Углеродистая сталь это нержавейка или нет

Сравнение углеродистых и нержавеющих сталей

Эти два материала относятся к наиболее распространенным типам сплавов. Они имеют разный химический состав и эксплуатационные свойства. Средне- и высокоуглеродистая сталь состоит преимущественно из углерода и железа. В составе нержавейки большую долю занимают такие компоненты, как хром и железо.

Применение углеродистой стали

По уровню процентного содержания углерода, который влияет на механические качества основы, ее делят на группы:

• низкоуглеродистую (до 0,25%);
• слабоуглеродистую (0,3-0,6%);
• высокоуглеродистую (0,6-2%).

Из вещества изготавливают конструкции для строительства, машиностроения. Заготовки на его основе применяют при укладке трубопроводных сетей. Особенно востребована у производителей ТПА конструкционная марка 20. Она подходит для создания компактных устройств (винтов, маховых колес, гвоздей, проволоки) и крупных объектов (отводов, переходов).

Преимущества углеродистых сплавов:

• хорошая свариваемость;
• поддаются горячей и холодной обработке;
• выдерживают повышенные температуры;
• низкая цена.

Основной недостаток изделий из этого материала – подверженность коррозии и ржавчине. Особенно уязвимы перед этими процессами металлоконструкции, которые контактируют с влагой и воздухом. В этом случае железо начинает быстро окисляться, на поверхности изделий появляются ржавые следы.

Где используют нержавеющую сталь

Материал, который не подвержен коррозионным разрушениям, имеет в своем составе хром в количестве 10-11%. В его структуру также входит углерод, но большая часть стали состоит из железа. Чтобы улучшить прочность коррозионного сплава в него вводят легирующие компоненты (серу, титан, кобальт, фосфор, никель).

На производстве чаще всего применяют марку 12х18н10т. Комплектующие, например, отводы, изготовленные на ее основе, отличаются хорошей свариваемостью, устойчивостью к агрессивным веществам, долговечностью. Срок службы сертифицированной трубопроводной арматуры из нержавейки составляет, например, 20-40 лет. При этом она долго сохраняет первоначальный внешний вид, не требует покраски.

Сфера применения сырья широка. В нее входит:

• энергетика;
• фармакология, медицина;
• авиа-, автомобилестроение;
• нефтегазовый сектор;
• пищевая, химическая промышленность.

Недостатки сырья: высокая цена, слабо поддается механической обработке.

Что лучше: нержавейка или углеродка?

Споры на эту тему ведутся давно. Но такая формулировка вопроса не совсем корректна: слово «углеродистая» говорит о процентном содержании углерода в составе сплава, а определение «нержавеющая» подчеркивает способность материала противостоять коррозии.

Принципиальное (но не единственное!) отличие одного вещества от другого – устойчивость к ржавлению. Кроме этого, конструкции из углеродистой стали быстро поглощают посторонние запахи, а «нержавейка» этому не подвержена. Это может быть особенно важным при выборе бытовых изделий из стали (например, при покупке кухонных ножей).

Состав с высоким содержанием углерода обладает лучшими режущими свойствами. Его податливая структура лучше поддается заточке, а режущая кромка из него будет тоньше края из не поддающегося коррозии сплава.

Сферы отраслей применения двух сталей также отличаются. Углеродку используют для выпуска небольших деталей и инструментов, которым не нужны улучшенные свойства металла. Она востребована на участках, где прочный металл необходим в большом объеме: например, при прокладке магистральных сетей.

Конструкции, которые работают с агрессивными смесями, изготавливают на основе нержавеющей стали. Их монтируют в химической, нефтегазовой промышленности. Нержавейке отдают предпочтение при создании деталей улучшенной прочности и долговечности (сфера медицины, авиа-, судостроение).

