Конструкционная сталь

Конструкционная сталь

Сталь — сплав железа с углеродом, а также с добавлением различных примесей, которые необходимы для получения улучшенных технических характеристик материала

Стали обыкновенного качества

Ст 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Чем выше номер, тем больше углерода, т.е. тем выше прочность и меньше пластичность.
Иногда после цифры пишется буква Г, обозначающая легирование марганцем (Mn).

Или буквами указывают степень раскисления стали

кп – кипящая
пс- полуспокойная
сп - спокойная

Раскисление - снижение содержания кислорода в стали до уровня, исключающего возможность окислительных реакций в слитке. В качестве раскислителя добавляют кремний (Si)

Например: СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп

Из этих сталей изготовляют трубы, штамповки, ленту, проволоку, металлические изделия (метизы): гвозди, канаты, сетки, болты, гайки, заклепки, а также мало- и средненагруженные детали; штифты, шайбы, шпонки, крышки, кожухи, а из стали номеров 4-6 — валы, винты, зубчатые колеса и шпиндели. Стали обыкновенного качества хорошо свариваются.

Качественные углеродистые стали

Углерод до 0,7%
Сера до 0,04%
Фосфор до 0,035…0,04%

Сталь 10 (0,1% углерода)
Сталь 45 (0,45% углерода)
Сталь 20пс (0,2% углерода, полуспокойная)

Также подразделяют по содержанию марганца:

С нормальным: 08, 10, 15, 20, 25, 30…85
С повышенным 15Г, 20Г, 25Г 30Г, 35Г…70Г

Марганец уменьшает вредное влияние кислорода и серы, повышает твердость и прочность стали, ее режущие свойства, увеличивает прокаливаемость, но снижает стойкость к ударным нагрузкам.
Сера (S) и фосфор (Р) являются вредными примесями. Их содержание даже в незначительных количествах оказывает вредное влияние на механические свойства стали.

Ст08-10. Используется для изготовления деталей высокой пластичности, шайбы, патрубки, работающие при температуре от -40°С до 450°С.

Ст45. Изготовление деталей повышенной прочности: вал-шестерни, валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки.

Ст20. Применяется главным образом для производства деталей, сварных конструкций, в строительстве, машиностроении

Ст60, Ст 75, Ст85. Сталь рессорно-пружинная. Применяется при изготовлении пружин, фрикционных дисков и других деталей, к которым предъявляются требования высоких прочностных и упругих свойств

Ст60. Изготовление деталей высокой прочности и износостойкости: колесные пары для вагонов ЖД, валки, шпиндели, бандажи, диски сцепления, пружинные амортизаторы, замочные шайбы, регулировочные шайбы и прокладки.

*От Ст40 стали свариваются с ограничениями – требуется предварительный прогрев, либо не свариваются вовсе (Ст55-60)

Углеродистые инструментальные стали

Углерод более 0,7%
Сера до 0,035%
Фосфор до 0,035%

У7 (0,7% углерода)
У15 (1,5% углерода)

Если в конце маркировки стоит буква А, то сталь высококачественная.

Недостатком является потеря прочности при нагреве выше 200 °C (отсутствие теплостойкости). Инструмент из этих сталей применяют для обработки мягких материалов и при небольших скоростях резания или деформирования.

Стали У7, У8, У9 используют для производства деревообделочного, слесарного, кузнечного и прессового инструмента

Стали У10… У13. Применяются для фрез, ножовочных полотен, напильников. Инструмент этих марок обладает повышенной износостойкостью и высокой твердостью.

Легированные конструкционные стали

Легирующие элементы определяют название легированной стали или сплава. Например, хромистая, ванадиевая, хромоникелевая стали в своем составе в качестве легирующих элементов содержат соответственно хром, ванадий и хром с никелем.

Кроме того, стандартом предусмотрены и другие обозначения отдельных групп легированных сталей:
Р — быстрорежущие;
Ш (впереди марки) — сталь подшипниковая;
А (впереди марки) — сталь автоматная;
Э — сталь электротехническая;
Е (впереди марки) — сталь магнитная
И др.

После нагрева до 200 °C твёрдость углеродистой стали начинает быстро падать. Для этой стали недопустим режим резания, при котором инструмент нагревался бы выше 200 °C. У быстрорежущей стали высокая твёрдость сохраняется при нагреве до 500—600 °C. Инструмент из быстрорежущей стали более производителен, чем инструмент из углеродистой стали.

Красностойкость характеризует, сколько времени сталь сталь будет сопротивляться разупрочнению при разогреве

Подшипниковые стали распространены в различных сферах промышленности. Несмотря на то, что стальные сплавы называют подшипниковыми, их применение неограниченно. Подшипниковая сталь отличается высокой износостойкостью и качественностью и может использоваться в сферах, где на детали будут оказываться серьезные нагрузки.

В марке стали ШХ15 буква Ш означает «шарикоподшипниковая», а 15 – содержание Сr в десятых долях процента. Сталь содержит 0,95– 1,05% С и 1,30–1,65% Cr.

Электротехническая сталь

Используется при изготовлении магнитопроводов различного электротехнического оборудования — электромагнитов, трансформаторов, генераторов, электродвигателей, дросселей, магнитопроводов реле и др.