Стоманата е деформируема сплав с малко количество въглерод (по-малко от 2%) с желязо и други химически елементи. Това е широко разпространен материал, използван в почти всички индустриални сектори. Специфичното тегло на стоманата се определя от вида й, който се формира според предназначението и химичните компоненти на металната сплав.

Класификация и свойства на стоманите

Стоманата има много свойства, тъй като е структурен материал. Основното е здравина: сплавта е в състояние да толерира достатъчно напрежение при работни условия. Сред другите характеристики има:

  • пластичност - устойчивост на значителни деформации без разрушения по време на производството на конструкции и в местата на задръствания по време на експлоатацията им;
  • вискозитет - способността да се поемат силите на външната сила, предотвратявайки разширяването на пролуките;
  • устойчивост на напукване;
  • твърдост;
  • твърдост;
  • студоустойчивост;
  • устойчивост на топлина.

Стоманата се класифицира по тяхната микроструктура, съдържание на химични елементи, вид и метод на производство и област на приложение. Всяка класификация включва много точки, които характеризират този материал.

Химичен състав

Според химическата комбинация сплавите са разделени на въглеродни и легирани. Първите се класифицират според процента на съдържащия се въглерод:

  • нисковъглеродна - до 0, 3%;
  • среден въглерод - 0, 3-0, 7%;
  • високо въглероден - от 0, 7%.

Технологичните параметри на метала се подобряват чрез легиране. Сплавите, които в допълнение към естествените фероимпустоси съдържат елементи, въведени с конкретна цел, се наричат ​​легирани. Обикновено стоманата е обогатена със следните химически елементи:

  • молибден;
  • волфрам;
  • хром;
  • алуминий;
  • никел;
  • бариев;
  • ванадий;
  • талий;
  • манган;
  • силиций.

По-значително подобрение в свойствата на сплавта се постига с интегриран подход към легирането. Сплавните сплави се класифицират по тяхната химическа структура. Следните съединения се разграничават в зависимост от процента на добавените елементи:

  • ниско легирани до 2, 5%;
  • среднолегирани - 2, 5-10%;
  • силно легиран - от 10%.

Структурни характеристики

В съответствие с микроструктурата, сплавите и стоманите, получени чрез отгряване, се разделят на карбидни или ледебуритни, феритни, хипереутектоидни, хипереутектоидни, аустенитни. При нормални условия се получават перлитни, мартензитни и аустенитни.

Перлитните са представени от въглеродни и легирани проби с малка стойност на легиращите фракции, а мартензитните с вече по-високо съдържание на такива компоненти. Най-високият процент на допълнителни компоненти е в аустенитните стомани.

Съдържание на примеси

По качество, а именно по технология на развитие и наличие на добавки, металите се разделят на четири категории. Има стомани от обикновени (обикновени), висококачествени, висококачествени и особено висококачествени:

  • Сплавите с обикновено качество се топят в преобразуватели, използващи кислород или огромни открити пещи и според химическата структура се класифицират като среден въглерод със съдържание на въглерод до 0, 6%. Обикновената изработка класифицира сплавите като евтини материали с ниски механични характеристики в сравнение с други категории. Наличието на сяра - до 0, 06%, фосфор - до 0, 07%. Известни са следните степени от подобна стомана: St5kp, StO.
  • Висококачествената стомана се топи по аналогия в конвертори или пещи, но при спазване на по-строги изисквания към структурата на заряда, методите на топене и леене. В химичния състав се отличават въглеродни или легирани материали. Сярата се съдържа в количество не повече от 0, 04%, фосфор - до 0, 03%. Известни марки - 20kp, 08kp.
  • Висококачественият клас стомана се поддава на процеса на топене, главно в електрически пещи с топене с електрошлак или други технологични методи, които осигуряват висока чистота. Съдържанието на неметални добавки се представя от наличието на сяра в обем до 0, 04%, фосфор - до 0, 03%, както и от липсата на газови примеси. Поради това механичните индикатори се увеличават. Често срещаните марки са 15X2MA, 20A.
  • Особено висококачествените сплави, дължащи се на топенето на електролаг, се пречистват ефективно от оксиди и сулфиди. Тази категория стомана се топи само легирана. Произвежда се с помощта на електрически пещи по електрометалургични методи. Съдържание на сяра - по-малко от 0, 01%, фосфор - 0, 025%. Известни марки - 20HGNTR-Sh, 18HG-Sh.

Отдел за кандидатстване

Тъй като цената на стоманата е сравнително малка, а мащабът на производство, напротив, достига много големи стойности, обхватът на материала е огромен и разнообразен. Според използването на стомана и техните сплави са разделени на структурни, инструментални, стомани със специални физични и химични характеристики. Структурните стомани са разделени на такива видове.

