Состав стали сплав: Поиск сталей, сплавов, ферросплавов и чугунов

Содержание

Поиск сталей, сплавов, ферросплавов и чугунов



Поиск сталей, сплавов, ферросплавов и чугунов — Марочник сталей и сплавов

Поиск сталей, сплавов, ферросплавов и чугунов

Поиск по химическому составу материала
Область поиска   все материалы ферросплав сталь конструкционная сталь инструментальная сталь для отливок сталь, сплав жаропрочные сталь коррозионно-стойкая сталь специального назначения сталь электротехническая сплав прецизионный чугун алюминий, сплав алюминия бронза золото, сплав золота латунь магний, сплав магния медь, сплав меди никель, сплав никеля олово, сплав олова платина, сплав платины палладий, сплав палладия свинец, сплав свинца серебро, сплав серебра титан, сплав титана цинк, сплав цинка порошковая металлургия прочие металлы и сплавы материалы для сварки и пайки


Поиск по механическим свойствам материала
Область поиска   все материалы сталь конструкционная сталь инструментальная сталь для отливок сталь, сплав жаропрочные сталь коррозионно-стойкая сталь специального назначения сталь электротехническая сплав прецизионный чугун алюминий, сплав алюминия бронза золото, сплав золота латунь магний, сплав магния медь, сплав меди никель, сплав никеля олово, сплав олова свинец, сплав свинца серебро, сплав серебра титан, сплав титана цинк, сплав цинка
Поиск по твердости материала
Поиск по физическим свойствам материала
Область поиска   все материалы сталь конструкционная сталь инструментальная сталь для отливок сталь, сплав жаропрочные сталь коррозионно-стойкая сталь специального назначения сталь электротехническая сплав прецизионный чугун алюминий, сплав алюминия бронза золото, сплав золота латунь магний, сплав магния медь, сплав меди никель, сплав никеля олово, сплав олова свинец, сплав свинца серебро, сплав серебра титан, сплав титана цинк, сплав цинка

Марочник стали и сплавов.     К о н т а к т н а я   и н ф о р м а ц и я
©   2003 — 2021   Контент сайта защищен Авторским свидетельством № 7533 от 8.05.2003 г.
    При использовании информации сайта гиперссылка на   «Марочник стали и сплавов »  (splav-kharkov.com) обязательна
Администрация сайта не несет ответственность за достоверность данных

Как определить марку стали в домашних условиях

Все виды металлопроката подлежат маркировке, которая содержит информацию о составе сплава, содержании добавок, качестве, степени раскисления. Если же такой отметки нет или же используется старая металлоконструкция, то возникает вопрос о том, как определить марку стали без лабораторного испытания. Марку сплава определяет качественный и количественный химсостав и его твердость. Если точно знать эти два показателя, можно безошибочно определить металл.

Химический состав показывает основной металл, легирование и общие характеристики. А твердость зависит от технологии производства и дополнительной обработки.

В лабораторных и производственных условиях применяют рентгенофлуоресцентную спектрометрию, крупнометрическое титрование, методы пробных запилов, испытание на наждачном круге. Некоторые методы можно использовать для самостоятельного анализа.

Определение по искре

Искровые испытания применяются для инструментальной, конструкционной, быстрорежущей стали. При соблюдении инструкции этот метод дает достаточно точный результат. Для проведения опыта используется наждачный круг. При контакте с ним заготовки образуются искры, которые различаются формой и оттенком. Для повышения точности результата используют станки с разными кругами, и контрольные образцы сплава.

По цвету, количеству, форме звездочек делают вывод о содержании углерода, хрома, никеля и других химических элементов. Если конструкционная марка содержит значительное количество углерода, то у нее будет такое же искрение, как и у инструментальной.

О количестве углерода можно сделать вывод по плотности и числу искровых разветвлений. У низкоуглеродистого сплава искры имеют насыщенный, темно-желтый цвет, у инструментального – бледно-желтый, у быстрорежущего – темно-красный.

Типы искрения для сплавов разных марок:

  • непрерывные линии желтоватого оттенка с небольшим вкраплением звездочек – низкоуглеродистая;
  • светло-желтый сноп с ярким искрением на конце – содержит 0,5% углерода;
  • плотные насыщенно-красные линии с большим числом желтых звезд – хромсодержащая;
  • широкий темно-желтый поток без искрения на конце – быстрорежущая, с добавлением кобальта.

Определение по твердости

Производители часто используют более мягкие сплавы, что удешевить продукцию, например столовые приборы. Если нет возможности заказать лабораторный анализ, можно воспользоваться следующими методами:

  • Применить прибор твердомер – стационарный или мобильный. Он показывает достаточно точный результат в единицах по Роквеллу.
  • Использовать напильник, надфиль. Качественный инструмент сопровождается документаций, в которой указывается его твердость. Для проверки металлический предмет нужно закрепить в тисках и со средним нажимом провести по нему напильником. Если останется след, значит, у него твердость меньше, чем у инструмента.
  • Удар эталонным образцом сплава, твердость которого известна. Деталь, которую нужно испытать, фиксируют и наносят по ней точечный удар. Если на ней образуется вмятина, значит, она мягче образца. Если след от удара останется на эталоне, значит, тверже.
  • Снять стружку с гвоздя. Применяется для проверки острого предмета, например, ножа. Гвоздь 100 забивают наполовину в твердую доску с помощью ножа стараются снять с него стружку. Если это получится, значит, твердость материала составляет 50 единиц. Более мягкий сплав от такого действия деформируется.

Приведенные методы можно применить в домашних условиях, но самый точный результат дают лабораторные испытания. В Краснодаре их проводит компания «ПМКОР».

Классификация сталей и сплавов. Маркировка сталей и сплавов, марки стали нержавеющей

20Х13 08Х13 12Х13 12Х13,14Х17Н2 12Х13, 12Х18Н9Т, 20Х13 Для деталей с повышенной пластичностью, подвергающихся ударным нагрузкам; деталей, работающих в слабоагрессивных средах
30Х13 40Х13 08Х18Т1 40Х13 30Х13 12Х17, 08Х17Т Для деталей с повышенной твердостью; режущий, измерительный, хирургический инструмент, клапанные пластины компрессоров и др. (у стали 08Х18Т1 лучше штампуемость)
14Х17Н2 20Х17Н2 Для различных деталей химической и авиационной промышленности Обладает высокими технологическими свойствами
95Х18 - Для деталей высокой твердости, работающих в условиях износа
08Х17Т 12Х17Т, 08Х18Т1
Рекомендуется в качестве заменителя стали 12Х18Н10Т для конструкций, не подвергающихся ударным воздействиям при температуре эксплуатации не ниже -20° С
15Х25Т 12Х18Н10Т Аналогично стали 08Х17Т, но для деталей, работающих в более агрессивных средах при температуре от -20 до 400 ° С (15Х28 для спаев со стеклом)
20Х13Н4Г9 10Х14АГ15 10Х14Г14Н3 10Х14Г14Н4Т Заменитель сталей 12Х18Н9, 17Х18Н9 для сварных конструкций
09Х15Н8Ю 07Х16Н6 - Для высокопрочных изделий, упругих элементов; сталь 09Х15Н8Ю – для уксуснокислотных и солевых сред
08Х17Н5МЗ - Для деталей, работающих в сернокислых средах
20Х17Н2 - Для высокопрочных тяжелонагруженных деталей, работающих на истирание и удар в слабоагрессивных средах
10Х14Г14Н4Т 20Х13Н4Г9 (08)12Х18Н10Т Заменитель стали 12Х18Н10Т для деталей, работающих в слабоагрессивных средах, а также при температурах до 196° С
12Х17Г9АН4 15Х17АГ14 03Х16Н15МЗБ 03Х16Н15МЗ -
Для деталей, работающих в атмосферных условиях (заменитель сталей 12Х18Н9, 12Х18Н10Т) для сварных конструкций, работающих в кипящей фосфорной, серной, 10 %-ной уксусной кислоте
15Х18Н12С4ТЮ - Для сварных изделий, работающих в воздушной и агрессивной средах, в концентрированной азотной кислоте
08Х10Н20Т2 - Немагнитная сталь для деталей, работающих в морской воде
04Х18Н10 03Х18Н11 03Х18Н12 08Х18Н10 12Х18Н9 12Х18Н12Т 08Х18Н12Т 06Х18Н11 - Для деталей, работающих в азотной кислоте при повышенных температурах
12Х18Н10Т 12Х18Н9Т 06ХН28МДТ 03ХН28МДТ - Для сварных конструкций в разных отраслях промышленности. Для сварных конструкций, работающих при температуре до 80°С в серной кислоте различных концентраций (не рекомендуются 55%-я уксусная и фосфорная кислоты)

