Въведение и класификация на въглеродна стомана

Класификация на въглеродната стомана

1. Според масовия процент въглерод: нисковъглеродна стомана (C: ≤0,25 %), средновъглеродна стомана (C: 0,25 % < C < 0,6 %), високовъглеродна стомана (C: >0,6 %)

Колкото по-високо е съдържанието на въглерод, толкова по-голяма е твърдостта и якостта, но пластичността намалява.

2. Според качеството на стоманата (предимно съдържанието на примеси сяра и фосфор): обикновена въглеродна стомана (S < 0,055 %, P < 0,045 %), висококачествена въглеродна стомана (S < 0,040 %, P < 0,040 %), напреднала висококачествена въглеродна стомана (S < 0,030 %, P < 0,035 %)

3. По предназначение: Въглеродна конструкционна стомана: Използва се предимно за мостове, кораби, строителни елементи, машини; въглеродна инструментална стомана: Използва се предимно за ножове, форми, мерителни инструменти и др.

Марки и области на приложение на въглеродната стомана

Обикновена въглеродна конструкционна стомана: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275 и др. Числата показват минималната граница на текучест. Q195, Q215 и Q235 притежават добра пластичност и могат да се валцоват в стоманени листове, стоманени пръти, стоманени тръби и др. Q255 и Q275 могат да се валцоват в профилна стомана, стоманени листове и др.

Висококачествена въглеродна конструкционна стомана: Марката на стоманата се изразява в десетохилядни части от средното масово съдържание на въглерод, например 20#, 45# и др. 20# означава съдържание на C: 0,20 % (20/10 000)

Използва се предимно за производство на различни машинни части.

Въглеродна инструментална стомана: Марката на стоманата се изразява чрез средното масово съдържание на въглерод и започва с буквата T, например T9, T12 и др. T9 означава съдържание на C: 0,9 % (9 части на хиляда)

Използва се предимно за производство на различни режещи инструменти, мерителни инструменти, форми и др.

Лито стоманено: Класът на лита стомана се обозначава с префикса ZG преди числото, а числото показва средната масова част на въглерода в стоманата (изразена в десетохилядни). Например, ZG25 означава съдържание на C: 0,25%.

Употреба: Основно се използва за производство на части със сложна форма, които изискват определена якост, пластичност и ударна вязкост, като например зъбни колела, съединителни муфти и др.

Обикновена термична обработка на въглеродна стомана

отжиг

Стоманата се нагрява до подходяща температура, задържа се при тази температура определено време и след това се охлажда бавно (охлаждане в пещ), за да се получи термична обработка, близка до равновесното състояние на структурата.

Пълен отжиг, изотермен отжиг, сфероидизиращ отжиг, дифузионен отжиг, отжиг за отстраняване на остатъчни напрежения

Нормализация

Термичната обработка включва нагряване на стоманените детайли до 30–50 °C над AC3 и Acm, задържане при тази температура в продължение на подходящо време и последващо охлаждане на въздух, за да се получи перлитоподобна структура.

Закаляне

Топлинна обработка, при която стоманените части се нагряват до аустенитизация и след това бързо се охлаждат, за да се превърне структурата в мартензит. Морфологията на получената мартензитна структура е тясно свързана с химичния състав на стоманата, размера на първоначалните аустенитни зърна и условията на образуване. Колкото по-малки са аустенитните зърна, толкова по-фин е мартензитът.

Отпускане

След закаляването на стоманените части, за да се отстрани вътрешното напрежение и да се постигнат необходимите свойства, те се нагряват до определена температура под Ac1, задържат се при тази температура за определено време и след това се охлаждат до стайна температура.

легирана стомана

Към въглеродната стомана се добавят един или повече легиращи елементи, за да се получи стомана, наречена легирана стомана.

Класификация на легираната стомана

Според количеството легиращи елементи: нисколегирана стомана (общата масова част е по-малка от 5 %), среднолегирана стомана (общата масова част е 5–10 %), високолегирана стомана (общата масова част е над 10 %)

Според типовете основни сплавяващи елементи: хромова стомана, хром-никелова стомана, стомана, силициево-манганова стомана и др.

По предназначение: конструкционна стомана, инструментална стомана, стомана със специални свойства.

Неръждаема стомана

Тип стомана с висока корозионна устойчивост в атмосферни условия и в обикновени корозивни среди.

Приложение: Използва се предимно за производство на детайли или конструкционни части, които работят в различни корозивни среди и изискват висока корозионна устойчивост. Широко се използва в нефтения и химическия сектор, атомната енергетика, океанското строителство, отбраната и някои високотехнологични научни области.