеродистая сталь содержит в своем составе от 0,6 до 1,65 % марганца, что позволяет применять данный вид стали при производстве продукции, которая в дальнейшем будет использоваться при высоких нагрузках. Вся сталь данной группы легко поддается ковке. Самое широкое применение среднеуглеродистая сталь нашла в машиностроении. А при производстве рельсов, колес вагонов и их осей применяю марки стали с более высоким содержанием углерода – от 0,4 до 0,6%).
• низкоуглеродистая сталь изготавливается путем холодного проката или в виде отожженных листов и полос. Области применения низкоуглеродистой стали зависят от процентного соотношения содержания углерода в составе металла.

Исходя из этого критерия, сталь может применяться:

• 0,1% углерода – металл применяется при изготовлении проволоки, тонкого листа, корпусов автомобилей, а также тары;
• 0,1 – 0,25% углерода в составе позволяет применять сталь для производства деталей с цементируемым поверхностным слоем. Процесс цементации обеспечивает создание износостойкой поверхности в сочетании с вязкой сердцевиной.
• 0,25% углерода в составе металла позволяет использовать его в штамповке и ковке, производстве бесшовного трубного проката.

По качеству стали

По данному критерию, сталь можно разделить на:

• конструкционную сталь обыкновенного качества – может быть представлена в виде листового, сортового и фасонного проката;
• конструкционная качественная сталь – продукт с малым количеством примесей, узким диапазоном количества углерода в составе и увеличенным количеством марганца и кремния.