Марки спокойной стали
Сплавы полного раскисления разделяют на следующие группы:
- углеродистые спокойные стали обыкновенного качества – регламентируются ГОСТом 380-2005 года, обозначаются «сп»;
- качественные и высококачественные – выпускаются по ГОСТу 1050-88, буквенного индекса по этому стандарту не имеют;
- все легированные и низколегированные стали обычно изготавливают спокойными, буквенного индекса не имеют.
Внимание! Стали, полученные непрерывной разливкой, во время процесса полностью раскисляются.
Структура слитка малораскисленного металла
Основной признак слитка кипящей стали – отсутствие сосредоточенной усадочной раковины. Структура слитка зависит от интенсивности и периода кипения расплава. В затвердевшем состоянии он имеет 5 зон:
- наружная плотная корка;
- скопление сотовых пузырей, имеющих вытянутую форму;
- промежуточная зона между сотовыми и вторичными пузырями;
- скопление глубинных (вторичных) воздушных пузырей;
- сердцевина слитка – зона глубинных пузырей.
В качественных слитках наружная корка настолько плотная и толстая, что при нагреве и прокатке скопление сотовых пузырей не вскрывается.
«Закупоренная» – разновидность кипящей стали
По степени подавления выделения газов при затвердевании расплава материал находится между кипящей и полуспокойной сталями. Отличие этой технологии – закрывание слитка сверху после разливки механическим или химическим способом.
- При механическом закупоривании слиток закрывается тяжелой чугунной крышкой.
- Химическое закупоривание реализуется с помощью добавления сверху изложницы присадок алюминия или ферросилиция. Это приводит к ускоренному твердению верхней части слитка, которая отрезается и отправляется в отходы.
Такая методика позволяет уменьшить время выделения газов и снизить количество воздушных пузырей внутри слитка.
От производства сортового проката до изготовления гаек
Сталь, полностью раскисленная в процессе производства, имеет менее высокие показатели неоднородности состава. Материал полуспокойного типа стоит дешевле. Из стали получают качественный сортовой прокат: шестигранники, уголки, полосы, круги, листы и пр. Это востребованные виды изделий, применяемые в строительстве, машиностроении, станкостроении, изготовлении мебели и т.д.
Полуспокойная сталь применяется в производстве заготовок для трубного проката. Благодаря высокой прочности материал используют для получения несущих сварных конструкций, способных выдерживать значительные интенсивные нагрузки. Еще одна сфера применения – это производство крепежных изделий.
При выборе стали нужно ориентироваться на условия ее эксплуатации, включая температурный режим и уровень оказываемой нагрузки. Покупайте материал у крупного поставщика, который предложит широкий выбор марок стали и поможет определиться с выбором.
Какая сталь обыкновенного качества относится к полуспокойной — Справочник металлиста
Углеродистые стали обыкновенного качества уже давно стали продуктом массового производства, что позволило сделать их стоимость доступной. Согласно ГОСТу 380-2005, в их состав, кроме железа и углерода, может входить определенное количество включений неметаллического типа, а также примесей, ухудшающих качественные характеристики таких сталей.
Толстолистовой прокат производится, как правило, из конструкционной углеродистой стали обыкновенного качества
Требования ГОСТ 380-2005
Ознакомиться с требованиями ГОСТ к углеродистым сталям обыкновенного качества можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже. ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки Скачать
В ГОСТе 380-2005 оговариваются все требования к характеристикам, которые должны иметь углеродистые конструкционные стали, обладающие обыкновенным качеством. Такие стали используются преимущественно для производства:
- метизных изделий;
- изделий, полученных методом штамповки и ковки;
- металла в листах различной толщины;
- сортового проката;
- заготовок, полученных методом литья и катания;
- широкополосного проката;
- фасонного проката;
- металлических лент и проволоки различного диаметра;
- продукции, полученной после обработки металла на прокатном оборудовании обжимного типа (слябы, блюмы и др.);
- металлических слитков.
Листовой прокат подразделяется на категории по нормируемым характеристикам
В соответствии с положениями вышеуказанного ГОСТа, выпуск углеродистых сталей обыкновенного качества происходит в различных вариантах раскисления, в соответствии с которыми их делят на кипящие, полуспокойные, спокойные. Обозначения всех марок таких стальных сплавов начинаются с букв «Ст», за которыми следуют остальные элементы маркировки.
Сразу после литер, указывающих на категорию стали, в ее маркировке стоят цифры, по которым можно определить номер марки.
Узнать о том, к какому типу по степени раскисления относится та или иная углеродистая сталь обыкновенного качества, можно по буквам «кп», «пс» и «сп». В обозначении некоторых марок можно увидеть букву «Г».
Это означает, что в составе данной стали такой элемент, как марганец, присутствует в количестве, не превышающем 0,8%.
