Углеродистая сталь и нержавеющая сталь сравнение

Разница между углеродистой сталью и нержавеющей сталью

Содержание:

Основное отличие — углеродистая сталь против нержавеющей стали
Что такое нержавеющая сталь
Что такое углеродистая сталь
Разница между углеродистой сталью и нержавеющей сталью

Основное отличие — углеродистая сталь против нержавеющей стали

В общем, сталь — это сплав, основным элементом которого является железо. Сплав — это материал, изготовленный из смеси металлов или металла с другими элементами. Эти типы сплавов часто дешевле и имеют улучшенные свойства. В случае стали железо в основном смешивают с углеродом и несколькими другими элементами. Смешивание с углеродом делает сталь более прочной, улучшая ее прочность на растяжение при сохранении низких затрат. Железо при смешивании с хромом известно как нержавеющая сталь. Когда углерод является основным легирующим элементом с железом, где все остальные элементы имеют очень низкий процент, он называется углеродистой сталью. Следовательно главное отличие между углеродистой сталью и нержавеющей сталью является то, что углеродистая сталь в основном сделан из углерод и железо в то время как нержавеющая сталь в основном состоит из Железо и Хром.

Что такое нержавеющая сталь

Как следует из названия, нержавеющая сталь не «окрасится»! Это означает, что этот вид стали обладает высокой устойчивостью к коррозии и коррозии и будет оставаться блестящим в течение более длительного времени. Нержавеющая сталь содержит большое количество хром где минимальный количество будет около 10% в то время как другие элементы останутся в незначительных количествах.

Когда железо подвергается воздействию воздуха и влаги, оно имеет тенденцию окисляться, образуя оксид железа (Fe₂О₃). Это коричневатое твердое вещество, известное как «ржавчина». Оно образует чешуйки на поверхности металла, вызывая его коррозию. Как только начинается процесс коррозии, он быстрее следует за образованием ржавчины. Эта проблема решается путем легирования железа хромом. Здесь хром образует пассивный слой поверх железного сердечника, защищающий его от коррозии. Этот слой хрома окисляется в присутствии кислорода и воздуха и образует его оксид, который является оксидом хрома (Cr₂О₃). Окислительный потенциал хрома значительно выше, чем у железа. Окисление хрома защищает от окисления железа. Таким образом, металл долго остается блестящим без следов коррозии. Благодаря этому свойству нержавеющая сталь используется во многих областях. Столовые приборы, кухонные принадлежности, хирургическое оборудование самолетов / автомобильных кузовов и структурные памятники — вот лишь некоторые из основных областей применения.

Что такое углеродистая сталь

Когда углерод является основным элементом, легирующим железо, и до тех пор, пока остальные элементы остаются в процентах от следов, сталь можно назвать «углеродистой сталью». Однако существуют различные Марки углеродистой стали в зависимости от процента углерода в сплаве. Сочетание железа с углеродом повышает прочность стали и повышает ее прочность на разрыв. Следовательно, чем выше процент добавленного углерода, тем выше прочность стали. Обычно количество углерода может варьироваться от примерно 0.12-2.0%, Когда количество углерода меньше, это называется ‘Низкоуглеродистая сталь »или« Мягкая сталь »’С содержанием углерода около 0.05-0.15% по весу, и это наиболее распространенная форма стали, используемая, поскольку она дешевая, и при этом имеет желательные свойства для многих применений. Когда добавляется больше углерода, он известен как ‘Высокая углеродистая стальИ он будет иметь типичный процент углерода около 0.3-1.7% по весу. Углеродистая сталь часто используется для изготовления высокопрочных стальных проволок, автомобильных компонентов, а также в качестве строительного материала.

Разница между углеродистой сталью и нержавеющей сталью

Определение углеродистой стали и нержавеющей стали

Нержавеющая сталь сделан из легирующего железа в основном с хромом в процентах> 10%.

Углеродистая сталь изготавливается путем легирования железа с содержанием углерода от 0,5 до 2,0% при сохранении других элементов в следовых концентрациях.

Свойства углеродистой стали и нержавеющей стали

коррозия

Нержавеющая сталь устойчив к коррозии, так как хром окисляется для защиты от окисления железа.

Углеродистая сталь имеет риск коррозии при воздействии воздуха и влаги.

Прочность

Нержавеющая сталь не сложно, так как содержание углерода в нем низкое.

По сравнению, Углеродистая сталь является более твердым и имеет высокую прочность на растяжение, так как в нем содержится более высокий процент углерода.

Марки Стали

Нержавеющая сталь имеет различные типы оценок, обозначаемых системой нумерации.

Углеродистая сталь можно разделить на две основные группы, называемые «мягкая сталь» и «высокоуглеродистая сталь».

«Соусник» пользователя Wikimedia Commons TheBernFiles. — Наша работа. (Public Domain) через

Нержавеющая и углеродистая сталь: кому и для чего нужны оба вида

В этом материале не решается вопрос о том, какая сталь «лучше». Это устаревшая формулировка, которой не один десяток лет, и она некорректна: для каждого случая выбор свой. Поэтому мы просто и непредвзято рассмотрим характеристики обеих сталей и их пригодность для конкретных целей.

Здесь мы будем употреблять единый термин «углеродистая сталь» для средне- и высокоуглеродистых видов. Между собой они отличаются, но при сравнении с так называемой нержавейкой эта разница нам не важна.

