Углеродистая сталь — это сплав на основе железа с содержанием углерода (C) примерно от 0.02 % до 1.35 % но, не более 2.14 % и другими примесями с элементами марганца Mn, кремния Si, фосфора P и серы S. Примеси делятся на постоянные и неизбежные, к постоянным относятся: углерод С, основной элемент, является восстановителем железа из добытой руды. Марганец Mn и кремний Si – раскислители, специально вводимые в сталь для снижения содержания кислорода. Сера S, P – неизбежные, вредные примеси, попадающие в сталь из руды.
Так же бывают примеси случайные – попадающие в небольших количествах из шихты при плавке хром Cr, никель Ni и др. Скрытые примеси – азот N, кислород O, водород H, источником скрытых примесей служит атмосфера, водяные пары. В углеродистую сталь, в некоторых случаях, вводятся легирующие элементы в определенных количествах, для изменения структуры сплава и его свойств. Например в сталь 40Х вводится легирующий элемент хром Cr ~ 1 % и, в сталь 40Х13 вводится легирующий элемент хром Cr ~ 13 %.
Углеродистая сталь
Углеродистая сталь маркировка, свойства, классификация по химическому составу. Основным параметром, на который надо обратить внимание при выборе марки стали, становится процент содержания углерода (C). Различают три вида углеродистой стали.
- низкоуглеродистая сталь — содержание углерода от 0.02 % до 0.25 %, это сталь 05кп, 08кп, 10, 15, 20, Ст0, Ст1, Ст2…
- среднеуглеродистая сталь — содержание углерода от 0.26 % до 0.6 %, это сталь 25, 35, 45, 55, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6…
- высокоуглеродистая сталь — содержание углерода от 0.61 % до 1.35 %, это сталь 58, 60, 65, 70, 75, 80, 85, У9, У12, У13…
Низкоуглеродистая сталь — предназначена преимущественно для изготовления сварных изделий — за счет малой доли углерода они очень податливы к любым процессам сварки, не склонны к образованию флокенов и трещин, легко поддаются механическому резанию и изгибу. В целом, они вязкие и с низкой прочностью. низкое содержание углерода позволяет применить к материалу особый вид химико-термической обработки — цементацию. Поверхностные слои насыщаются углеродом из внешнего источника, после чего реакция на закалку становится уже совершенно иной. Твердость поверхности зашкаливает, а сердцевина по-прежнему остается мягкой и может работать как гаситель напряжений.
Среднеуглеродистая сталь — сплавы с углеродом по нижнему и верхнему пределам сильно различаются по свариваемости и другим характеристикам. Среднеуглеродистые стали могут содержать измельчители зерна других элементов — ванадий, титан, ниобий, суммарное количество которых не превышает 0.1 %. Применяются после различных видов термической обработки – закалки и низкого отпуска, нормализации, улучшения, поверхностного упрочнения. Такие марки стали стабильно и уверенно реагируют на закалку, набирая нужную прочность и твердость без дополнительных ухищрений. Но сварку следует вести с осторожностью — увеличенная доза углерода может приводить к развитию трещин при кристаллизации шва. Их используют при производстве и изготовлении деталей машин и механизмов, которые постоянно испытывают рабочие нагрузки. Это разнообразные рычаги, шестерни, колеса, шкивы ременных передач, валы и оси.
Высокоуглеродистая сталь — вообще не рекомендуется варить: они очень склонны к образованию трещин, флокенов и остаточных напряжений в зоне шва. За счет высокой доли углерода на закалку реагируют лучше всех остальных. Результатом становится очень высокая твердость и прочность, вплоть до возникновения пружинящих свойств. Такие марки закладывают для изготовления специальных деталей машин, пружин различной конфигурации (плоские, витые, тарельчатые), режущего и слесарного инструмента.
На складе компании Наш Металл широкий выбор металлопроката — более 10000 позиций сортамента. Вы можете купить углеродистую сталь в Нижневартовске позвонив по телефону, или напишите нам на электронную почту.
Углеродистая сталь маркировка, свойства, классификация по качеству. Под качеством стали понимают совокупность свойств, определяемых металлургическим процессом ее производства. Это и однородность химического состава, строения, свойств, а также ее технологичность – все это зависит от содержания в стали газов – кислорода, азота и водорода, а также таких вредных примесей как сера и фосфор.
Качество стали — нормы содержания вредных примесей в углеродистой стали
- сталь обыкновенного качества — содержит до 0.06 % серы и 0.07 % фосфора — Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6
- качественная сталь — не более 0.04 % серы и 0.03 % фосфора — сталь 20, сталь 30, сталь 35, сталь 40, сталь 45, сталь 50, 55У7, У8, У8Г, У9, У10, У11, У12 и У13
- высококачественная сталь — не более 0.025 % серы и 0.025 % фосфора — У7А, У8А, У8ГА, У9А, У10А, У НА, У12А и У13А
- особовысококачественная сталь — не более 0.015 % серы и 0.025 % фосфора — 30ХГС-Ш, 30ХГСА-Ш
Пример качества: сталь качественная — 30ХГС, сталь высококачественная — 30ХГСА, сталь особовысококачественная — 30ХГС-Ш и 30ХГСА-Ш
Их отличительные качества и особенности описаны в нормативных документах:
- сталь обыкновенного качества – ГОСТ 380-94
- конструкционная сталь– ГОСТ 380-88,
- инструментальная сталь– ГОСТ 1435-54 и ГОСТ 5952-51
Механические характеристики углеродистых сталей растут вместе с содержанием углерода. Этот элемент — главный признак всех возможностей сплава.
Ниже в таблице приведены ориентировочные показатели разных категорий сталей в «сыром» состоянии.
Категория углеродистых сталей |
Предел прочности на разрыв |
Относительное удлинение при разрыве |
Поверхностная твердость |
Низкоуглеродистые стали |
255…450 МПа |
20…34 % |
101…179 HB |
Среднеуглеродистые стали |
450…560 МПа |
16…24 % |
132..207 HB |
Высокоуглеродистые стали |
650…820 МПа |
11..16 % |
187…269 HB |
Углеродистую сталь маркировка
Углеродистую сталь обыкновенного качества изготавливают следующих марок: Ст0 Ст1кп Ст2кп Ст3кп Ст4 кп Ст5пс Ст6 пс, Ст1 пс Ст2пс Ст3пс Ст4пс Ст5сп Ст6сп, Ст1сп Ст2сп Ст3сп Ст4сп Ст5Гпс, Ст3Гпс, Ст3Гсп
Буквы Ст – обозначают «сталь», цифра – условный номер марки в зависимости от химического состава, кп, сп, пс – степень раскисления. Спокойные стали сп маркируются без индекса, полуспокойные и кипящие с индексом- пс или кп.
Среднеуглеродистая сталь c цифрами 30, 35, 40, 45, 50, 55 маркируется так: Сталь 30, Сталь 35, Сталь 45 …. и т.д. слово Сталь и так понятно, где цифра процент содержания углерода в сотых долях. Например Сталь 45 процент содержания углерода 0.45 %.
Высокоуглеродистая сталь это марки: сталь 60, сталь 65, сталь 70, У8, У8А, У8АГ, У9, У12… Если нет букв расшифровывается как и среднеуглеродистая, если есть буква У — указывает на то, что сталь углеродистая, цифры показывают среднюю массовую долю углерода в десятых долях %, где Г – повышенная массовая доля марганца, буква А в конце маркировки стали означает, что сталь относится к высококачественным сплавам.