состав, свойства, маркировка и применение

Нержавеющая сталь представляет собой сплав, состоящий из железа и добавок углерода. Эти элементы считаются основными. Помимо них в сплаве присутствуют лигирующие вещества, которые придают ему дополнительные свойства. В качестве основной добавки используется хром. Он должен присутствовать в коррозийном сплаве в количестве не меньшим 10,5 процентов. Никель также является основополагающим элементом, который регулирует технические характеристики.

Таблица марок аустенитных сталей по ГОСТу и AISI, их основные области применения

Марка по ГОСТу 5632 Марка по AISI Области применения
12Х18Н10Т 321 Технологические линии химической индустрии и предприятий нефтепереработки
08Х18Н10 304 Технологические трубопроводные системы в химической и пищевой индустрии, ограниченный ассортимент посуды, не включающий изделия для горячей обработки пищи
08Х17Н13М2
316
Технологическое оборудование химической индустрии, использование в качестве «пищевого» материала
12Х15Г9НД 201 Емкости и трубопроводы, контактирующие с органическими кислотами и умеренно агрессивными средами

Методы классификации нержавеющей стали

В зависимости от количества разнообразных добавок проводится классификация сталей по структуре. Выделяются следующие виды:

Ферритная. Малоуглеродистая сталь с содержанием данного элемента до 0,15 процентов. Хрома в таком составе должно быть до 30 процентов. Сплав обладает высокой пластичностью и прочностью. Относится к классу ферромагнитных. Хорошо переносит холодную деформацию. В основном обрабатывается отжигом, который снимает наклеп. Данный процесс придает стали стойкость к коррозии. 

Мартенситная. Содержание углерода у этой марки составляет до 0,5 процента, хрома до 17 процентов. Структура сплава получается вследствие закалки и последующего отпуска. Она обладает свойством устойчивости к коррозии, стойкостью, повышенной твердостью, упругостью. Используется для изготовления деталей, которые предназначены для работы в агрессивных средах.

 Аустенитная. Это целый класс сталей, для которых характерна повышенная стойкость к коррозии и пластичность в различных состояниях. Хорошо подвергается обработке и сварке. Данный класс делится на два подкласса, к которым относятся стабилизированные и нестабилизированные стали. В стабилизированные марки добавляется титан и ниобий, которые укрепляют кристаллическую решетку и защищают ее от коррозии.

Таблица марок нержавеющих сталей ферритного класса по ГОСТу и AISI, основные сферы использования

Марка по ГОСТу 5632 Марка по AISI Области применения
08Х13 409 Столовые приборы
12Х13 410 Емкости для жидких алкогольсодержащих продуктов
12Х17 430 Емкости для высокотемпературной обработки пищевой продукции

Наиболее популярные марки и сферы их применения нержавеющей стали

Все марки нержавеющей стали можно разделить на несколько типов: 200-я, 300-я, 400-я. К каждому из этих классов относится несколько разновидностей. К 200-й относится марка AISI 201. Она практически не отличается от классов выше, но немного уступает им по своим антикоррозийным свойствам. Однако, имеет весьма существенное отличие в цене. К 300-й серии относятся такие марки: 

AISI 304. Хорошо сваривается. Нашла широкое применение в пищевой промышленности.

AISI 316. От предыдущей марки отличается тем, что в ее состав входит молибден (2%), это делает сталь более устойчивой к коррозии. Способна сохранять свои свойства под воздействием высоких температур и кислотных сред. Используется в судостроительной, химической и нефтегазовой промышленности.

AISI 316T. В данной стали присутствует титан, который дает возможность использовать изделия при высоких температурах и под воздействием хлорид-ионов. Применяется в химической, газовой и пищевой промышленности.

AISI 321. Содержит большое количество титана. По этой причине способна переносить высокие температуры до 800 градусов. Хорошо подвергается сваркой.  Из нее изготавливаются бесшовные трубы.

400-я серия отличается тем, что в ней практически отсутствуют посторонние элементы. Все они заменяется содержанием большого количества хрома. Углерод в данной стали присутствует в минимальных количествах. Сплав очень пластичен и хорошо сваривается. Сталь данного класса представлена маркой AISI 430. 

Правила маркировки нержавеющей стали

При маркировке создается обозначение, которое содержит цифры и буквы. Первое двузначное число указывает на наличие углерода и его количество. После этого значения идут буквы, которые показывают наличие лигирующих добавок. После указания этих элементов в виде цифры указывается их количество с округлением до целого числа. В случае, когда это число составляет 1-1,5 процента цифра будет отсутствовать.

Как расшифровать маркировку

Каждая буква, которая содержится в маркировке стали имеет свое определенное значение:

  • Х – содержание хрома;
  • Н – содержание никеля;
  • Т – содержание титана;
  • В – содержание вольфрама;
  • Г – содержание марганца;
  • Д – содержание меди;
  • М – присутствие молибдена.

В каких сферах применимы свойства нержавеющей стали

Нержавеющая сталь обладает высокими антикоррозийными свойствами, которые позволяют ее применять при изготовлении различного рода деталей, которые предназначены для эксплуатации в неблагоприятных условиях. Она используется практически во всех сферах производства: в химической, пищевой, авиационной промышленности, электроэнергетике, транспортном машиностроении. Некоторые марки способны сохранять свои свойства даже под воздействием высоких температур, которые доходят до 800 градусов.

Основные свойства и характеристики стали

В промышленном производстве для создания наиболее качественных материалов очень часто используют комбинации из нескольких химических элементов. Особенно распространен такой подход в металлургии, где получаемые сплавы способны работать в таких условиях, которые неподвластны чистым металлам.


Соединения нескольких элементов позволяет добиться уникальных свойств, которые необходимо в той или иной отрасли. Одним из наиболее распространенных сплавов является сталь. Она получается в результате соединения железа с углеродом. Также в массовую долю материала входит незначительное количество примесей. При необходимости в сплав вводят легирующие присадки или покрывают поверхность металла защитным слоем.

 

Химический состав стали

 

Свойства и характеристики стали зависят от количественного состава химических элементов в ее структуре. Углерод придает материалу твердости и вязкости, но его повышенное содержание приводит к хрупкости и ухудшает свариваемость. Наиболее качественная сталь получается после обработки отжигом, когда углерод внедряется в структуру металлической решетки железа на молекулярном уровне и образует устойчивое соединение цементит. Содержание кремния в сплаве повышает текучесть и прочность, а также упругость. Но избыток этого элемента ухудшает свариваемость и ударную вязкость. Марганец массовой долей до 2% позволяет повысить прочность материала. При большем процентном содержании сварка становится затруднительной.

