Марки стальных сплавов
Сталь является одним из самых надежных материалов в мире. Вы можете использовать его ежедневно в зданиях, инструментах или транспортных средствах. Хотя большинство людей считают, что это просто железо и углерод, современная сталь намного сложнее. Сегодняшняя сталь включает в себя точные комбинации других элементов для повышения прочности, гибкости и долговечности.
Вы можете подумать, что сталь — это фиксированная формула. На самом деле она меняется в зависимости от того, как ее делают. Регулировка содержания углерода или добавление сплавов, таких как хром или марганец, изменяет ее поведение. Эти изменения могут сделать сталь более твердой, пластичной или устойчивой к коррозии. Например, при выборе между 4130 и 4140 сталь, полезно знать, как каждый тип по-разному справляется с прочностью и ударной вязкостью. То же самое касается нержавеющей стали 316 и 316л. Они кажутся очень похожими, но имеют небольшие различия.. Вот почему сталь применяется во многих сферах: от строительства до авиакосмической промышленности.
Существует распространенное мнение, что сталь существует только в одной или двух формах. Но на самом деле существует более 3,500 различных марок стали. Каждая марка служит уникальной промышленной цели. Вы можете определить марку стали, посмотрев на процентное содержание углерода, типы добавленных легирующих элементов и способ ее обработки.
В этой статье вы найдете полное описание того, как марки легированных сталей классифицируются. Вы изучите четыре основных типа стали, роль марок стали и то, как термообработка улучшает эксплуатационные характеристики.
4 распространенных типа марок стальных сплавов, которые вам следует знать
Четыре распространенных типа стали существуют в целом. Каждый тип построен со своими характеристиками. Все отрасли промышленности используют углеродистые, легированные, нержавеющие и инструментальные стали. Чем каждый из них отличается от других? Мы рассмотрим это подробно.
Сталь может использоваться в тяжелом строительстве и хирургических инструментах, и она быстро подстраивается. Все версии сделаны для удовлетворения конкретных бизнес-потребностей. Знание этого позволяет вам выбрать правильный сорт для любой задачи.
Углеродистые стали
Детали из углеродистой стали
Углеродистая сталь В основном состоит из железа и углерода (до 2.1%), с небольшим количеством марганца, кремния и других остаточных элементов. Приблизительно 90% из стали, производимой сегодня, относится к этой категории. Это так, поскольку ее трудно производить, она доступна многим людям и не слишком дорога. Здания, нефте- и газопроводы, рамы автомобилей — привычные места, где вы ее увидите.
Три категории устанавливаются в зависимости от того, сколько углерода задействовано. Мягкая сталь, которую иногда называют низкоуглеродистой сталью, содержит до 0.3% углерода. Поскольку она пластична, она хорошо поддается сварке и гибке. Вы будете использовать ее для изготовления конструкций, листов или каркасов мебели.
Среднеуглеродистая сталь включает в себя: 0.3% и 0.6% углерода. С ним вы получаете и прочность, и гибкость. Поэтому он распространен в двигателях или других типах машин. Высокоуглеродистая сталь очень прочная, поскольку содержание углерода в ней выше 0.6%. Однако она не такая гибкая, как лезвие стилета и пружины.
Более того, его легко производить, и он не стоит дорого. Поэтому крупные строительные проекты используют его как основной вид материала. Существует значительная и преднамеренная разница между мягкой сталью и высокоуглеродистой сталью. (Более подробную информацию можно получить на Легированная сталь против углеродистой стали)
Легированные стали
Стержни из легированной стали
Легированные стали содержат углеродистую сталь и дополнительные элементы, такие как хром, никель, медь или алюминий, которые обычно добавляются. Эти ингредиенты изменяют поведение стали при ее растяжении и износе. Легирование добавляет защитные качества, гибкость и прочность.
Легированная сталь лучше всего подходит для рабочих деталей. Производители используют ее в аэрокосмической промышленности, на морских нефтяных площадках и везде, где требуется частая замена. Она доступна во многих сортах в зависимости от работы.
Они созданы для работы, которая слишком сложна для углеродистой стали. Это касается случаев, связанных с горячим, холодным, сложными силовыми ситуациями и множеством других применений. Легированная сталь выделяется своей прочностью.