© ЗСПА — детали трубопроводов, 2021 Поставка трубопроводной арматуры по России и СНГ

Разница между углеродистой сталью и нержавеющей сталью

Основное различие между этими двумя видами стали, а именно углеродистой сталью и нержавеющей сталью, заключается в том, что углеродистая сталь представляет собой сплав железа и углерода, а нержавеющая

Содержание:

• Главное отличие
• Сравнительная таблица
• Углеродистая сталь
• Нержавеющая сталь
• Ключевые отличия

Главное отличие

Основное различие между этими двумя видами стали, а именно углеродистой сталью и нержавеющей сталью, заключается в том, что углеродистая сталь представляет собой сплав железа и углерода, а нержавеющая сталь — это сплав железа и хрома.

Сравнительная таблица

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь является популярным видом стали, содержащей углерод в диапазоне от 0,12% до 2%. Согласно определению Американского института железа и стали сталь должна быть углеродистой сталью, она должна содержать определенное количество меди, марганца, меди и кремния. Однако минимальное содержание не указано для включения кобальта, хрома, никеля, титана или тех остатков элементов, которые должны быть добавлены для получения желаемого легирующего эффекта. Термин углеродистая сталь является общим термином, который может использоваться для всех тех сталей, которые не указаны как нержавеющая сталь. Углеродистая сталь также называется углеродистой сталью, потому что во время производства количество содержания углерода увеличивается, сталь обладает способностью становиться более прочной и более твердой в результате термической тренировки. Однако в то же время он становится менее пластичным. Четыре основных класса углеродистой стали — низкоуглеродистая сталь, среднеуглеродистая сталь, высокоуглеродистая сталь и сверхвысокая углеродистая сталь. Одним из основных недостатков углеродистой стали является то, что она легко ржавеет. С другой стороны, он является отвердителем и обладает отличной стабильностью кромки по сравнению с нержавеющей сталью.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь — это сплав железа с содержанием хрома не менее 10,5%. Одной из основных характеристик нержавеющей стали является то, что она не легко ржавеет, не окрашивается и не разъедает водой по сравнению с обычной сталью, такой как углеродистая сталь. Существуют различные поверхности и классы отделки из нержавеющей стали в соответствии с окружающей средой, которую должен выдержать сплав. Этот тип стали чаще всего используется в тех случаях, когда требуются как свойства коррозионной стойкости, так и свойства стали. В дополнение к хрому, различные другие элементы, такие как никель, титан, медь и молибден, включены для развития его структуры и свойств, таких как прочность, формуемость и криогенная вязкость. Одним из основных требований к нержавеющей стали является то, что она должна быть устойчивой к коррозии для определенной среды или использования. Кроме того, существуют различные другие физические и механические свойства, которые необходимо учитывать, чтобы получить общие требования к рабочим характеристикам. По сравнению с углеродистой сталью она имеет плохую стабильность кромки, а также обладает низкой теплопроводностью. Тем не менее, это широко используемый материал, когда речь идет о товарах общего назначения и декоративных элементах из стали.

Чем отличается углеродистая сталь от нержавеющей

Содержание

Назначение нержавеющих сталей

Коррозионностойкая сталь – сплав, устойчивый к появлению коррозии. Содержание хрома в химическом составе – 10,5-11%. Соединяясь с кислородом, компонент образует оксидную пленку. Получив небольшие механические повреждения, защитный барьер способен восстанавливаться.

Большая часть сплава состоит из железа. Добавка углерода до 1,2% обеспечивает прочность на растяжение. Чтобы получить другие полезные свойства, добавляют легирующие добавки: титан, фосфор, молибден, серу, никель, ниобий, кобальт. Одна из часто применяемых марок нержавейки – 12х18н10т.

К минусам нержавеющей стали относят высокую стоимость, плохую податливость к механической обработке. К плюсам – следующее:

• стойкость к коррозионным поражениям;
• высокая прочность, устойчивость к нагрузкам;
• хорошая свариваемость;
• срок эксплуатации – 20-50 лет;
• сохранения свойств;
• стойкость к агрессивным средам;
• привлекательный вид – не нуждается в покраске.

Перечисленные характеристики обеспечивают использование нержавеющих сталей в самых разных областях. Из материала производят трубопроводную арматуру, столовые приборы, автомобили, самолеты, космические корабли, медицинские инструменты и др. Среди сфер применения:

• машиностроение;
• химическая, целлюлозно-бумажная, пищевая промышленность;
• архитектура;
• электроэнергетика;
• авиастроение;
• медицина и здравоохранение.

