Стали. Классификация и маркировка

Введение

Сплавы железа с углеродом, где доля углерода составляет 2,14 процента, называют сталями. Кроме того, в состав сплава обычно входят марганец, кремний, сера и фосфор; некоторые элементы могут быть введены для улучшения физико-химических свойств специально (легирующие элементы).
Актуальность темы реферата заключается в том, что классификация и маркировка сталей проводится по самым разным их признакам. Основной признак различия является их химический состав. В зависимости от него стали бывают легированные или углеродистые. Расшифровка маркировки стальных сплавов дает возможность получить представление об их химическом составе и физических характеристиках.
Цель работы – более полное изучение классификации и маркировки сталей.
Для достижения поставленной цели необходимо решить несколько задач: рассмотреть классификацию сталей по химическому составу, по качеству, по назначению, по способу раскисления и структуре, а также маркировку сталей обыкновенного качества, инструментальной качественной углеродистой стали, качественной углеродистой и легированной сталей и нестандартные обозначения сталей и другие моменты.
Структура реферата включает в себя несколько частей: введение, основную часть (две главы), заключение и библиографический список, состоящий из пяти источников литературы.


1. Классификация сталей

По самым разным признакам классифицируются стали. Ниже рассмотрены следующие виды изучаемых сталей (Рисунок 1.1).


Рисунок 1.1 – Классификация сталей

1.1 В зависимости от химического состава
Из-за своего химического состава стали могут быть легированными (ГОСТ 14959-79, ГОСТ 5632-72, ГОСТ 4543-71) и углеродистыми (ГОСТ1050-75, ГОСТ 380-71). В свою очередь углеродистые стали могут быть:
• Малоуглеродистыми сталями, то есть содержать углерода менее 0,25 процента;
• Среднеуглеродистыми сталями, которые содержат в своем составе углерода от 0,25-0,60 процента;
• высокоуглеродистыми сталями, содержащие углерода более 0,60 процента.
Легированные стали подразделяют на:
• низколегированные стали, в которых содержание легирующих элементов до 2,5 процентов
• среднелегированные стали, в состав данных сталей входят от 2,5 до 10 процентов легирующих элементов;
• высоколегированные стали, содержащие более десяти процентов легирующих элементов.1
1.2 По назначению
По назначению стали бывают:
• Конструкционные, которые предназначены для изготовления машиностроительных и строительных изделий.
• Инструментальные стали, из которых изготовляют штамповый, мерительный и режущий инструменты. Данные инструментальные стали содержат в себе более 0,65 процента углерода.
• Сталь с особыми физическими свойствами. Примером служат малый коэффициент линейного расширения, либо определенные магнитные характеристики.
• Стали с особыми химическими свойствами. Примером служат стали, жаропрочные и нержавеющие.
1.3 По качеству и способу производства
В данном случае вся совокупность свойств металлов и подразумевается под качеством. Эти свойства определяются при изготовлении металла металлургическим процессом Присутствием вредных примесей в стали определяет ее качество. В основном — это химические элементы фосфор и сера. Разделение происходит в зависимости от содержания данных элементов в стали:
• Стали обыкновенного качества, которые содержат в себе до 0,06 процента серы и 0,07 процента фосфора;
• качественные стали, которые содержат в себе до 0,035 процента фосфора и 0,035 процента серы;
• стали высококачественные, которые содержат в себе не более 0,025 процента серы и 0,025 процента фосфора.
• особо высококачественные стали — не более 0,025 процента фосфора и 0,015 процента серы.
Сталь обыкновенного качества подразделяется еще и по поставкам на три группы:
• сталь обыкновенного качества группы А поставляется потребителям по механическим свойствам (эта сталь обыкновенного качества может иметь увеличенное содержание фосфора, либо серы);
• сталь обыкновенного качества группы Б - по своему химическому составу;
• сталь группы В – сталь обыкновенного качества с гарантированными химическим составом и механическими свойствами.2
1.4 По степени раскисления
По степени удаления кислорода из стали, то есть по степени её раскисления, существуют следующие виды:
• спокойные стали, то есть полностью раскисленные стали

. Такие металлы имеют обозначение буквами “сп” в конце марки (бывает, что буквы опускаются);
• кипящие стали – это слабо раскисленные стали, они маркируются буквами "кп";
• полуспокойные стали. Они занимают положение между двумя предыдущими (спокойными сталями и кипящими), и обозначаются буквами "пс".
1.5 По структуре
Классификация материала по структуре считается устойчивой менее вышеупомянутых классификационных признаков. Это обосновывается тем, что данный признак находится в зависимости от непостоянных факторов – способа термической обработки, легирования, скорости охлаждения и др. Структура готовой стали дает возможность провести классификацию по структуре в состояниях нормализации и отжига, а также дать объективную оценку качества стали. Ниже указаны стали, различающиеся в состоянии отжига:
• Выплавка сталидоэвтектоидная — содержит в своей структуре избыточный феррит;
• Эвтектоидная сталь — структура этой стали включает перит;
• Заэвтектоидная сталь — содержит в своей структуре вторичные карбиды;
• ледебуритная (либо карбидная) сталь — структура этой стали включает первичные карбиды (быстрорежущие, например);
• ферритная сталь (жаропрочные, нержавеющие и др.);
• аустенитные стали.


2. Маркировка сталей

В нашей стране принято обозначение сталей цифровое, либо буквенно-цифровое.
2.1 Маркировка сталей обыкновенного качества
Стали обыкновенного качества содержат в себе увеличенное количество фосфора и серы. Маркируются стали обыкновенного качества как Ст.2кп., БСт.3кп, ВСт.3пс, ВСт.4сп. Расшифровываются стали обыкновенного качества следующим образов: Ст – индекс данной группы стали обыкновенного качества, цифры от 0 до 6 - это условный номер марки стали обыкновенного качества. С увеличением номера марки стали обыкновенного качества снижается пластичность данной стали и увеличивается ее прочность. Пример данных сталей обыкновенного качества с содержанием фосфора, серы и углерода показан в Таблице 1.1 ниже.3
Таблица 1.1 - Стали обыкновенного качества с содержанием фосфора, серы и углерода


По гарантиям при поставке существует три группы стали обыкновенного качества: А, Б и В. Для стали обыкновенного качества группы А при поставке гарантируются механические свойства, в обозначении индекс группы А не указывается. Для стали обыкновенного качества группы Б гарантируется химический состав