 

 

Хром защищает сталь от окисления и значительно продляет срок ее эксплуатации. Но при неправильной термической обработке образует карбид, который препятствует сварке. Никель улучшает пластичность, вязкость и ковкость, а также является одним из немногих элементов, повышенное содержание которых не приводит к побочным эффектам. Молибден повышает термическую стойкость стали, а также предельно допустимые нагрузки, поэтому, активно используется в качестве присадок в конструкционных сплавах.


Ванадий улучшает вязкость и упругость, активно способствует процессу закалки, но ухудшает свариваемость. Вольфрам добавляет материалу твердости и стойкости при работе с высокими температурами. Титан повышает коррозийную стойкость стали, но его избыток может приводить к горячим трещинам при сварке. Медь повышает коррозионную стойкость и ковкость металла и не несет негативных эффектов при избытке. Кроме перечисленных элементов, наделяющих сталь положительными свойствами, есть и вещества, чье присутствие несет только негативную нагрузку.

 

 

Сера повышает ломкость материала при высоких температурах и затрудняет свариваемость. Фосфор влияет на повышение параметра ломкости при нормальных температурах и тоже ухудшает свариваемость. Азот, кислород и водород отрицательно влияют на прочность и приводят к быстрому старению стали. Содержание негативных элементов должно сводиться к минимуму, чтобы качество материала удовлетворяло потребностям рынка.

 

Характеристики стали

 

Твердость стали зависит от массовой доли углерода, а также количества специальных присадок. В основном твердые материалы используются в тех случаях, когда они не будут находиться под воздействием динамической нагрузки, так как с твердостью обычно повышается и хрупкость сплава. Предел прочности стали на растяжение составляет 60 килограммосил на миллиметр квадратный. Остальные значения прочностей напрямую зависят от марки материала. Стойкости к определенному виду негативного воздействия достигаются при помощи закалки металла или введения в сплав нужных присадок.

 

 

 

Предел прочности стали всегда отражается в маркировке, чтобы покупатель мог быстро выбрать нужный ему материал. Удельное сопротивление стали варьируется от 0,103 до 0,137 Ом*миллиметр в квадрате/метр. Величина зависит от количественного содержания химических элементов в сплаве. Для электротехнических сталей показатель сопротивления составляет 0,25-0,6 Ом*миллиметр в квадрате/метр. Столь высокое значение по сравнению с обычной сталью объясняется условиями эксплуатации и соответствует техническим требованиям. Расчетное сопротивление стали может быть разным даже для одной партии изделий, так как количество примесей распределяется не равномерно по всей структуре сплава.

 

 

Стальные проводники на практике применяются очень редко, так как есть металлы, обладающие гораздо лучшими параметрами, необходимыми для использования в электротехнике. А вот электротехническая сталь является одним из основных материалов, применяемых при изготовлении корпусов электроприборов и трансформаторов. Теплопроводность стали находится на высоком уровне, что позволяет с успехом использовать материал в отопительных системах. С ростом температуры этот показатель несколько снижается, но общие потери не критичны по сравнению с затратами энергии. Конечно, есть металлы и сплавы с гораздо более высокими параметрами теплопроводности, но их использование является нерентабельным ввиду больших затрат на их производство.

 

 

Удельная теплоемкость стали составляет 0,462 килоджоуля/килограмм*Кельвин. Это является неплохим показателем для металла. Данная характеристика показывает, сколько тепловой энергии необходимо передать телу, чтобы его температура изменилась на один градус. То есть, чем меньше этот показатель, тем быстрее нагревается вещество. Фактическое значение теплоемкости стали позволяет еще раз доказать оправданность ее использования в отопительных сетях. К тому же сталь очень хорошо сохраняет полученное тепло и медленно остывает, так что на поддержание температуры на нужном уровне понадобится меньше топлива.


Коэффициент трения сталь-сталь в состоянии покоя составляет 0,15 без использования смазки и 0,1 с ней. При скольжении этот параметр составит 0,15 и 0,05 соответственно. Химические свойства стали зависят от количественного и качественного содержания элементов в сплаве. При необходимости эксплуатации материала в агрессивной среде в его состав вводятся дополнительные присадки, позволяющие не допустить или сильно замедлить протекания разрушительных химических реакций.

 

 

3 — самый востребованный в мире сплав

Самый востребованный в мире сплав железа с углеродом — это сталь. На сегодняшний день существует более 3 500 различных марок стали, которые различаются физическими и химическими свойствами. При этом 75% от общего количества современных марок было создано за последние 20 лет. Представьте себе, что Эйфелеву башню построили бы сегодня: ее вес был бы в три раза меньше! А современные автомобили сконструированные на новых марках стали намного прочнее и при этом легче, чем в прошлом.

Посетители металлобазы могли обратить внимание на то, что наш сортамент в основном представлен сталью марки 3 (она же — ст3, конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества Ст3). Этот сплав — то самое «тесто», из которого получается один из самых популярных материалов для выполнения различных металлоконструкций. У нас можно найти другие, менее популярные, виды стали, но о них в другой раз.

Поговорим про состав

Важной составляющей стали является углерод. Сталь 3 имеет в своем составе небольшое количество углерода (0,14-0,22%). Этого достаточно для того, чтобы придать сплаву прочность и твердость, но не снизить пластичность и вязкость сплава. Ведь чем больше углерода в составе, тем тверже сталь, но тем она более хрупка.

Также в составе присутствуют и другие важные примеси: вредные и полезные. Нормативный документ, государственный стандарт, который устанавливает требования к содержанию примесей — это ГОСТ 380-2005. Согласно ГОСТу состав стали 3 – такой:

  • углерод – 0,14 — 0,22%,
  • кремний – 0,05 — 0,17%,
  • марганец – 0,4 — 0,65%,
  • никель, медь, хром — до 0,3%,
  • мышьяк до 0,08%,
  • сера и фосфор — до 0,05 и 0,04% соответственно.

Вредные примеси

На всех примесях подробно не будем останавливаться, охватим лишь самые важные. Фосфор и сера важны потому, что они — вредные. То есть важно нормировать их количество в сплаве.

Фосфор снижает пластичность металла при высоких температурах и повышает хрупкость при низких. Сера — приводит к красноломкости металла. И так же повышенное содержание данных примесей очень негативно влияет на свариваемость стали, какой бы то ни было. Сварной шов при участии большого количества этих примесей — пористый, склонный к трещинам. В составе стали ст3 допускается не более 0,05% серы и 0,04 % фосфора.

Полезные примеси

Одним из основных раскислителей при выплавке сталей является кремний. Кремний увеличивает прочность, почти не снижая пластичности. При концентрации кремния в сплаве от 0,14 до 0,30 % он полностью растворяясь, связывает свободный кислород и косвенно увеличивает количество очагов кристаллизации, способствуя образованию мелкозернистой структуры. Достичь мелкозернистости стремятся при всех видах использования и обработки стали (к примеру, сварка или любой другой нагрев). Чем меньше зерно — тем выше показатели (например стойкость к трещинообразованию).

Другой полезный элемент, присутствующий в стали — марганец. Его применяют для удаления из стали кислорода и серы. Марганец благоприятно влияет на качество поверхности во всем диапазоне содержания углерода, а также снижает риск красноломкости. Марганец повышает ковкость и свариваемость сталей, делает ее более твердой и устойчивой к износу.

Подведем итог

Сталь 3 — это универсальный конструкционный материал. Она применяется для изготовления несущих и не несущих элементов для сварных и не сварных конструкций, а также деталей, работающих при положительных температурах. Сталь 3 не склонна к отпускной хрупкости, превосходно сваривается и позволяет применять любой вид сварки. Её используют для производства кованых изделий (различных решеток, ограждений и т.д.).