Детали трубопровода из нержавеющей стали

Применение углеродистых сталей

На механические свойства углеродистых сталей влияет процентное содержание углерода. По этому показателю выделяют типы углеродистой стали:

• низкоуглеродистую – содержание углерода до 0,25%;
• среднеуглеродистую – 0,3-0,6%;
• высокоуглеродистую – 0,6-2%.

Количество других элементов (марганца, магния, кремния и т.д.) в сплавах ограничено. Легирующие составляющие отсутствуют.

Главный недостаток материала – подверженность ржавлению при контакте с воздухом и влагой. При этом из углеродистой стали производят детали трубопроводов и запорную арматуру. Помимо этого, более мелкие изделия: гвозди, проволоку, винты, шестерни, маховые колеса, коленчатые валы, сверла, кузнечные инструменты и т.д.

Сферы применения сплавов регламентируют нормативные документы. Стали обыкновенного качества – ГОСТ 380-85; конструкционные – ГОСТ 380-88; инструментальные – ГОСТ`ы 1435-54 и 5952-51.

В производстве востребована марка ст. 20, высококачественная конструкционная. Ее используют в строительстве и машиностроении, при возведении трубопроводных систем.

• низкая цена;
• хорошая свариваемость;
• податливость холодной и горячей обработке;
• устойчивость к высоким температурам.

Что лучше: углеродистая или нержавеющая сталь?

Нержавеющую сталь применяют:

• в энергетике, химической промышленности при работе с агрессивными средами;
• в медицине, авиастроении, где требуется долговечность и повышенная прочность инструментов;
• в строительстве и других сферах, где важную роль играет вид деталей.

Углеродистая сталь необходима там:

• где требуется много прочного материала – например, при строительстве трубопроводов;
• где нет потребности в улучшенных свойствах металла – в частности, в производстве мелких деталей механизмов и инструментов.

Рассмотренные виды стали нельзя ставить в один ряд. Материалы подбирают, отталкиваясь от бюджета проекта и области применения.

Нержавеющая и углеродистая сталь. Различия. Уход

Сложный выбор

Абсолютно все современные ножи можно разделить на две категории. С клинками из углеродистой стали и «нержавейки». Между ними есть масса отличий и именно поэтому многие задаются вопросом «а какой именно нож мне вообще нужен». Стоит отметить что и у углеродистой, и у нержавеющей стали есть свои достоинства и недостатки.

Нержавеющая сталь

Одним из главных аргументов при выборе ножей из «нержавейки» является её якобы абсолютная невосприимчивость к коррозии. Однако, если постоянно оставлять нож во влажной среде и своевременно не чистить его, то в таком случае, заржавеет даже самая качественная «нержавейка».

Поэтому мы рекомендуем вам, вне зависимости от того, из какого материала сделан нож, относится к нему бережно, своевременно чистить и затачивать его. В таком случае вы получите только позитивные впечатления от использования выбранного ножа.

На сегодняшний день практически у каждого крупного производителя ножей присутствуют модели с клинками из нержавейки. И это вполне логично, ведь данный материал имеет массу достоинств, среди которых:

• отменная коррозионная стойкость;
• простота в обслуживании;
• хорошая прочность.

Многие производители указывают на клинке марку используемой стали или её тип. В случае ножей бренда Opinel, клеймо «Inox» означает применение нержавеющей стали.

К недостаткам ножей из «нержавейки» можно отнести лишь недолговечность заточки. Клинки из такой стали действительно на порядок быстрее затупляются, нежели варианты из «углеродки». С другой стороны, заточить нож из нержавеющей стали намного проще и быстрее. В походных условиях, при необходимости и имении определенных навыков, произвести заточку режущей кромки можно даже подручными средствами, например, с помощью камня или керамического предмета (чашки).

Внимание! Мы настоятельно не рекомендуем без крайней необходимости точить ножи предметами, не предназначенными для этого, так как это может негативно сказаться на состоянии режущей кромки и клинка в целом.