Сферы применения углеродистых сталей обыкновенного качества
Допустимые элементы
Нормативным документом (ГОСТом) регламентируется и химический состав углеродистых сталей обыкновенного качества. такого элемента, как кремний, в сталях, обладающих разной степенью раскисления, может варьироваться в следующих пределах:
- кипящие – до 0,05%;
- полуспокойные (Ст1пс, Ст2пс, Ст3пс и др.) – 0,05–0,15%;
- спокойные – 0,15–0,3%.
В сплавах обыкновенного качества марки Ст0 кремния, как и марганца, содержаться не должно. Такой значимый элемент, как углерод, в углеродистых сталях разных марок может содержаться в следующих количествах:
- Ст0 – до 0,23%;
- Ст1 – 0,06–0,12%;
- Ст2 – 0,09–0,15%;
- Ст3 – 0,14–0,22%;
- Ст4 – 0,18–0,27%;
- Ст5 – 0,28–0,37%;
- Ст6 – 0,38–0,49%.
марганца в углеродистых сталях обыкновенного качества регламентируется стандартом в следующих пределах:
- Ст1 и Ст2 – 0,25–0,5%;
- спокойные, а также полуспокойные сплавы марки Ст3 – 0,4–0,65%;
- кипящая сталь марки Ст3 – 0,3–0,6%;Ст4 – 0,4–0,7%;
- СтГсп и Ст3Гпс – 0,8–1,1%;
- полуспокойные, а также спокойные сплавы Ст5 и Ст6 – 0,5–0,8%;
- Ст5Гпс – 0,8–1,2%.
Нормируется ГОСТом и содержание в углеродистых сталях обыкновенного качества такого элемента, как азот. Его количество может варьироваться в следующих пределах:
- в сталях, которые получены путем выплавки в конверторных и мартеновских печах, – до 0,01%;
- в сплавах, которые выплавлены в печах электрического типа, – до 0,012%.
Углеродистая сталь марки Ст5сп применяется для изготовления деталей, работающих при температуре до 420 град: клёпок, гаек, болтов, стержней. звездочек и др.
https://www..com/watch?v=Oy3KOx_32Lw
Остальные элементы, включая вредные примеси, могут содержаться в углеродистых стальных сплавах, обладающих обыкновенным качеством, в следующих количествах:
- фосфор (кроме Ст0) – до 0,04%;
- сера – не более 0,05%, а в стали марки Ст0 – 0,06–0,07%;
- хром, никель, медь – до 0,3% (в стали марки Ст0 количественное содержание данных элементов не нормируется).
Другие особенности химического состава
Для марки Ст5Гпс строго оговаривается содержание углерода, количество которого должно находиться в пределах 0,22–0,3%.
В углеродистых сталях обыкновенного качества марок 2, 3 и 4, относящихся к кипящим и предназначенных для производства сортового, а также фасонного проката, содержание кремния может составлять до 0,07%.
Для стальных сплавов марки Ст3, относящихся к спокойным, полуспокойным и кипящим, минимальное содержание углерода не нормируется. При этом важно, чтобы их механические характеристики соответствовали всем требованиям ГОСТа.
https://www..com/watch?v=gWRIXjiIlGo
Если из углеродистых сталей обыкновенного качества Ст3, Ст4 и Ст5, соответствующих любой степени раскисления, производится листовой прокат с толщиной листов до 10 мм, то, в соответствии с положениями нормативного документа, в их химическом составе допускается уменьшение количества марганца на 0,1%.
Преимущества спокойной стали
Благодаря однородности и мелкозернистости структуры, для раскисленных сталей характерны следующие преимущества:
- хорошее сопротивление динамическим воздействиям и хрупкому разрушению, благодаря чему их применяют при изготовлении конструкций ответственного назначения, для которых планируются статические и динамические воздействия;
- сталь, для раскисления которой применялись присадки алюминия, не подвержена старению, которое подразумевает изменение свойств материала без заметного изменения микроструктуры. Снижаются пластичность, сопротивление хрупкому разрушению, порог хладоломкости, немного повышается прочность;
- равномерное распределение серы и фосфора;
- хорошая свариваемость.
Области применения кипящей стали
Эта металлопродукция имеет определенные ограничения по сферам использования. Она не допускается для изготовления:
- крепежных элементов котлов, работающих под давлением;
- конструкций и оборудования, запланированных для эксплуатации при температурах ниже -20°C
- аппаратов, эксплуатируемых при динамических, знакопеременных, пульсирующих нагрузках;
- оборудования и конструкций, контактирующих с агрессивными, взрыво- и пожароопасными средами, сжатыми и сжиженными газами.
Из слитков кипящей стали производят полосы, листы, тонкие плиты, проволоку, прутки, штрипсы, трубы, предназначенные для изготовления продукции рядового назначения.