Просто и доступно про углеродку и нержавейку

Начнем с разъяснения, что устоявшаяся терминология не очень точно отражает саму суть противостояния: название «углеродистая» говорит о составе стали, а «нержавеющая» – о ее способности противостоять коррозии, то есть понятия, в принципе, не очень сравнимые.

Нож Hiroo Itou, выполненный по технологии «дамаск» из нержавеющего сплава. Не подвержен коррозии, но его режущие свойства не так хороши, как у углеродки

Что имеем по факту?

Любая сталь содержит какое-то количество углерода

Почти любая сталь ржавеет. Нержавеющая – тоже (при совсем суровых условиях).

Почему названные материалы ржавеют с разной скоростью?

Железо в составе углеродистой стали быстро окисляется, когда углерод контактирует с кислородом в составе воздуха или воды.
В нержавеющей стали есть присадки (хром, молибден), которые делают ее более устойчивой к окислению и, соответственно, коррозии.

Способность или неспособность сопротивляться коррозии (ржавчине) – это главное и принципиальное отличие одной стали от другой. Но есть и другие, не менее важные для выбора.

Нож Santoku Всемогущий из углеродистой стали Shirogami: требует чуть более тщательного ухода, но обладает отличными режущими свойствами

Сравнение углеродной стали с нержавеющей

Способность впитывать запахи

Углеродистая сталь сама по себе имеет приятный запах (особенно чистая и свежезаточенная), но при этом она быстро впитывает посторонние запахи. Если мы строгаем ножом из углеродки дерево, это даже здорово, а вот для нарезки продуктов не очень хорошо: от «аромата» лука или копченой рыбы инструмент придется отмывать довольно долго. С нержавеющей сталью таких проблем нет; сама по себе она также не имеет запаха. Для кухонных ножей это однозначный плюс.

Заточка

При равном количестве углерода клинки из коррозионностойких сталей будут сложнее в заточке за счет повышенной износостойкости. Поэтому и правка клинков из высокоуглеродистой коррозионностойкой стали потребует специального инструмента: мелкозернистого водного камня или керамического доводочного стержня. Клинки из углеродистой стали, напротив, можно править даже обычным поварским мусатом. Достигаемая при этом острота, по мнению практиков, намного превосходит остроту ромок из коррозионностойких аналогов, хотя и несколько уступает им в долговечности и износостойкости. Проще говоря, клинок из углеродки точится легче, правится проще и режет лучше нержавеющего аналога, но уступает ему в стойкости к коррозии и длительности удержания остроты.

Читать еще: Коэффициент температурного расширения стали 20

Простота в уходе

Обе стали однозначно требуют регулярной чистки, правки, заточки и правильного хранения. Причем если делать это действительно постоянно, то уход в обоих случаях будет простым; но чувствительнее к «невниманию» все-таки углеродистая сталь. Бросьте одновременно уход за высокоуглеродистой и нержавеющей сталями, и первая скорее «отомстит» появлением ржавчины.

Режущие свойства

Тут высокоуглеродистая сталь однозначно выигрывает. За счет более податливой структуры она чувствительнее к заточке, да и режущая кромка из высокоуглеродистой стали может быть куда тоньше, чем из нержавеющей. А это и обусловливает, как говорят, «резучесть».

Эстетическая сторона вопроса

Нержавеющая сталь не требует дополнительной защиты от коррозии, поэтому часто просто полируется. А вот высокоуглеродистая сталь выглядит в итоге куда разнообразнее, так как к клинкам из нее применяют самые разные способы обработки: назначение у них функциональное, но они же «дарят» стали и индивидуальность. Например, воронение дает клинку элегантный черный цвет, покрытие blackwash – необычный серо-зеленый оттенок и тысячи микроцарапин, порошковые напыления – матовую текстуру. В принципе, то же самое можно сделать и с нержавейкой, но обычно это не практикуется.
Рано или поздно на углеродке образуется темный равномерный налет, который естественным образом защищает клинок от дальнейшего окисла; нравится нам такая самовольная окраска клинка или нет – вопрос индивидуальный. С нержавеющей сталью ничего подобного не происходит.

По всем перечисленным характеристикам и на форумах, и в литературе есть расхождения (особенно касательно заточки – и трудозатрат на нее, и времени, которое клинок ее держит). Дело в том, что на практике мало кто испытывает чистую сталь того или другого вида: чаще всего клинок обработан каким-либо способом или от коррозии, или от механических повреждений. Это здорово искажает объективную картину.

Важный момент: проблема с коррозией у углеродки решается обработкой клинка, а вот проблема режущих свойств у нержавейки пока никак не решена полностью.

Если мы готовы регулярно ухаживать за ножом, то есть держать его в чистоте и сухости, то для многих целей подойдет клинок из углеродистой стали – он подарит нам куда более комфортную работу за счет «резучего» лезвия. Если нам нужен просто надежный кухонный или охотничий нож, которому мы не готовы уделять много времени, стоит выбрать нержавеющую сталь.

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.

Читать еще: Марка нержавеющей стали для пищевой промышленности

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

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).

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.

Читать еще: Фосфатирование стали в домашних условиях

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?

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.

голоса

Рейтинг статьи