Углеродистая сталь

Как понятно из названия, одним из ключевых элементов в составе данной стали является углерод (от 0,6% до 2,0%). Именно он придает клинку отменную прочность и износостойкость, позволяя ему долго сохранять остроту режущей кромки, даже при активной эксплуатации.

Немного углубившись в историю, можно заметить, что углеродистая сталь применялась практически во всех сферах жизнедеятельности человека вплоть до начала XX века. Это обусловлено тем, что такая сталь довольно проста в производстве и подходила для изготовления широкого списка предметов начиная от столовых приборов и до авто запчастей.

На фото отчетливо видно потускнение, характерное для предметов из углеродистой стали, контактировавших с влагой.

«Нержавейка» же получила широкое распространение начиная лишь с 1910-20х годов, когда наконец-то удалось создать действительно прочный и коррозиестойкий сплав.

Однако, несмотря на казалось бы явные преимущества, нержавеющая сталь не смогла полностью вытеснить углеродистую из сферы производства ножей. Этому есть довольно простое объяснение, «углеродка», а в особенности, современные её вариации, превосходят в прочности и долговечности «нержавейку». Поэтому большинство профессиональных кухонных ножей и узкоспециализированных инструментов изготавливаются именно из этой стали.

К достоинствам ножей из углеродистой стали можно отнести:

• превосходную прочность;
• высокую ударную вязкость;
• долговечность заточки.

Недостатками этой стали является малая стойкость к коррозии. Из-за чего на поверхности ножа могут проступить следы окисления (темные пятна) или вовсе, ржавчина, даже после кратковременного контакта с влагой.

К тому же, заточка ножей из углеродистой стали — это довольно трудоемкое и долгое занятие, для которого необходимо использовать специальные точильные приспособления (заточка с помощью обычного булыжника в полевых условиях, как в случае с «нержавейкой», не даст ровным счётом ничего кроме испорченной режущей кромки).

После эксплуатации в условиях повышенной влажности, например, при работе с овощами или фруктами, нож из углеродистой стали достаточно просто почистить (при необходимости) и вытереть насухо. Это позволит избежать образования коррозии.

Немного выводов

Подводя итог, можно сказать, что все ножи, вне зависимости от того из какой стали они сделаны, нуждаются в определенном уходе. Нержавеющая сталь больше подходит для длительной эксплуатации в условиях повышенной влажности, например, для туристических походов, рыбалки и охоты.

А вот ножи из углеродистой стали лучше подойдут для тех ситуаций, когда у вас будет возможность после каждого использования вытирать клинок насухо. Например, для кухонных работ.

5 комментариев

Виталийответить 25 апреля 2018 09:13

У себя на кухне пользуюсь углеродкой, постоянно вытираю на сухо, но все равно со временем выступает коррозия.

Никитаответить 28 февраля 2020 00:29

После как вытер насухо! Надо смазать растительным маслом!
Тогда коррозии не будет!

Денисответить 11 мая 2018 15:14

Привык к нержавейке, но единственный минус это то, что нужно подтачивать постоянно.

Георгийответить 28 мая 2019 17:17

Золингеноваские ножи из нержавейки, и они очень долго остаются острыми, можно сказать вообще не тупеют! Почему.

Дмитрийответить 17 мая 2020 23:41

Что за бред насчёт трудности заточки углеродной стали. Вот как раз таки наоборот, сталь из нержи сложнее точиться, чем углеродка. Все остальное правда.

Сравнение углеродистых и нержавеющих сталей

Классификация углеродистых сталей по степени раскисления

Спокойные

Такие сплавы обладают наиболее однородной структурой. Для раскисления используют алюминий, ферросилиций и ферромарганец, которые практически полностью удаляют находящие в расплаве газы. Сочетание практически полного отсутствия газов с мелкозернистой структурой, обусловленной наличием остаточного алюминия, обеспечивает хорошее качество металла. Эти марки подходят для изготовления деталей, изделий и конструкций ответственного назначения. Основной недостаток – высокая стоимость.