Нержавеющая сталь
Трубы из нержавеющей стали
Сталь должна быть способна выдерживать суровые погодные условия. Здесь можно рассчитывать на нержавеющую сталь. Она имеет 10–20% хрома В его составе присутствуют никель и кремний — вещества, которые делают титан устойчивым к коррозии.
Он выделяется среди сталей, потому что очень хорошо противостоит коррозии. Поэтому он хорошо работает на открытом воздухе. Обычно его можно увидеть на мостах, рельсах и крышах. Соленый воздух или дождь не разъедают нержавеющую сталь.
Нержавеющая сталь марки 304 широко используется во многих отраслях промышленности. Она защищает проводку и компоненты от суровых условий. Это также приводит к ее присутствию во многих электрических устройствах.
Основная причина использования этой стали не всегда в ее способности противостоять погодным условиям. Хирургические инструменты и больничное оборудование будут сделаны из нержавеющей стали. Вы можете легко очистить ее; это не место, где могут размножаться бактерии. Вот почему многие пищевые, фармацевтические и медицинские компании обращаются к химии.
Инструментальные стали
Детали из инструментальной стали
Инструментальная сталь Используется для сложных задач, таких как изготовление режущих инструментов, пуансонов и штампов. Ее блеск проявляется в таких инструментах, как пилы, шлифовальные станки и прессы. Инструментальные стали могут деформироваться при повышенных температурах; стали для горячей обработки (например, H13) сопротивляются деформации до ~540°C (1000°F), но не бесконечно. Это связано с добавлением металлических элементов, таких как вольфрам, кобальт и молибден.
Инструментальная сталь выдерживает износ, который быстро разрушает другие металлы. Она прочная и долговечная, а также сохраняет остроту в течение длительного периода. Режущие инструменты, такие как ручные инструменты, штампы и сверла, зависят от нее. С ее помощью становится возможной ежедневная точная работа на заводах.
Регулярное давление или напряжение не ломает инструментальную сталь. Она не образует ямок, не трескается и не меняет форму. Вот почему ее уверенно используют в тяжелой промышленности и производстве.
См. также: Легированная сталь против нержавеющей стали
Система классификации стали
Классификация марок стальных сплавов
Системы классификации стали позволяют сортировать сталь по типу. Люди группируют сталь по способу ее использования. Охлаждение стали определенным образом может изменить ее прочность. Поэтому два стальных листа могут иметь один и тот же сплав и при этом получить разные марки из-за термообработки.
В системе ASTM марки определяются с помощью комбинации буквы и цифры. Префикс «A» в ASTM обозначает черные металлы, а «SA» — нержавеющие/легированные стали для применения в аэрокосмической отрасли.. Каждый металл имеет номер, показывающий его свойства. Благодаря этому становится проще выбрать подходящую сталь для разных целей.
A четырехзначный код используется вместо этого в Система SAE. Первые две цифры означают тип используемого сплава. Последние две цифры указывают содержание углерода в сотых долях процента (например, 4140 = 0.40% C). Это сразу показывает вам работоспособность стали.
Эти системы классификации используются во многих отраслях промышленности. Специалисты в области науки, техники и производства применяют их ежедневно. Стандарты обеспечивают единообразие и однозначность состава материала. Они также показывают, как следует обрабатывать или применять сталь. Подробнее:Изготовление стали
Давайте начнем новый проект сегодня
Различные методы термической обработки стали
Тепло используется для изменения свойств стали. Различные методы пытаются развить твердость, пластичность и вязкость в металлах. Ниже приведены наиболее критические виды термообработки.
Сфероидизация
Нагрев углеродистой стали до 1290 ° F (699 ° C) для 30 часа делается во время сфероидизации. Цементит, который когда-то был слоями, теперь формируется в виде крошечных сфер. Сталь становится мягче и наиболее податливой к формованию. Много раз этот метод применялся для улучшения обработки и формовки. Мягкая сталь больше всего улучшается в процессе сфероидизации.
Полный отжиг
Полный отжиг
Отжиг углеродистой стали означает ее нагрев очень близко к критической точке температуры. После того, как она пролежит час, вы ее осторожно охлаждаете. Поскольку сталь остывает медленно, образуется грубая перлитная структура. В итоге вы получаете гибкую сталь, которая не подвержена внутреннему напряжению.
Процесс отжига
Отжиг стали
Процесс отжига снимает напряжение, вызванное холодной обработкой низкоуглеродистой стали. Процесс занимает один час, так как металл нагревается между 550–650°C (1022–1202°F), ниже нижней критической температуры. Он перестраивает структуру стали. Охлаждение стали позволяет легче обрабатывать ее и формовать.