Именно по совокупности всех этих плюсов, а также из-за своей сравнительно небольшой стоимости (сравните, например, с аустенитной высоколегированной сталью, по простому — нержавейкой) сталь 3 является признанным лидером и хитом продаж, востребованной, и с широким спектром применения! По объему применения стали этого класса превосходят все остальные.

Первая Металлобаза готова обеспечить металлопрокатом из этого универсального, востребованного материала.

Сплав 28 (UNS N08028) химический состав, механические свойства

Легированная сталь 28

Плиты из легированной стали 28, прутки из легированной стали 28

Подобно sandvik sanicro 28, сплав 28 представляет собой тип сверхнизкоуглеродистого никель-железо-хромового аустенитного сплава с добавками молибдена и меди, а также из нержавеющей стали с высоким содержанием никеля. Обладает хорошей коррозионной стойкостью в среде с сильной кислотой и устойчивостью к коррозионному растрескиванию под напряжением в сероводородной (h3S) и хлоридной среде. Кроме того, он также обладает отличной устойчивостью к точечной, щелевой, межзерновой, коррозии под напряжением и растрескиванию, а также хорошей свариваемости. Благодаря этим выдающимся коррозионным свойствам сплав 28 может использоваться в самых разных средах.

Сплав 28 эквивалентные сорта:

Американец: Incoloy028, Alloy28 , UNSN08028 ,

Chinese: 00cr27ni31Mo3Cu,00cr27ni31Mo4Cu,

Немецкий: 1.4563, Nicrofer3127LC

Доступные формы и спецификации:

Труба и труба: ASTM B 668, EN 10216-5, SEW 400 (февраль 1991), SS 14 25 84, NFA 49-217

Пластина, лист и полоса: ASTM B 709, EN 10088

Бар: EN 10088-3, EN 10272, SS 14 25 84

Фитинги: ASTM A403

Химический состав:

МатериалыCSiMnCrNiMoPS
N08028≤0.03≤1.0≤2.526.0 ~ 28.029.5 ~ 32.53.0 ~ 4.0≤0.03≤0.03
1.4563≤0.02≤0.7≤2.026.0 ~ 28.030.0 ~ 32.03.0 ~ 4.0≤0.03≤0.01

Механические свойства:

Плотность, г / см³8.0
Диапазон плавления, ° C1350 – 1370
Предел прочности при растяжении, мин, МПа650
Предел текучести, смещение 0.2%, мин, МПа250
Относительное удлинение,%, мин.40
Твердость, HB155

Приложения:

Alloy28 изначально был разработан для обработки материала теплообменника с фосфорной кислотой во влажном состоянии. Превосходная коррозионная стойкость, обеспечивающая коррозионную стойкость к h3S, хлориду, фосфорной кислоте и серной кислоте, широко используется при высоком содержании h3S при эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, в системе десульфурации дымовых газов, морской воде и хлоридосодержащей охлаждающей воде, бумажной промышленности, Устройство для получения синтеза фосфорной кислоты и органической кислоты и сложного эфира является идеальным материалом, используемым для замены графитового теплообменника в концентрированной фосфорной кислоте.

LKALLOY является ведущим в отрасли поставщиком серии Cr-Ni и других высококачественных сплавов из нержавеющей стали. LKALLOY поставляет трубу и трубу из сплава 28, стержень, который используется для нескольких применений, таких как конденсаторы, теплообменники, фильтры и так далее.

Узнать сейчас

Наиболее распространенные легирующие элементы в стали

По определению, сталь представляет собой комбинацию железа и углерода. Сталь легируют различными элементами для улучшения физических свойств и придания особых свойств, таких как устойчивость к коррозии или нагреву. Конкретные эффекты добавления таких элементов описаны ниже:

Углерод (C)

Наиболее важный компонент стали. Повышает прочность на растяжение, твердость и устойчивость к износу и истиранию. Это снижает пластичность, ударную вязкость и обрабатываемость.

Хром (CR)

Повышает прочность на растяжение, твердость, прокаливаемость, ударную вязкость, сопротивление износу и истиранию, сопротивление коррозии и образованию накипи при повышенных температурах.

Кобальт (CO)

Повышает прочность и твердость, допускает более высокие температуры закалки и увеличивает красноту твердости быстрорежущей стали. Он также усиливает индивидуальные эффекты других основных элементов в более сложных сталях.

Колумбий (CB)

Используется в качестве стабилизирующих элементов в нержавеющих сталях.Каждый из них имеет высокое сродство к углероду и образует карбиды, равномерно распределенные по стали. Таким образом, предотвращается локализованное выделение карбидов на границах зерен.

Медь (CU)

В значительных количествах вредна для горячедеформированных сталей. Медь отрицательно влияет на кузнечную сварку, но не оказывает серьезного влияния на дуговую или кислородно-ацетиленовую сварку. Медь может ухудшить качество поверхности. Медь полезна для устойчивости к атмосферной коррозии, когда присутствует в количествах, превышающих 0.20%. Продаются атмосферостойкие стали с содержанием меди более 0,20%.

Марганец (MN)

Раскислитель и дегазатор, вступает в реакцию с серой для улучшения ковкости. Повышает прочность на растяжение, твердость, прокаливаемость и износостойкость. Уменьшает склонность к масштабированию и искажениям. Это увеличивает скорость проникновения углерода при науглероживании.

Молибден (MO)

Повышает прочность, твердость, прокаливаемость и ударную вязкость, а также сопротивление ползучести и прочность при повышенных температурах.Улучшает обрабатываемость и стойкость к коррозии, усиливает воздействие других легирующих элементов. В жаропрочных сталях и быстрорежущих сталях повышает краснотвердость.

Никель (NI)

Увеличивает прочность и твердость без ущерба для пластичности и ударной вязкости. Он также повышает устойчивость к коррозии и образованию накипи при повышенных температурах при введении в подходящих количествах в высокохромистые (нержавеющие) стали.

Фосфор (P)

Повышает прочность и твердость и улучшает обрабатываемость.Однако он придает стали заметную хрупкость или хладноломкость.

Кремний (SI)

Раскислитель и дегазатор. Повышает предел прочности при растяжении и текучести, твердость, ковкость и магнитную проницаемость.

Сера (S)

Улучшает обрабатываемость сталей для автоматической обработки, но без достаточного количества марганца вызывает хрупкость при красном калении. Это снижает свариваемость, ударную вязкость и пластичность.

Тантал (TA)

Используется в качестве стабилизирующих элементов в нержавеющих сталях.Каждый из них имеет высокое сродство к углероду и образует карбиды, равномерно распределенные по стали. Таким образом, предотвращается локализованное выделение карбидов на границах зерен.

Титан (TI)

Используется в качестве стабилизирующих элементов в нержавеющих сталях. Каждый из них имеет высокое сродство к углероду и образует карбиды, равномерно распределенные по стали. Таким образом, предотвращается локализованное выделение карбидов на границах зерен.

Вольфрам (W)

Повышает прочность, износостойкость, твердость и ударную вязкость.Вольфрамовые стали имеют превосходную горячую обработку и более высокую эффективность резания при повышенных температурах.

Ванадий (V)

Повышает прочность, твердость, износостойкость и устойчивость к ударным воздействиям. Замедляет рост зерна, допуская более высокие температуры закалки. Он также повышает твердость высокоскоростных металлорежущих инструментов.

Данные являются типичными и не должны рассматриваться как фактические значения для какой-либо категории.

Приложения и техническая информация требуют, чтобы инженеры и проектировщики инструментов выносили независимые суждения.

Состав стального сплава | Rex Metals Aerospace

Внедрение стальных сплавов позволило развитому обществу создавать различные обычные детали недавней жизни. Типичными примерами являются компоненты железнодорожных путей, мосты, стальные высотные здания, современные корабли и многое другое.