Кипящие

Это наиболее дешевая и наименее качественная группа. Из-за использования минимального количества добавок для раскисления в материале присутствуют растворенные газы, которые являются причиной неоднородности структуры, химического состава, а следовательно механических свойств. Такие металлы обладают плохой свариваемостью, поскольку из-за присутствия газов высока вероятность образования трещин на швах.

Полуспокойные

Группа занимает промежуточное положение по стоимости и характеристикам. В отливке образуется гораздо меньше газовых пузырьков, по сравнению с кипящими сталями. При прокатке внутренние дефекты в основной массе устраняются. Такие материалы часто применяются в качестве конструкционных сплавов.

Свойства среднеуглеродистых сталей

В целом, среднеуглеродистые стали относятся к материалам обыкновенного качества, но в определенных условиях производства из них получают и качественные марки. Кроме углерода в их состав также входят постоянные примеси: кремний (Si), марганец (Mn), сера (S) и фосфор (P). Марганец и кремний вводят в состав специально, для удаления вредных сульфидов и оксидов железа. Фосфор и сера попадают в сталь из руды, топлива, флюсов и печных газов. Эти примеси также считаются вредными, потому что негативно влияют на кристаллическую структуру готового материала.

Примеси, добавленные умышленно в количестве, способном повлиять на свойства готовой стали, называются компонентами. Процесс добавления таких компонентов в расплав называется легированием, а полученные материалы — легированными.

Физические свойства среднеуглеродистых сталей зависят от количества различных легирующих элементов:

• Алюминий (Al) используется для создания прочного наружного слоя при насыщении сталей азотом.
• Хром (Cr) в небольших количествах положительно отражается на термообработке. Большое количество хрома снижает чувствительность материала к коррозии, но вместе с тем увеличивается зернистость металла.
• Медь (Cu) улучшает стойкость к коррозии.
• Свинец (Pb) положительно сказывается на механической обрабатываемости.
• Молибден (Mo) увеличивает сопротивление ползучести стали, нагретой до значительной температуры. Вместе с тем улучшает свойства режущих инструментов, работающих при высоких температурах.
• Никель (Ni) используется упрочнения и улучшения структуры стали. Преимущественно вводится в состав вместе с хромом, поскольку положительные эффекты обоих элементов дополняют друг друга, а отрицательные — уравновешивают.
• Ванадий (V) обладает множеством положительных эффектов: увеличивает твердость стали; улучшает прокаливаемость; снижает образование крупных зерен при термообработке; улучается сопротивление усталости металла.

При необходимости вводимые элементы комбинируются для улучшения качества легирования. К примеру, хром и ванадий для получения прочной хромованадиевой стали.

Среднеуглеродистые марки стали производятся из чугунов и отличаются невысокой стоимостью. Это преимущественно конструкционные стали. Небольшая цена обусловлена простотой производства. Легирующие элементы повышают стоимость стали.

Кроме того, низкоуглеродистые стали относятся к улучшаемым материалам. Для получения необходимых механических свойств заготовки или готовые изделия подвергают закалке или отпуску по различным технологиям.

Виды нелегированных углеродистых сталей по содержанию углерода

Низкоуглеродистые с содержанием C не более 0,25%

Большая часть этой продукции выпускается в виде холоднокатаных или отожженных листов и полос. Свойства, а следовательно области ее применения, зависят от процентного соотношения компонентов:

• До 0,1% C, Mn менее 0,4%. Высокая способность к горячей деформации и холодному волочению. Материалы востребованы при производстве проволоки, очень тонкого листа, используемого при изготовлении тары, а также для изготовления корпусов автомобилей.
• C 0,1-0,25%. Способность к деформированию ниже, чем у вышеописанной группы, но твердость и прочность выше. Часто эти марки востребованы для производства деталей с цементуемым поверхностным слоем. Процесс цементации позволяет получить износостойкий поверхностный слой в сочетании с вязкой сердцевиной. Это актуально для валов и шестерен.
• C на уровне 0,25%, Mn и Al – до 1,5%. Обладают высокой вязкостью. В металлы, предназначенные для штамповки, ковки, производства бесшовного трубного проката и листа для котлов, алюминий не добавляют.
• C на уровне 0,15%, Mn – до 1,2%, Pb до 0,3% или без него, минимальное количество Si. Эту группу применяют в массовом производстве на автоматических линиях деталей, не предназначенных для восприятия серьезных механических и температурных нагрузок. Для изделий с высокими требованиями по пластичности, вязкости, коррозионной стойкости сплавы не применяются.