Какие виды и марки углеродистой стали существуют
Технические характеристики сталей напрямую зависят от количества и качества входящих в них элементов (углерода). Чем его больше, тем тверже сплав и выше его хрупкость. Углеродистые стали различной марки отличаются низким содержанием легирующих компонентов. Обычно каждый из них не превышает 1,5% и оказывает незначительное влияние на технические характеристики сплава.
Углеродистые стали выпускаются в виде проката и фасонного литья. Они широко применяются во всех отраслях промышленности и строительства, быту. Металлургические предприятия передают слябы и блюмсы на дальнейшую переработку в лист, профильный прокат, трубы различного диаметра.
Углеродистая сталь
Что собой представляют углеродистые стали
Углеродистые стали представляют собой сплав железа, в котором содержание углерода до 0,6%. Количество серы и фосфора зависит от качества металла. Легирующие элементы присутствуют в незначительном количестве. Качественные характеристики зависят от количества углерода, серы, фосфора, марганца и кремния.
- твердость;
- свариваемость;
- прочность;
- вязкость;
- упругость.
Чем больше углерода, тем выше твердость, хрупкость и хуже свариваемость.
Общие характеристики
Углеродистая сталь делится на 3 группы по требованиям к химическому составу и механическим свойствам. Обозначение буквенное. Определяющим для группы является:
- А — механические свойства;
- Б — химический состав;
- В — строго выдерживается химсостав и основные механические свойства.
Сплавы группы В проверяются на химию, и во время разлива с ковша берется образец для проверки механических характеристик — предел прочности на растяжение и изгиб, ударная вязкость. Твердость регулируется термообработкой.
Состав химических элементов
Основной элемент — железо. Отношение к группе определяется количеством углерода. неметаллических включений фосфора и серы ухудшает механические качества. Они способствуют красноломкости и хладоломкости, образованию трещин в горячем и холодном металле.
Коррозионная устойчивость обеспечивается низким содержанием углерода и добавлением хрома. Количество химических элементов в углеродистой стали марганца и кремния зависит от способа раскисления и класса качества. Марганец может присутствовать в пределах 1,2% в сплавах нормального качества, до 1,8% в высококачественных. кремния не превышает 0,3%.
Высококачественные стали группы В проверяют по свойствам и химическому составу. Допустимое количество неметаллических включений — 0,03–0,0018%.
От количества углерода зависит твердость стали, ее способность к закалке и свариванию.
Чем ниже показатель углерода, тем лучше варится металл. Ст 40Х требует подогрева перед сваркой, Ст 6 — нагрева до 700⁰ и послесварочного отпуска. Прокаливаемость наоборот. До Ст4 сплавы не калятся, не изменяют свою твердость. Сталь 40х может потрескаться при резком охлаждении в воде.
Нагрев стали
Классификация по степени раскисления
По степени раскисления углеродистые сплавы делятся на такие типы:
- кипящие;
- спокойные;
- полуспокойные.
Кипящие сплавы обыкновенного качества сразу после внесения раскислителя выпускаются из печи. В отдельных случаях раскисление производится в ковше. В результате в под коркой образуется много воздушных пузырьков.
У инструментальных сплавов реакция раскисления начинается до разлива и полностью заканчивается при заливке в ковш.
Кипящие стали используют для производства слитков, слябов и блюмсов — проката крупного сечения. В дальнейшем происходит переплавка их на высококачественный металл в электрических печах или переделка на прокат меньшего диаметра — круг, квадрат. Воздух в процессе переработки выходит, зерно вытягивается вдоль, увеличивая механические свойства стали. Полуспокойные стали отличаются повышенной ковкостью.
Методы производства и различия по качеству
По методам производства сплавы делятся на три типа:
- мартеновские;
- конвекторные;
- в электропечах.
Способ производства и разделение по качеству указывается в сертификате на металл и может обозначаться буквенно в конце маркировки. Например, ВД — электродуговой переплав, Ш — шлаковый переплав.
Мартеновские с наиболее низким качеством идет на переделку и прокат группы А. В электропечах производится сплав высокого и очень высокого качества.
Область применения
Из углеродистой стали изготавливают сварные конструкции зданий, водопроводные и газовые трубы, детали станков и автомобилей, прокат круглого и другого сечения для изготовления различных предметов, заборов, решеток.
Особенности маркировки
Маркировка углеродистых сталей имеет буквенно-цифровое значение и на торце проката обозначается определенным цветом. Ст в начале означает нормальное качество. Затем идет цифра, указывающая количество углерода и способ раскисления.
Для материала с повышенным качеством обозначение начинается со слова Сталь, затем углерод в сотых долях и буквенное обозначение легирующих элементов.
Высококачественные обозначаются в конце буквой А. Специальные, высокоуглеродистые, инструментальные — У, быстрорежущие — Р.
Маркированная углеродистая сталь
Как расшифровать маркировку сталей
Марку углеродистой стали и группу ее качества можно определить по типу маркировки. Каждая цифра и буква имеет свое значение и показывает требования к качеству, степень раскисления, наличие легирующих элементов.