  • Конструкция - нисколегирана и въглеродна, с обичайното качество. Едно от основните технически свойства е висока заваряемост. Марки: S390K, S440D, S255.
  • Стомана за студено щамповане - качествена нисковъглеродна марка 08kp, 08Yu под формата на ламарина.
  • Сферичен лагер - високо въглеродна стомана с добавка на хром, има висока якост и устойчивост на износване (ШХ15, ШХ9).
  • Подобрени стомани - със средно съдържание на въглерод (степени 35, 45, 50), хром (40X, 50X), хром с бор (ZOHRA), силиций и манган, никел, никел и молибден. Чрез термично втвърдяване и високо закаляване се увеличават механичните характеристики на сплавите.
  • Автоматично - сплави с добавяне на сяра, телур, селен и олово, което води до създаването на крехки микрочипове и намалява триенето на резачката и металните стружки. Намерете приложение в масовото производство на шипове, гайки, винтове на автоматични металообработващи машини. Марки стомани: A12, A20, A40G, AC11.
  • Циментирани - нисковъглеродни (15, 25) и легирани сплави (15Х, 15ХФ, 20ХН, 12ХНЗА). Те се използват за производство на части, подложени на повърхностно пренапрежение и носещи динамични допълнителни натоварвания.
  • Високоякостни - средно-въглеродни легирани стомани (3ОХГСН2А, ОЗН18К9М5Т, 04ХИН9М2Д2ТЮ), които чрез избиране на химичната структура и термична обработка имат якост на опън, който е 2 пъти по-висок от този на обикновените конструктивни.
  • Пролет-пролет - това са въглеродни стомани от клас 65, 70 и сплави, легирани със силиций, хром, волфрам, манган, ванадий и бор, което допринася за увеличаване на границата на еластичността им (50KhGS, 60S2, 60S2KhFA, 55KhGR). Те имат дълга еластичност и способност да устоят на деформация и умора.
  • Износоустойчив - използва се при производството на части, работещи в среда на абразивен контакт, високо налягане и сблъсъци (110G13L).
  • Топлоустойчиви, термоустойчиви - стомани с малко количество въглерод (0, 1-0, 45%), както и легирани със силиций, хром, никел, кобалт и други компоненти. Задължително в структурата на сплавта съдържа манган и никел, като последният гарантира необходимото увеличаване на дългосрочната устойчивост на корозия с леко увеличаване на якостта на добива и краткотрайната устойчивост. Намерете приложение в производството на клапани, газови турбини и паротурбинни връзки на различни механизми, тръби.

Според приложението сплавите на инструментите се разделят на сплави за режещи и измервателни инструменти, умират. При производството на режещи инструменти прибягват до използването на въглерод, инструмент, сплав, високоскоростни сплави.

Наличието на въглерод в въглеродните сплави на инструменти е 0, 65-1, 32%, често срещаните марки са U7, U13, U7A, U13A. Сплавите с малки пропорции на легиращите компоненти са условно причислени към тази категория, тъй като имат малки разлики.

Легираните инструментални стомани в своята химическа структура имат от 1 до 3% примеси. Широко използвани марки 9XC, HVGS за производството на гилзи, бормашини с голям диаметър, мелници, HVG (брошки, разширители). Инструментите за рязане с висока скорост се изработват от високоскоростни стомани с висока топлинна устойчивост. Най-използваните марки са R9, R6M5, R9F5, RYUK5F5.

При производството на измервателни уреди, използващи марки U8-12, X, 12X1, HVG, X12F1. Сплавите имат твърдост, износоустойчивост и стабилност на линейни параметри. Везни на измервателни уреди, линийки и скоби са изработени от листова стомана 15. Сплавите са подложени на предварителна термична обработка, което подобрява качеството на механичните характеристики. Критерии за щамповани стомани:

  • висока твърдост;
  • топлоустойчивост;
  • износоустойчивост;
  • закаляване.

Специфична гравитация

Физическата стойност на плътността или специфичното тегло на стоманата е 7, 8 g на 1 cm³ обем. За да се изчисли специфичната тежест на метала, има специален калкулатор. Специфична тежест на обикновените видове, в грамове на кубичен сантиметър:

  • 12X18H10T, неръждаема структурна криогенна - 7.9;
  • 08X18H10T, неръждаема, устойчива на корозия топлина - 7, 9;
  • 09G2S, нисколегирана конструкция - 7, 85:
  • 10, 20, 30, 40, структурно качество на въглерода - 7, 85;
  • St3sp, St3ps, структурен въглерод - 7.87;
  • 5ХНМ, щамповане на инструмента - 7, 8;
  • X12MF, матрица на инструмента - 7, 7;
  • 65 G, структурна пружина-пружина - 7, 85;
  • 30HGSA, структурно легиран - 7.85.

Алуминият, манганът, въглеродът, хромът са склонни да понижават плътността на сплавите. Кобалт, никел, волфрам и мед, за разлика от тях, могат да го засилят.

Категория:

На технологиите