Среднеуглеродистые с C0,2-0,6%

Содержание марганца обычно находится в пределах 0,6-1,65%. Применяются при производстве продукции, запланированной для эксплуатации при высоких нагрузках. Обычно их производят спокойными. Упрочняются нагартовкой или термообработкой. Все стали этой группы могут подвергаться ковке. Данная металлопродукция широко применяется в машиностроении. Марки с высоким содержанием углерода (0,4-0,6%) востребованы при производстве железнодорожных рельсов, колес и осей вагонов.

Высокоуглеродистые – 0,6-2,0%

Повышение количества углерода до 1% приводит к росту прочности и твердости при постепенном снижении предела текучести и пластичности. При росте процентного соотношения C выше 1% начинается формирование грубой сетки из вторичного мартенсита, приводящей к понижению прочности материала. Поэтому стали с содержанием C более 1,3% практически не изготавливают.

Высокоуглеродистые марки имеют высокую себестоимость изготовления, обладают низкой пластичностью, плохо свариваются. Область применения этой группы достаточно ограничена – производство режущего инструмента, в том числе предназначенного для землеройной и сельскохозяйственной техники, изготовление высокопрочной проволоки.

Наиболее распространенные марки среднеуглеродистых сталей

• 40Г – конструкционная сталь. Характеризуется повышенным содержанием Mn. В сочетании с кремнием (0,37%) марганец обеспечивает высокую степень раскисления и спокойную разливку. Эта среднеуглеродистая сталь для улучшения прочностных характеристик подвергается закалке и отпуску.
• 50 Г. Отличается сочетанием прочностных и упругих характеристик. Применяемые способы термообработки – закалка+отпуск, реже – нормализация.
• 40ХН. Марка, отличающаяся высокой прочностью, упругостью, способностью к механообработке, глубокой прокаливаемостью.
• 50ХФ. Пружинная сталь, востребованная при производстве пружин высокой ответственности. Содержание хрома и ванадия повышает свойства упругости.
• 60, 60Г, 65, 65Г, 70, 70Г, 80, 85 применяются после закалки+отпуска, нормализации+отпуска, поверхностного упрочнения. Востребованы для изготовления деталей, эксплуатируемых в условиях трения, статического давления и вибраций.
• У7, У8, У9, У10 – инструментальные стали с невысокой прокаливаемостью.

Классификация конструкционных углеродистых сталей по качеству, их маркировка и применение

Конструкционные стали обыкновенного качества

Их производят в соответствии с ГОСТом 380-2005, в продажу поставляют в виде листового, сортового и фасонного проката. ГОСТ подразумевает выпуск следующих марок:

• Ст0;
• Ст1пс, Ст1сп, Ст1кп;
• Ст2пс, Ст2сп, Ст2кп;
• Ст3пс, Ст3сп, Ст3кп, Ст3Гсп, Ст3Гпс;
• Ст4пс, Ст4сп, Ст4кп;
• Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс;
• Ст6пс, Ст6сп.

Буквенно-цифровая маркировка этой группы сплавов:

• Ст – сталь;
• цифры 0-6 обозначают номер марки;
• наличие в обозначении буквы «Г» указывает на присутствие марганца в количестве 0,8% и более;
• последние две буквы характеризуют степень раскисления, сп – спокойная, пс – полуспокойная, кп – кипящая.

Что лучше: нержавейка или углеродка?

Споры на эту тему ведутся давно. Но такая формулировка вопроса не совсем корректна: слово «углеродистая» говорит о процентном содержании углерода в составе сплава, а определение «нержавеющая» подчеркивает способность материала противостоять коррозии.

