КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛИ

 

В нашей стране сталь классифицируется в соответствии с государственными стандартами (ГОСТ) и техническими условиями (ТУ). Стали классифицируют по химическому составу, назначению, качеству, структуре, способу производства и сортаменту. Два основных классификационных признака – химический состав и основные свойства (показатели назначения продукции) лежат в основе терминов и определений, относящихся к наименованию сталей. В качестве дополнительных признаков используются: область применения, технология, структура и др. В зависимости от числа общих отличительных признаков стали делятся на классы (один общий признак), подклассы (два) и группы (три и более); если необходима более детальная классификация, вводятся подгруппы.

По способу производства различают конвертерную, мартеновскую стали и электросталь.

По назначению различают конструкционные, инструментальные, стали со специальными физическими и химическими свойствами.

Конструкционные стали применяют для изготовления строительных конструкций, деталей машин и механизмов, судовых и вагонных корпусов, паровых котлов и других изделий. Конструкционные стали могут быть как углеродистыми, так и легированными. По названию некоторых конструкционных сталей можно судить об их назначении (котельная, судостроительная, клапанная, рессорно-пружинная, строительная и т. д.).

Многие технологические процессы современной техники основаны на вибрационных колебаниях, помогающих бурить нефтяные скважины, обрабатывать металлические изделия и заготовки, транспортировать сыпучие материалы. Детали вибрационного оборудования, работающие в особенно тяжелых условиях, разрушаются и требуют частой замены. Специалисты одной из японских компаний нашли оригинальное решение проблемы: создана сталь, способная преобразовать энергию вибрации в теплоту. Деталям, изготовленным из такой стали, никакая тряска не страшна, т.к. они не только поглощают вибрацию, но и гасят возникающие при этом резонансные колебания.

Инструментальные стали служат для изготовления различных инструментов, резцов, фрез, пил, штампов, калибров и другого режущего ударно-штампового и мерительного инструмента. Эти стали легируют хромом, вольфрамом, молибденом, ванадием и другими элементами. Среди инструментальных сталей широкое распространение получили быстрорежущие стали.

По химическому составу стали классифицируют на углеродистые и легированные. В зависимости от содержания углерода различают низкоуглеродистые(менее 0,25 % С), среднеуглеродистые (0,25 - 0,6 % С) и высокоуглеродистые(более 0,6 % С).

Легированные стали в зависимости от входящих в них элементов подразделяют на хромистые, марганцовистые, хромомарганцовистые, хромомолибденванадиевые и т.п. Количество введенных элементов определяет степень легирования: низколегированные (количество легирующих элементов менее 5 %), среднелегированные (5 – 10 %) и высоколегированные (более 10 %) стали.

В 1883 г. Роберт Гадфильд запатентовал марганцовистую сталь, которая обладала необыкновенными свойствами. Пытались закаливать эту сталь в различных средах, но тщетно: она оставалась мягкой. Когда ее подвергали холодной ковке, то участки, на которые приходились удары молота, становились твердыми, и чем больше была степень деформации, тем тверже становилась сталь. При обработке напильником наблюдалось аналогичное явление. Сопротивление металла под напильником росло по мере надавливания: чем сильнее был нажим, тем больше сопротивление. Это был идеальный материал для сейфов, предохранительных решеток, высоконагружаемых деталей машин и подверженных усиленному износу механизмов. И вряд ли кто сегодня вспомнит изобретателя марганцовистой стали, когда, например, едет в трамвае, а тот со скрежетом и визгом проходит по стрелкам или круто поворачивает.

По качеству стали классифицируют на рядовые или обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особо высококачественные. Под качеством стали понимают совокупность свойств, определяемых металлургическим процессом ее производства, при этом основным показателем для разделения сталей по качеству служит содержание в них вредных примесей.

Стали обыкновенного качества выплавляют только углеродистыми, качественные и высококачественные – углеродистыми и легированными, особо высококачественные – легированными. Например, по содержанию серы и фосфора они отличаются следующим образом. Стали обыкновенного качества содержат S и Р менее 0,055 - 0,06 %; качественные – менее 0,04 - 0,045 %; высококачественные – менее 0,02 - 0,03 % и даже ниже (до 0,005 %).

В 1999 г. в странах Европейского Сообщества утверждена классификация сталей по содержанию в них основных циркулирующих микропримесных элементов: Cu, Mo, Sn и Cr (табл. 22). В связи с этим ожидается, что конкурентоспособными окажутся те предприятия, на которых будет осуществляться полный контроль поведения микроэлементов в исходных шихтовых материалах и по всему циклу металлургеских переделов.

 

Таблица 22

Классификация сталей по содержанию в них микроэлементов (Cu+Mo+Sn+Cr)

 

Класс	Содержание (Cu+Mo+Sn+Cr), % (масс.)	Области применения
	0,033	Авиационная промышленность, атомная энергетика, специальная нефтяная арматура, специальные подшипники, электроды для ЭШП
	0,090	Стали высокопрочные, для сверхглубокой вытяжки, мартенситно-стареющие; тонкая проволока, подшипники, белая жесть для вытяжки
	0,280	Стали для глубокой вытяжки, холодной вытяжки, глубокой высадки, штамповки, заготовки для бесшовных труб
	0,335	Сортовой прокат стали для автомобилестроения, штрипсовая сталь, резервуары высокого давления
	0,390	Трубы массового назначения, белая и черная жесть, холоднокатаная калиброванная сталь, колесная сталь, оцинкованный и эмалированный листы
	0,600	Толстая проволока, крупный сортовой прокат, стали для фасонных профилей, горячекатаные рулонные стали
	0,800	Арматурные и строительные стали
	более 0,800	Остальной сортамент

 

Классификационная группа характеризует область применения, свойства металла, его надежность в работе, стоимость и другие параметры.