Однако, когда речь идет о стальном сплаве, не все знают его точный состав. Некоторые люди продолжают задавать различные вопросы, например, — это углеродистая сталь, сплав и каковы его цели.Есть также некоторые люди, которые предпочитают понимать различные концепции, такие как , это нержавеющая сталь, железо и так далее. Если вы хотите узнать больше об этом стальном сплаве, вы должны прочитать эту статью в качестве руководства.

Сплав стали

отличается широким спектром применения и прочными характеристиками. Он часто содержит легирующие элементы, такие как кремний, медь, титан, никель и марганец. Эта сталь является материалом, используемым при добавлении углерода к железу. В большинство сталей добавляются другие материалы для получения сплава.Эти сплавы классифицируются как низколегированные или высоколегированные стали.

Сплав представляет собой соединение двух металлов. Он создан для достижения предпочтительного свойства. Скажем, например, материалы, которые сделаны для максимальной прочности, могут быть более жесткими в обработке. С другой стороны, некоторые сплавы представляют собой комбинацию двух или более материалов. Типичными примерами из них являются латунь и бронза. Применение легированной стали включает в себя автозапчасти, трубопроводы, генераторы, трансформаторы и электродвигатели.Чтобы расширить ваши знания о свойствах стали 4130 , вот они:

  • Твердость и прочность – Это одна из возможностей сплава упрочняться даже при термической обработке. Обладая прочностными свойствами, он может легко противостоять силе, давлению и другим нагрузкам.
  • Жаростойкость и обрабатываемость – Это означает, что данная сталь обладает способностью противостоять нагреву и может быть обработана до любой отделки.
  • Тепло- и электропроводность – Способность проводить тепло и электрический ток

 

Помимо вышеперечисленного, стальной сплав обладает свойствами пластичности, ковкости и соединяемости. Благодаря этим различным свойствам производители могут создавать широкий спектр легированных сталей, адаптированных для конкретных целей.

Является ли сталь черной ? Ответ — да! Железо относится к различным веществам, содержащим железо.В сочетании с другими металлами он образует сплав, известный как сталь. Сталь имеет 2,1% углерода, небольшое количество фосфора, марганца и другие качества. Также требуются два обязательных ингредиента – железо и углерод. Железо — это элементарный металл, который составляет более 90% любой стали. Без углерода железо остается склонным к распаду и ограничивает свои естественные свойства.

Кроме того, металлы для стали обеспечивают различные применения. В строительной отрасли трубы, шестерни и прочее изготавливают из легированных сталей.Военные самолеты также используют стальные шестерни, которые являются высококачественными, немагнитными и устойчивыми к коррозии. С другой стороны, нержавеющая сталь может использоваться для изготовления кухонной утвари, скобяных изделий и многого другого.

Обладая различными преимуществами стального сплава, большинство людей не недооценивают его общие функции. Именно по этой причине требования стального сплава высоко соблюдаются на рынке. Если вы заинтересованы в заказе металлов, позвоните нам по телефону (562) 260-5161 или напишите по адресу [email protected]

 

Свойства материалов

Стальные сплавы и их классификация: Стальные сплавы традиционно использовались в приложениях, где прочность и жесткость имеют гораздо большее значение, чем вес снижение.Стальные сплавы можно найти где угодно, от зданий до мосты к кораблям к бытовой технике. Первые стальные сплавы были Открыто, когда железо было очищено таким образом, чтобы добавить углерод в конечный продукт, значительно укрепив его.

Два хороших примера использования стальных сплавов для конструкционных приложения можно увидеть на этой фотографии, сделанной с авианосца «Айова». проходящий под мостом Ньюпорт, Род-Айленд. Айова имеет толщину 15 дюймов. броня местами для защиты от огня вражеских кораблей, а также в качестве специального «пояса» брони под ее ватерлинией для защиты от глубинных бомб, торпед и т.д.Висячий мост использует стали в тросах, подвешивающих проезжую часть к опоре башни, а также для армирования бетона в мосту.
ВМС США Фото

Стальные сплавы могут иметь широкий диапазон свойств от коррозии устойчивость к высокой прочности на растяжение. Эти свойства зависят от легирующий материал, процентное содержание углерода и тепловая лечение.

Вот два примера стальных сплавов:

Низколегированная сталь – обычно сплавы на основе железа, которые могут закалены до высокой прочности.Обычный стальной сплав для использования в 180 до 200 тысяч фунтов на квадратный дюйм (1 тысяч фунтов на квадратный дюйм = 1000 фунтов на квадратный дюйм), диапазон прочности соответствует AISI 4130. Другой тип — AISI 4340, с диапазоном прочности от 200 до 280 тысяч фунтов на квадратный дюйм, который используется в диапазоне от 260 до 280 тысяч фунтов на квадратный дюйм. Очень высокая прочность сплав в этом семействе 300M, который можно использовать до 290 ksi. Это используется для шасси и в высокопрочных приложениях. Этот семейство сталей очень подвержено коррозии и должно быть покрыто во избежание коррозии в большинстве сред.

AISI 4130 нормализованная — толщина <= 0.188" (данные из Ref. 1)

Недорогой стальной сплав, используемый в шасси, особенно на самолеты авиации общего назначения. Небольшая коррозионная стойкость.

Температура (°F) Экспозиция (ч) е (%) с ту (тыс.кв.дюйм) с cy (фунтов на квадратный дюйм) Е с (10 6 фунтов на кв. дюйм) с 0,7 (фунтов на кв. дюйм) с 0,85 (фунтов на кв. дюйм) п
75 0.5 23 90 70 29 61,5 53 6,8
500 0,5 81 61,5 27,3 55 48 7,3
800 0,5 68 46,2 23,8 40 32,5 5,2
1000 0.5 46 30,8 20,6 28 22 4,7

Мартенситная нержавеющая сталь — Стальные сплавы с содержанием 18% хрома, без никеля, поддаются термообработке путем закалки и характер. Максимальные диапазоны прочности составляют 140 – 230 фунтов на квадратный дюйм для модели 410. и 420 серии, и 275 KSI — 285 KSI для серии 440C. Некоторые типичные эти сплавы используются в столовых приборах и лопастях турбин. Это наименее коррозионностойкая из нержавеющих сталей и должна рассматривать только для мягких условий, таких как домашнее использование, использование аэрокосмической техники вдали от океана и так далее.

17-7 PH (Th2050) Лист, полоса и пластина 0,01 дюйма <толщина < 0,125" (данные из ссылки 1)

Нержавеющая сталь, закаленная атмосферными осадками, используемая в планере и морские применения, где высокая прочность и коррозионная стойкость желательны.

Температура (°F) Экспозиция (ч) е (%) с ту (тыс.кв.дюйм) с cy (фунтов на квадратный дюйм) E c (10 6 фунтов на квадратный дюйм) с 0.7 (фунтов на квадратный дюйм) с 0,85 (фунтов на кв. дюйм) п
75 0,5 6 180 162 29 166 145 7,4
400 0,5 169 144 27.8 146 126 6,8
700 0,5 144 118 24,9 117 104 8,4
1000 0,5 88 61,5 20,3 56 47 6

Для получения дополнительной информации о свойствах материалов посетите сайт www.matweb.com.

Каталожные номера:

[1] Брюн, Э.F., Анализ и проектирование летательного аппарата Конструкции, 1 972.

Общие легирующие элементы для стали и их влияние

Легированная сталь относится к типу стали, легированной различными элементами . Теоретически любую сталь можно назвать легированной, так как простейшая сталь представляет собой сплав железа с содержанием углерода до 2,06%. Однако термин «легированная сталь» обычно относится к сталям, легированным элементами, отличными от углерода. Общий вес легирующих элементов может составлять до 50% для придания материалу улучшенных свойств, таких как лучшая защита от износа или пластичность.Различают низколегированные и высоколегированные стали. Низколегированные стали характеризуются низким содержанием легирующих элементов, которые в сумме составляют менее 5%. Количество элементов в высоколегированных сталях может быть больше или равно 5%, что делает материал тенденцией к удорожанию. Помимо этих двух групп, существуют также нелегированные стали, которые содержат очень небольшое количество сплавов.