Принципиальное (но не единственное!) отличие одного вещества от другого – устойчивость к ржавлению. Кроме этого, конструкции из углеродистой стали быстро поглощают посторонние запахи, а «нержавейка» этому не подвержена. Это может быть особенно важным при выборе бытовых изделий из стали (например, при покупке кухонных ножей).

Состав с высоким содержанием углерода обладает лучшими режущими свойствами. Его податливая структура лучше поддается заточке, а режущая кромка из него будет тоньше края из не поддающегося коррозии сплава.

Сферы отраслей применения двух сталей также отличаются. Углеродку используют для выпуска небольших деталей и инструментов, которым не нужны улучшенные свойства металла. Она востребована на участках, где прочный металл необходим в большом объеме: например, при прокладке магистральных сетей.

Конструкции, которые работают с агрессивными смесями, изготавливают на основе нержавеющей стали. Их монтируют в химической, нефтегазовой промышленности. Нержавейке отдают предпочтение при создании деталей улучшенной прочности и долговечности (сфера медицины, авиа-, судостроение).

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь отличается содержанием углерода до 2,14% без наличия легирующих элементов, небольшим количеством примесей в составе, и небольшим содержанием магния, кремния и марганца. Это в свою очередь влияет на свойства и особенность применения. Она является основным видом продукции металлургической промышленности.

Состав

В зависимости от количества углерода, разделяют углеродистую и легированную сталь. Наличие углерода придает материалу прочность и твердость, а также уменьшает вязкость и пластичность.

Его содержание в сплаве на уровне до 2,14%, а минимальное количество примесей, обусловленное технологическим процессом изготовления, позволяет основной массе до 99,5% состоять из железа. Высокая прочность и твёрдость — вот что характеризует углеродистую сталь.

Примеси, которые постоянно входят в структуру углеродистой стали, имеют небольшое содержание. Марганец и кремний не превышают 1 %, а сера и фосфор находятся в пределах 0,1 %. Увеличение количества примесей характерно для другого типа стали, который называют легированным.

Отсутствие технической возможности полного удаления примесей из готового сплава, позволяет входить в состав углеродистой стали таким элементам как:

• водороду;
• азоту;
• кислороду;
• кремнию;
• марганцу;
• фосфору;
• сере.

Наличие этих веществ обусловлено методом плавки стали: конвертерным, мартеновским или другим. А углерод, добавляется специально. Если количество примесей, трудно отрегулировать, то корректируя уровень углерода, в составе будущего сплава, влияют на свойства готового изделия. При наполнении материала углеродом до 2,4 %, стали относят к углеродистым.

Характеристика

Характеристики и структуру металла меняют, используя термическую обработку, посредством которой, достигают нужной твердости поверхности или других требований для применения стальной конструкции.

Однако, не все структурные свойства поддаются корректировке с помощью термических методов. К таким структурно-нечуствительным характеристикам относят жесткость, выраженную модулем упругости или модулем сдвига.

Это учитывают при проектировании ответственных узлов и механизмов в различных сферах машиностроения. В случаях, когда расчет прочности узла требует применения деталей малых размеров, способных выдержать требуемую нагрузку, применяют термическую обработку.

Такое воздействие на «сырую» сталь позволяет увеличить жесткость материала в 2-3 раза. К металлу, который подвергают такому процессу, предъявляют требования по количеству углерода и других примесей. Называют эту сталь – повышенного качества.

Классификация углеродистых сталей

По направленности применения продукции, углеродистую сталь разделяют на инструментальную и конструкционную.

Последнюю из них используют для возведения различных строений и остовов деталей. Из инструментальных, изготавливают прочный инструмент для выполнения любых работ, вплоть до обработки металлов резанием.

Применение металлических изделий в хозяйстве, потребовало выделить сталь в разные категории, обладающие специфическими свойствами: жаропрочную, криогенную и коррозионно-стойкую.

По способу получения углеродистые стали делят на:

• электростали;
• мартеновские;
• кислородно-конвертерные.