Изотермический отжиг
Углеродистая сталь имеет высокое содержание углерода. Обычно она отожженный изотермически. Нагрейте вещество выше температуры, до которой его можно нагреть. Поддерживайте температуру, дайте ему остыть до нижней критической точки и удерживайте там. После завершения выпечки дайте ему постепенно остыть до комнатной температуры. Это сохранит температуру и структуру на протяжении всего пирога.
Нормализация
Нормализация углеродистой стали в аустенитной фазе в течение одного часа. Охлаждение процесса происходит на воздухе. Это придает стали тонкую структуру с перламутровыми зернами. Сталь прочная со всех сторон, поэтому она хорошо выдерживает нагрузку.
Закалка
Закалка стали
Быстрое охлаждение стали при закалке происходит после ее нагрева до температуры нормализации. Охладить ее можно с помощью воды, масла или рассола. Она создает жесткую и легко разрушаемую мартенситную структуру. Многие режущие инструменты и детали, которые должны служить долго, изготавливаются с ее помощью. Чаще всего закаленную сталь затем отпускают.
Закаленная сталь с отпуском
Закаленная и отпущенная сталь
Отпуск придает закаленной стали необходимую твердость и прочность. Вы нагреваете ее при более низкой критической температуре. Температуры отпуска варьируются от 150 до 650°C (300-1200°F), при этом более низкие температуры сохраняют твердость, а более высокие температуры увеличивают прочность. Это снижает вероятность ее поломки и делает ее более прочной.
Какая марка стали лучше?
Ни одна конкретная марка стали не считается всегда «лучшей». обработка стали класс. На правильный выбор влияют многие факторы. Например, такие элементы, как роль вашей стали, ее требуемые механические и физические свойства и ваши инвестиции.
Некоторые виды стали обычно считаются лучшими в своих областях. Углеродистая сталь часто использует марки А36, А529, А572, 1020, 1045 и 4130. Обычные высококачественные легированные стали - это 4140, 4150, 4340, 9310 и 52100. Среди нержавеющих сталей часто упоминаются важные марки: 304, 316, 410 и 420. Лучшие марки инструментальных сталей чаще всего D2, H13 и M2.
Прочитайте больше:
Детали из легированной стали 4140, обработанные механическим способом.
Детали из легированной стали 4340, обработанные механическим способом.
1018 против 4140 Стали
Заключение
Выбирать лучшая сталь марка сплава Для вашего проекта свяжитесь с компанией Boda Tech. Мы специализируемся на металлообработке. Независимо от того, нужна ли вам низкоуглеродистая сталь или специализированные материалы, мы можем вам помочь. обработанные детали из легированной сталиМы позаботимся о вас. В Boda Tech мы не просто упрощаем и облегчаем поиск стали, но и обеспечиваем надежную поставку. услуги по обработке стали. Свяжитесь с нами и получите консультацию по вашему проекту.
Часто задаваемые вопросы
В1. Какие марки легированной стали существуют?
Легированная сталь выпускается марок 4140, 4340, 8620, 1215 и 6150. Эти марки различаются по составу и механическим свойствам и предназначены для конкретных промышленных применений.
В2. Каковы четыре типа легированной стали?
Основными категориями легированных сталей являются: низколегированные (≤8% легирующих элементов), высоколегированные (>8% легирующих элементов), микролегированные (добавки Nb/V/Ti) и сверхвысокопрочные стали.
В3. Какая легированная сталь самая прочная?
Мартенситная сталь считается одной из самых прочных легированных сталей, известной своей чрезвычайно высокой прочностью и вязкостью. Другие прочные типы включают сталь 300M и 4340, часто используемую в аэрокосмической и оборонной промышленности.
В4. Для чего обычно используется сталь 4140?
Сталь 4140 широко используется в автомобильных и промышленных деталях, таких как шестерни, валы и инструменты. Она обеспечивает хороший баланс прочности, вязкости и обрабатываемости после термической обработки.
В5. Какая сталь прочнее, 12.9 или 10.9?
Сталь марки 12.9 прочнее, чем 10.9. Она имеет более высокую прочность на растяжение (до 1,220 МПа), что делает ее более подходящей для высоконагруженных применений, таких как тяжелое оборудование и конструкционные крепежи.