 

Бор

В качестве легирующего элемента даже небольшое количество бора (0.001–0,003 %) может значительно повысить прокаливаемость. Однако найти борсодержащую сталь непросто, так как она составляет всего 0,003% легированных сталей. Борирование является более популярным способом введения бора в стали. Диффузионные слои BorTec Borocoat позволяют достичь твердости до 2800 HV. Кроме того, технология BorTec обеспечивает высокую твердость слоя даже на нелегированных сталях, улучшенную адгезию и высокую износостойкость. Подробнее здесь.

Хром

Хром является одним из самых популярных легирующих металлов для стали из-за его высокой твердости и коррозионной стойкости.Сам по себе хром представляет собой серый, твердый и хрупкий металл с высокой термостойкостью и температурой плавления 1907°C (3465°F). В стали легируют хромом для повышения прокаливаемости. Более высокое содержание хрома от 4 до 18% приводит к лучшей коррозионной стойкости. Например: один из самых распространенных стальных сплавов, а именно нержавеющая сталь, имеет содержание хрома не менее 10,5%, что делает ее более устойчивой к воздействию воды, тепла или коррозии. В отличие от оксида железа в незащищенной углеродистой стали оксид хрома не растекается и не отпадает от материала.Он создает плотную пленку оксида хрома на поверхности, которая блокирует любые дальнейшие коррозионные атаки.

Медь

Среди более чем 400 сплавов медь является одним из наиболее распространенных легирующих элементов. Для стали медь растворяется в материале от 0,1 до 0,4 %  для повышения коррозионной стойкости. Медь также известна своей высокой тепло- и электропроводностью. Его оксиды меди работают так же, как оксиды хрома.

Марганец

В легированной стали марганец обычно используется в сочетании с серой и фосфором.Манаган помогает уменьшить хрупкость и улучшает ковкость, прочность на растяжение и износостойкость. Марганец реагирует с серой, в результате чего образуются сульфиды марганца, которые предотвращают образование сульфидов железа. Марганец также добавляется для лучшей прокаливаемости, поскольку он приводит к более медленной скорости закалки в методах закалки. Избыток кислорода можно удалить из расплавленной стали с помощью марганца.

Никель Аустенитные нержавеющие стали

наиболее известны своим высоким содержанием никеля и хрома.Он используется для повышения прочности, твердости, ударной вязкости и коррозионной стойкости. Стали, легированные никелем, часто встречаются в сочетании с хромом, что приводит к еще более высокой твердости.

Титан

Титан используется в качестве стабилизирующего элемента в нержавеющих сталях. Он фиксирует углерод в инертных частицах, улучшая коррозионную стойкость и свариваемость. Поскольку титан — редкий элемент на Земле, этот легирующий элемент может быть в 200 раз дороже, чем обычная углеродистая сталь.

Что такое легированная сталь | Легированная сталь VS Углеродистая сталь

Прежде чем мы рассмотрим все, что касается легированной стали, давайте поразимся нескольким фактам о стали, о которых, я уверен, вы никогда раньше не слышали.

  1. Сталь примерно в тысячу раз прочнее самой чистой формы железа, и ее можно перерабатывать без потери прочности.
  2. Сталелитейная промышленность открывает дома для более чем 2 миллионов человек по всему миру по мере роста уровня занятости.
  3. 25% среднего компьютера состоит из стали.
  4. При нагревании сталь и железо расширяются. Это свойство стали увеличивает высоту Эйфелевой башни летом на шесть дюймов.
  5. Ежегодно из стали производится 200 миллиардов банок.
  6. Ежегодно в Северной Америке перерабатывается более восьмидесяти миллионов тонн стали.
  7. Крыши из стали служат более пятидесяти лет, в то время как традиционные крыши служат только семнадцать лет.

Довольно интересно, правда? В этой статье мы обсудим легированную сталь и ее связь с нержавеющей и углеродистой сталью.

Что такое легированная сталь?

О нержавеющей стали наверняка слышали все. Это лучший материал для посуды, такой как кастрюли и сковородки. Но знаете ли вы, из чего состоит нержавеющая сталь? Это смесь железа, хрома, кремния, углерода и марганца (все они добавляются в разных количествах). Любая смесь металлов называется сплавом. Другой пример сплава, который мы сегодня обсудим, — это легированная сталь. Это тип стали, смешанный с различными уровнями одного или нескольких из следующих элементов: марганец, кремний, никель, титан, медь, хром и алюминий.Разница между нержавеющей сталью и легированной сталью заключается в том, что легированная сталь состоит из таких элементов, как никель и медь.

  • Марганец упрочняет сталь при более высоких температурах, поскольку устраняет образование ненужных соединений, таких как сульфид железа.
  • Никель и медь повышают прочность и твердость стали, а также сохраняют устойчивость к коррозии и окислению.
  • Медь добавляется в очень небольших количествах, но она также повышает прочность и коррозионную стойкость стали.
  • Алюминий
  • ограничивает образование и рост любых примесей, таких как аустенитные зерна.
  • Хром является ключевым легирующим элементом, обладающим значительной устойчивостью к коррозии и износу. Это также помогает стали упрочняться, так как положительно реагирует на термическую обработку.

Давайте посмотрим на некоторые свойства легированной стали: Теплопроводность (способность материала проводить тепло) легированной стали составляет около 26-48,6 Вт/м·К, что считается низким.Поскольку большинство легированных сталей содержат титан и никель, которые обладают низкой теплопроводностью. Прочность на растяжение легированных сталей составляет от 758 до 1882 МПа, что выше, чем у нержавеющей стали. Сталь смешивается с другими элементами для улучшения их механических свойств, закалки стали, что делает легированную сталь более прочной и устойчивой к коррозии.

Существует два типа легированной стали: высоколегированная и низколегированная сталь. Это зависит от процентного содержания легирующих элементов; высоколегированная сталь имеет более высокий процент.Низколегированная сталь обычно содержит 1-5% легирующих элементов, что делает ее более подходящей для применений, требующих механических свойств. Наиболее распространенным примером высоколегированной стали является нержавеющая сталь. Уровень хрома варьируется, что приводит к различным типам нержавеющей стали. Хрома не менее 12%, а в некоторых сталях оно может увеличиваться до 27%; в зависимости от их использования. Забавный факт, знаете ли вы, что нержавеющая сталь может удалять запахи с поверхности кожи! Низколегированная сталь имеет повышенную твердость и сопротивление износу и разрыву, но не обладает такой же прочностью на растяжение, как высоколегированная сталь.Высоколегированная сталь также может противостоять износу даже при высоких температурах.

Каково использование легированной стали?

Легированная сталь

является одной из часто используемых сталей. Существует широкий спектр применения легированной стали, в том числе:

  1. Трубы, используемые в энергетике, например, при бурении нефтяных и газовых скважин. Они способны выдерживать нагрузку и давление, которые будут воздействовать на эти части машины.
  2. Подшипники изготовлены из легированной стали, так как это придает им прочность, чтобы противостоять растрескиванию или контактной усталости при качении.
  3. Архитектура использует легированную сталь, чтобы избежать коррозии, в строительстве используется высоколегированная сталь.
  4. Железные дороги, безопасные сейфы и броня — другие распространенные области применения легированной стали. Марганец и никель, содержащиеся в легированной стали, в основном ответственны за это применение.
  5. Предметы домашнего обихода, такие как посуда, столовые приборы, столешницы и т. д., изготовлены из нержавеющей стали, так как им легко придать форму при высоких температурах.
  6. Artwork использует стальные сплавы в качестве материала для изобразительного искусства.Художники используют его в качестве основы для холста, чтобы придать художественному произведению блеск.
Легированная сталь

используется почти во всех отраслях промышленности. В дополнение к перечисленным выше применениям, сталь может использоваться в транспорте, жилищном строительстве, энергетике и машиностроении.

Легированная сталь

VS Углеродистая сталь

«Упорство в характере человека, как углерод в стали», Наполеон Хилл.

Другим типом стали, о котором пойдет речь в этой статье, является углеродистая сталь. Основным элементом в этом типе стали является не железо, а углерод.Чем выше количество углерода, тем легче вы можете закалить металл при его нагревании. Существует также низко-, средне- и высокоуглеродистая сталь. В малоуглеродистой стали содержание углерода не превышает 0,25 % в смеси с 0,4 % марганца. Это самая дешевая углеродистая сталь, но ее можно использовать во многих областях, поскольку она легко поддается формованию. Среднеуглеродистая сталь состоит максимум из 0,54% углерода и 1,65% марганца. Более высокое содержание углерода делает этот тип стали прочнее, а также придает ему устойчивость к износу.Это, однако, снижает их способность легко формироваться. В то время как высокоуглеродистая сталь имеет содержание углерода, которое может достигать 0,9%.

Этот тип углеродистой стали является самым прочным и трудно поддающимся формованию, поэтому он используется только тогда, когда это действительно необходимо. Некоторые из его применений — пружины, провода и ножи. Если вы любитель химии, вы должны знать, что различные формы углерода очень прочны. Алмазы, самый прочный материал на земле, на самом деле состоят из углерода. Таким образом, это может объяснить, почему, когда углерод смешивается с железом, его достаточно самого по себе без каких-либо дополнительных элементов для его укрепления.

Теперь, когда мы создали хорошую основу для того, что такое углеродистая сталь, давайте углубимся в различия между углеродистой сталью и легированной сталью. Их состав сильно отличается друг от друга. Углеродистая сталь изготавливается из максимум 2,1% углерода (очень высокоуглеродистая сталь) и железа. Любой другой элемент, обнаруженный в этом типе стали, рассматривается как примесь.

Однако легированная сталь не была бы легированной без добавления дополнительных элементов для улучшения ее свойств. Именно это делает легированную сталь более устойчивой к коррозии, имеет более высокую прочность на растяжение и твердость.Чем выше содержание легирующих элементов, тем чаще используется легированная сталь. С другой стороны, чем выше содержание углерода, тем тверже и менее пригодной для использования становится сталь. Тем не менее, углеродистая сталь занимает первое место в ценовой категории. Углеродистая сталь относительно дешевле, особенно из-за более низкого содержания углерода. Легированная сталь может стать очень дорогой из-за добавленных легирующих элементов и их количества.

Сколько это стоит?

Во-первых, давайте рассмотрим плюсы и минусы легированных сталей, прежде чем совершить покупку.Легированные стали имеют высокое отношение прочности к весу. Они также имеют низкую плотность, уменьшая их вес, чтобы они могли противостоять стрессу и давлению. С помощью тепла им можно придать любую требуемую форму, что расширяет возможности их применения. С другой стороны, по сравнению с нержавеющей сталью, легированная сталь в целом имеет более низкую прочность (особенно при более высоких температурах), а также более высокую вероятность коррозии.

При выборе легированной стали следует учитывать несколько моментов: форму легированной стали, толщину, ширину и длину стальных труб.А также марку трубы, которая представляет собой процентное содержание легирующих элементов. Двумя основными странами, поставляющими легированную сталь, являются Индия и Китай. США занимают третье место. По данным глобальных торговых онлайн-сайтов (таких как Alibaba.com и made-in-china), цена на легированную сталь начинается с 450 долларов и может достигать 2800 долларов за тонну. Одна тонна — минимальный вес для заказа.

В заключение, куда бы вы ни посмотрели, вы найдете сталь в любой форме. Он был интегрирован почти во все аспекты жизни.В зависимости от элементов, с которыми смешивается железо, образуются разные типы стали. Каждый тип стали, будь то легированная, углеродистая или нержавеющая сталь, имеет свой собственный набор свойств, которые делают их более подходящими для конкретных применений. Но общими свойствами всех них являются их прочность, твердость и способность принимать желаемую форму. Использование стали широко варьируется от посуды до промышленности, строительства и сельского хозяйства.

Влияние химических элементов на сталь

Вы когда-нибудь задумывались, что на самом деле означают все эти элементы, перечисленные в отчете об испытаниях материалов? Читать дальше!

Углерод

Углерод обычно считается наиболее важным легирующим элементом в стали и может присутствовать в количестве до 2% (хотя в большинстве свариваемых сталей его содержание составляет менее 0.5%). Повышенное количество углерода повышает твердость и прочность на растяжение, а также реакцию на термическую обработку (прокаливаемость). Повышенное количество углерода снижает свариваемость.

Сера

Сера обычно является нежелательной примесью в стали, а не легирующим элементом. В количествах, превышающих 0,05%, он вызывает хрупкость и ухудшает свариваемость. Легирующие добавки серы в количестве от 0,10% до 0,30% улучшают обрабатываемость стали. Такие типы могут называться «ресульфурированными» или «свободнообрабатываемыми».Легкообрабатываемые сплавы не предназначены для использования там, где требуется сварка.

Фосфор

Фосфор обычно считается нежелательной примесью в сталях. Он обычно содержится в количестве до 0,04% в большинстве углеродистых сталей. В закаленных сталях это может привести к охрупчиванию. В низколегированные высокопрочные стали фосфор может добавляться в количестве до 0,10 % для повышения прочности и коррозионной стойкости.

Кремний

Обычно только небольшие суммы (0.20%) кремния присутствует в прокате при его использовании в качестве раскислителя. Однако в стальных отливках обычно присутствует от 0,35 до 1,00%. Кремний растворяется в железе и имеет тенденцию упрочнять его. Наплавленный металл обычно содержит примерно 0,50% кремния в качестве раскислителя. Некоторые присадочные металлы могут содержать до 1% для обеспечения улучшенной очистки и раскисления при сварке на загрязненных поверхностях. Когда эти присадочные металлы используются для сварки на чистых поверхностях, прочность полученного металла сварного шва будет заметно увеличена.Возникающее в результате снижение пластичности может вызвать проблемы с растрескиванием.

Марганец

Стали обычно содержат не менее 0,30% марганца, потому что он способствует раскислению стали, предотвращает образование сульфида железа и включений и способствует большей прочности за счет повышения прокаливаемости стали. В некоторых углеродистых сталях можно найти количества до 1,5%.

Хром

Хром является мощным легирующим элементом стали. Сильно повышает прокаливаемость стали, заметно повышает коррозионную стойкость сплавов в окислительных средах.Его присутствие в некоторых сталях может вызвать чрезмерную твердость и растрескивание в сварных швах и рядом с ними. Нержавеющие стали могут содержать более 12% хрома.

Молибден

Молибден является сильным карбидообразователем и обычно присутствует в легированных сталях в количествах менее 1%. Повышает прокаливаемость и прочность при повышенных температурах. В аустенитных нержавеющих сталях улучшает стойкость к точечной коррозии.

Никель

Никель

добавляется в стали для повышения прокаливаемости.Он часто улучшает ударную вязкость и пластичность стали, даже при повышенной прочности и твердости. Он часто используется для повышения ударной вязкости при низких температурах.

Алюминий

Алюминий добавляется в сталь в очень небольших количествах в качестве раскислителя. Это также измельчитель зерна для повышения прочности; стали с умеренными добавками алюминия были изготовлены с «мелкозернистой практикой».

Ванадий

Добавление ванадия приводит к увеличению прокаливаемости стали.Он очень эффективен, поэтому его добавляют в незначительных количествах. При содержании выше 0,05% сталь может становиться хрупкой во время обработки для снятия термических напряжений.

Общие определения стали

Слиток железа

Максимум 0,03% углерода, используется для эмалирования, цинкования, глубокой вытяжки листов и полос, отличная свариваемость.

Низкоуглеродистый

Максимум 0,15% углерода, используется для электродов, пластин и профилей, листов, полос, отличная свариваемость.

Мягкая сталь

Максимум 0,15-0,30% углерода, используется для конструкционных профилей, пластин и стержней, хорошая свариваемость.

Средний углерод

Максимум 0,30-0,50% углерода, используется для деталей машин, удовлетворительная свариваемость — может потребоваться предварительный и последующий нагрев.

Высокоуглеродистый

Максимум 0,50-1,00% углерода, используется для пружин, штампов, рельсов, плохая свариваемость — трудно сваривать без предварительного и последующего нагрева.

Спасибо Американскому обществу сварщиков за предоставление некоторой информации, используемой в этом ресурсе.

Содержание углерода, классификация сталей и легированные стали

Как правило, углерод является наиболее важным коммерческим стальным сплавом. Увеличение содержания углерода повышает твердость и прочность, а также улучшает прокаливаемость. Но углерод также увеличивает хрупкость и снижает свариваемость из-за склонности к образованию мартенсита. Это означает, что содержание углерода может быть как благословением, так и проклятием, когда речь идет о коммерческой стали.

И хотя существуют стали с содержанием углерода до 2 процентов, они являются исключением. Большинство сталей содержит менее 0,35% углерода. Чтобы представить это в перспективе, имейте в виду, что это 35/100 от 1 процента.

Теперь любая сталь с содержанием углерода от 0,35 до 1,86% может быть закалена с использованием цикла закалка-закалка-отпуск. Большинство коммерческих сталей подразделяются на одну из трех групп:

  1. Нелегированные углеродистые стали
  2. Низколегированные стали
  3. Высоколегированные стали

Нелегированные углеродистые стали

Эти стали обычно представляют собой железо с содержанием углерода менее 1% плюс небольшое количество марганца, фосфора, серы и кремния.Свариваемость и другие характеристики этих сталей в первую очередь зависят от содержания углерода, хотя легирующие и остаточные элементы оказывают незначительное влияние.

Простые углеродистые стали подразделяются на четыре группы:

  1. Низкая
  2. Средняя
  3. Высокая
  4. Очень высокая

Низкая . Часто называемые мягкими сталями, низкоуглеродистые стали содержат менее 0,30% углерода и являются наиболее часто используемыми марками. Они хорошо обрабатываются и свариваются и более пластичны, чем стали с более высоким содержанием углерода.

Средний . Среднеуглеродистые стали содержат от 0,30 до 0,45% углерода. Повышенное содержание углерода означает повышенную твердость и прочность на растяжение, пониженную пластичность и более сложную обработку.

Высокий . Эти стали с содержанием углерода от 0,45 до 0,75% могут быть сложными для сварки. Предварительный нагрев, последующий нагрев (для контроля скорости охлаждения), а иногда даже нагрев во время сварки становятся необходимыми для получения качественных сварных швов и для контроля механических свойств стали после сварки.

Очень высокий . Высокоуглеродистые стали с содержанием углерода до 1,50% используются для изготовления изделий из твердой стали, таких как металлорежущие инструменты и рессоры грузовых автомобилей. Как и высокоуглеродистые стали, они требуют термической обработки до, во время и после сварки для сохранения своих механических свойств.

Низколегированные стали

Когда эти стали предназначены для сварки, содержание углерода в них обычно ниже 0,25%, а часто ниже 0,15%. Типичные сплавы включают никель, хром, молибден, марганец и кремний, которые повышают прочность при комнатной температуре и повышают ударную вязкость при низких температурах.

Эти сплавы в правильном сочетании могут улучшить коррозионную стойкость и повлиять на реакцию стали на термообработку. Но добавленные сплавы также могут отрицательно влиять на восприимчивость к трещинам, поэтому рекомендуется использовать с ними процессы сварки с низким содержанием водорода. Предварительный нагрев также может оказаться необходимым. Это можно определить, используя формулу углеродного эквивалента, которую мы рассмотрим в следующем выпуске.

Высоколегированные стали

По большей части мы говорим здесь о нержавеющей стали, наиболее важной коммерческой высоколегированной стали.Нержавеющие стали содержат не менее 12 процентов хрома, и многие из них имеют высокое содержание никеля. Три основных типа нержавеющей стали:

  1. Аустенитная
  2. Ферритная
  3. Мартенситная

Мартенситная нержавеющая сталь составляют марки столовых приборов. Они имеют наименьшее количество хрома, обладают высокой прокаливаемостью и требуют как предварительного, так и последующего нагрева при сварке для предотвращения растрескивания в околошовной зоне (ЗТВ).

Ферритные нержавеющие стали содержат от 12 до 27 процентов хрома с небольшим количеством аустенитообразующих сплавов.

Аустенитные нержавеющие стали обладают отличной свариваемостью, но аустенит нестабилен при комнатной температуре. Следовательно, для стабилизации аустенита необходимо добавлять специальные сплавы. Наиболее важным стабилизатором аустенита является никель, другие включают углерод, марганец и азот.

Особые свойства, включая коррозионную стойкость, стойкость к окислению и прочность при высоких температурах, можно придать аустенитным нержавеющим сталям путем добавления определенных сплавов, таких как хром, никель, молибден, азот, титан и ниобий.И хотя углерод может повысить прочность при высоких температурах, он также может снизить коррозионную стойкость, образуя соединение с хромом. Важно отметить, что аустенитные сплавы нельзя упрочнять термической обработкой. Это означает, что они не затвердевают в зоне термического влияния при сварке.

* Нержавеющие стали всегда имеют высокое содержание хрома, часто значительное количество никеля, а иногда содержат молибден и другие элементы. Нержавеющие стали обозначаются трехзначным номером, начинающимся с 2, 3, 4 или 5.

Рисунок 1
Обязательно ознакомьтесь с последними версиями соответствующих публикаций AISI и SAE.

Системы классификации стали

Прежде чем мы рассмотрим пару общих систем классификации стали, давайте рассмотрим еще один высокоуглеродистый металл — чугун. Содержание углерода в чугуне составляет 2,1% и более. Существует четыре основных типа чугуна:

  1. Серый чугун , относительно мягкий. Он легко обрабатывается и сваривается, и вы обнаружите, что он используется для блоков цилиндров двигателей, труб и конструкций станков.
  2. Белый чугун , твердый, хрупкий и не поддающийся сварке. Он имеет прочность на сжатие более 200 000 фунтов на квадратный дюйм (PSI), а после отжига превращается в ковкий чугун.
  3. Ковкий чугун , представляющий собой отожженный белый чугун. Он поддается сварке, механической обработке, пластичен и обладает хорошей прочностью и ударопрочностью.
  4. Ковкий чугун , который иногда называют чугуном с шаровидным или шаровидным графитом.Он получил такое название, потому что его углерод имеет форму маленьких сфер, а не чешуек. Это делает его пластичным и податливым. Он также поддается сварке.

Теперь давайте рассмотрим типичную систему классификации стали (см. Рисунок 1 ). И Общество автомобильных инженеров (SAE), и Американский институт черной металлургии (AISI) используют практически идентичные системы. Оба основаны на четырехзначной системе, где первое число обычно указывает на основной тип стали, а первые два числа вместе указывают серию в группе основного сплава.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *