Сталь это сплав: Сталь – что это за сплав? Особенности, свойства и классификация по видам. Почему растут цены на сталь?

Содержание

Стали, применяемые в строительстве

Строительная сталь – это разновидность сплава железа с углеродом, предназначенная для изготовления строительных конструкций, арматуры и литых изделий. Она обладает оптимальным составом для того, чтобы выдерживать значительные расчетные нагрузки. Использовать, например, инструментальную сталь для изготовления строительной балки нецелесообразно – даже при аналогичных размерах ее технические характеристики не будут удовлетворять расчётным нормативам.

Классификация

Требования к сталям строительным регламентирует ГОСТ 27772-88* «Прокат для строительных стальных конструкций». Документ определяет сортамент сплавов, приводит классификацию, правила производства, приёмки и применения металла.

Согласно ГОСТ, стали делятся на 2 основных вида по составу:

Углеродистые.
Легированные.

Углеродистые

Количество химического элемента углерода определяет прочность стальной конструкции. Чем его больше, тем крепче металл. Углеродистые сплавы делятся на 3 группы:

Строительные низколегированные стали с содержанием углерода менее 0,25%;
Среднеуглеродистые содержат 0,25-0,60% углерода;
Высокоуглеродистые имеют в составе более 0,60% химического элемента.

Применяются металлы с разным количеством углерода в изготовлении строительных конструкций нормальной напряженности.

Легированные

Для повышения прочности в сплав железа вводят различные металлы в разных количествах. Этот процесс называется легирование. По количеству добавок различают 3 группы сплавов:

Низколегированная – до 2,5% дополнительных металлов;
Среднелегированная – около 2,5-10% добавок;
Высоколегированная – более 10% примесей.

Строительные стали с добавками (легированные) считаются наиболее качественными, чем углеродистые. Они применяются для изготовления ответственных конструкций в строительстве, в космической отраслях, в машиностроении и на железной дороге.

Выбор типа стали определяется ГОСТом и конструктивными расчётами.

Маркировка строительных сталей

Марка указывает на основные показатели материала. Углеродистая и легированная стали имеют разные обозначения, поэтому рассмотрим их по отдельности.

Расшифровка углеродистых сталей

Расшифровать марку сплава с углеродом просто:

«Ст» – это обозначение стали строительной;
Цифра указывает количество углерода в сплаве в десятых процента;
Буквы «кп», «пс», «сп» в конце обозначения указывают на кипящий тип раскисления (см. далее). Отсутствие дополнительных букв говорит о том, что сталь спокойная.

Соотношение марки стали и количества углерода представлено в таблице:

Содержание серы в углеродистых сплавах – не менее 0,045%, фосфора – не менее 0,055%.

Маркировка легированных сплавов

Поскольку в легированных сталях присутствуют различные химические элементы, необходимо идентифицировать их:

Пример марки строительных сталей с легирующими добавками: 16Г2АФ. Расшифровывается обозначение следующим образом:

16 – содержание углерода в сплаве. В нашем случае – 0,16%. Если в наименовании одна цифра, её следует принимать как сотую процента;
Г – наличие марганца 2%;
А – азот, около 1%;
Ф – ванадий, около 1%.

Наименований легированных строительных сталей множество.

Обозначение конструкционной стали

ГОСТ 27772-88* приводит обозначение металлов для изготовления фасонного проката, которые обозначаются буквой «С» (Сталь строительная) и цифрами. Чтобы понять, что скрывается за этими значениями, приведём соответствие легированных, углеродистых и принятых строительных сталей:

Основная классификация строительных сталей

Легированные и углеродистые – основная классификация сплавов. Дополнительно металл можно разделить на группы по отдельным ключевым признакам.

По прочности:

1) Обычные (s_y< 29 кН/см²) – это низкоуглеродистые в диапазоне (С235. ..С285) с разной степенью раскисления. Характерна средняя стойкость к коррозии, хрупкость при отрицательных температурах;
2) Повышенной прочности (29 кН/см²≤s_y<40 кН/см2) – это сплавы С345…С390. Точные характеристики зависят от типа и количества добавочных металлов;
3) Высокой прочности (s_y≥ 40 кН/см²). Такие сплавы обладают хорошими показателями текучести, пластичности, сжатия.

По степени раскисления:

Кипящая (кп), раскисленная кремнием от 0,12 до 0,3% или алюминием до 0,1 % – хрупкая, подверженная скорому разрушению и старению;
Полуспокойная (пс) раскисляется кремнием 0,05…0,15%, более устойчива в эксплуатации;
Спокойная (сп)– самая дорогая, хорошо сваривается, выдерживает любые нагрузки.

По назначению:

Для холодной штамповки;
Цементируемые;
Улучшаемые;
Высокопрочные;
Жаростойкие;
Жаропрочные;
Рессорно-пружинные;
Шарикоподшипниковые;
Автоматные;
Коррозионно-стойкие;
Износостойкие сплавы.

Cro-mo и Hi-ten сталь

Перейти в каталог Экстримальные велосипеды

Автор: Антон Степанов

С каждым годом экстремальные виды велоспорта, такие как стрит, парк, дерт и фристайл, интересуют все больше новичков. Многие молодые люди хотят научиться выполнять умопомрачительные трюки и прыжки на велосипеде. Как и следует ожидать, вопросы, которые они задают, особой оригинальностью не отличаются. Чем отличается Cro-Mo 4130 от Hi-Ten? Стоит ли переплачивать за Cro-Mo рамы? Так ли важно, чтобы все трубы в раме были Cro-Mo? В каких узлах допустимо использование Hi-Ten? Сегодня в очередной раз разберем одни из самых популярных и актуальных вопросов. Это касается всех любителей трюковых дисциплин на BMX и MTB велосипедах.

1. Чем отличается Cro-Mo 4130 от Hi-Ten? Стоит ли переплачивать за Cro-Mo рамы?

Начнем с того, что оба этих индекса являются марками стали. Для тех кто не учился в технических учебных заведениях поведаю: сталь это сплав железа (Fe) и углерода (C). Самая обычная и дешевая сталь называется углеродистой. Углеродистая сталь хорошо сваривается, однако обладает низкими физическими и химическими свойствами. Если упростить длинные объяснения, то физические свойства это способность выдерживать ударные нагрузки. Разрыв, растяжение, скручивание и так далее. Химические свойства показывают, как будет вести себя сталь в агрессивных средах. В кислоте, при высоких и низких температурах, банальная стойкость к коррозии. Так вот углеродистая сталь это и есть hi-ten, хотя строго говоря, термин расшифровывается, как высокопрочная сталь. Однако, никакой высокой прочности там нет и в помине. Производители не имеют однозначного регламента по hi-ten стали, то есть эта марка стали теоретически может быть очень даже ничего, но в итоге, эта марка делается с максимально возможной экономией. Чтобы понять, как можно было бы сделать «хороший» hi-ten, нужно понять, что такое легированная сталь.

Легированная сталь – это углеродистая сталь с добавлением некоторых химических элементов. Такая операция называется легирование стали. Cro-Mo 4130 это сталь легированная хромом и молибденом. Кроме них имеются и другие добавки, но их содержание незначительно. Совсем небольшое добавление в сплав этих химических элементов способно очень серьезно изменить физические и химические свойства сплава. В зависимости от требуемого результата сталь легируется разными элементами.

Cro-Mo 4130 по прежнему легко сваривается. То есть не требует от производства сложных манипуляций перед процессом сварки. Например, подогрева перед сваркой и плавного охлаждение после или обязательного отпуска. Сплав почти в 2 раза прочнее и устойчивее к коррозии, чем hi-ten.

Теперь про то, почему hi-ten мог бы быть хорош: если Cro-Mo 4130 это строго регламентированная марка стали, где не может быть превышения уровня хрома или молибдена ни на сотую долю процента, то hi-ten не предполагает такого строгого регламента. Теоретически hi-ten может быть таким же как и Cro-Mo, но это никому не нужно, поэтому не попадитесь в эту ловушку. Я находил в интернете формулировки, которые допускают существование качественной hi-ten стали, однако в вело промышленности ее нет. Я думаю теперь вы понимаете, в чем отличие этих марок стали. Cro-Mo почти в два раза превосходит по всем параметрам Hi-Ten. Это значит, что для достижения приемлемой прочности, нужно использовать трубы в два раза толще.

Средняя рама из Cro-Mo 4130 на комплит велосипедах весит 2400-2800 грамм. Следовательно из Hi-Ten она будет весить 5000 грамм, т.е. 5 кг!!! Такого производители допустить не могут и используют трубы с той же толщиной стенки, с которой были бы трубы из Cro-Mo 4130, а это приводит нас к трещинам, гнущимся перьям, разочарованию и слезам. Сгинь нечистая сила!

Теперь вы понимаете, почему стоит переплачивать за Cro-Mo рамы!

2. Так ли важно, чтобы все трубы в раме были Cro-Mo? В каких узлах допустимо использование Hi-Ten?

Для качественного BMX велосипеда, на котором планируется выполнять трюки и прыжки высокой и средней сложности, из хромомолибдена должны быть изготовлены все трубы и большинство оборудования! Hi-Ten мягкий материал, а подшипники сделаны из жесткой стали. Таким образом, Вы можете деформировать рулевой или кареточный стакан, если проморгаете люфт в рулевой колонке или будете менять подшипники в раме. Дропауты легко гнутся, особенно при гриндах. Любое лобовое столкновение может привести к непоправимым повреждениями рамы. Руль согнется, вилка тоже, ну и перья рамы на десерт. Из простой стали Hi-Ten допустимо сделать звездочку или подседельный штырь. Рама, руль, вилка, шатуны, оси втулок и педалей должны быть из Cro-Mo!

Существуют BMX велосипеды комбинированного типа, рама и основные узлы которых изготовлены из двух материалов. В целях экономии из простой стали делают менее нагруженные участки рамы, а более нагруженные (передний треугольник рамы, перья) – из хромомолибдена. Рама имеет обычно универсальную геометрию, подходящую под разные стили. Шатуны, оси втулок и шток вилки в таких байках обычно тоже хромомолибденовые, руль – или стальной или легированный CrMo. Комбинированный вариант можно купить только начинающим экстремалам, у которых не хватает денег на более качественный велик, а научиться выполнять трюки хочется прямо сейчас. На таком велике можно выполнять трюки, которые не оказывают очень большого физического воздействия на раму и другие узлы байка. В основном это простые трюки и некоторые средней сложности. Если парень втянется и захочет прогрессировать, со временем можно будет купить новый, более классный и прочный байк. Во время обучения легким трюкам он поймет, какая ему больше подходит геометрия.

Если Вы покупаете велосипед ребенку, именно ребенку и уверены на 200%, что он не будет на нем прыгать, то можно взять Hi-Ten велосипед. Большинство любительских байков для детей 6-11 лет, как раз и относятся к начальному уровню, они комплектуются рамами и рулями из обычной стали, но ведь и нагрузка на такой байк меньше, наврядли ребенок будет исполнять сложные прыжки и трюки с большой нагрузкой.

Да, Cro-Mo детали иногда тоже ломаются, трескаются, гнутся, но держатся гораздо дольше и стоят своих денег.

Перейти в каталог Экстримальные велосипеды

Легированная сталь и сталь — в чем разница

25 января 2023 г. 25 января 2023 г. | 12:13

Сталь сегодня является одним из наиболее распространенных материалов, используемых во многих отраслях промышленности. Он часто используется в производстве транспортных средств, строительных материалов, инструментов и многого другого. Но знаете ли вы, что есть еще что-то, называемое легированной сталью? В чем разница между легированной сталью и обычной сталью? Давай выясним!

Разница между легированной сталью и сталью

Свойства легированной стали

Легированная сталь представляет собой тип стали, полученный путем объединения углеродистой стали с другими элементами, такими как молибден, хром, никель, ниобий, кремний, марганец, титан и ванадий. В результате получается материал с лучшими механическими свойствами, чем у обычной углеродистой стали. Это делает его идеальным для применений, где прочность и долговечность имеют первостепенное значение. Он также более устойчив к коррозии, чем обычная углеродистая сталь.

Свойства стали

Обычная углеродистая сталь (или просто «сталь») представляет собой сплав железа с углеродом, который содержит различные количества других элементов, таких как марганец и сера. Углеродистые стали известны своей ковкостью и пластичностью, что делает их хорошо подходящими для сварки и формовки. Они также очень устойчивы к коррозии благодаря высокому содержанию хрома или никеля. Хотя они обладают хорошими прочностными характеристиками по сравнению с другими металлами, такими как алюминий или медь, им не хватает того же уровня прочности, что и у сплавов, таких как легированная сталь.

Использование легированной стали в сравнении со сталью

Легированные стали обычно используются в приложениях, требующих повышенной прочности или коррозионной стойкости, таких как компоненты самолетов, нефтяные вышки, мосты, детали тяжелой техники и автомобильные компоненты, такие как коленчатые валы или приводные валы.

С другой стороны, обычные углеродистые стали используются в приложениях, не требующих экстремальных уровней прочности или коррозионной стойкости, таких как трубы или детали из листового металла для повседневных предметов, таких как мебель или бытовая техника. Кроме того, легированные стали могут быть подвергнуты термической обработке для дальнейшего повышения их твердости, в то время как обычные стали не могут подвергаться термической обработке таким образом из-за их низкого уровня твердости, уже имеющегося после изготовления.

Легированная сталь — это тип стали, который содержит один или несколько легирующих элементов.
Углеродистая сталь — это тип стали, который содержит углерод в качестве основного легирующего элемента.

прочнее и тверже углеродистой стали.
менее хрупкая, чем легированная сталь.
более устойчива к коррозии, чем углеродистая сталь.
дешевле легированной стали.

Заключение

В заключение, оба типа стали имеют свои преимущества в зависимости от области применения. Легированные стали обеспечивают более высокий уровень прочности и коррозионной стойкости, но за счет того, что они дороже, чем обычные углеродистые стали, которые обеспечивают лучшую ковкость, но не имеют экстремальных уровней прочности, характерных для легированных сталей. В конечном счете, это зависит от того, какую работу вы хотите выполнять; если вам нужен чрезвычайно прочный материал, выберите легированную сталь, но если ваши потребности менее требовательны, рассмотрите возможность использования вместо нее обычной углеродистой стали! Целевая аудитория: инженеры и специалисты, работающие с металлами, участвующие в производственных процессах, которые хотят узнать больше о сравнении различных типов стали при выборе материалов для конкретных проектов/приложений.

Палак Кариа

Увлеченный эксперт в области металлургии и блоггер. Обладая более чем 5-летним опытом работы в этой области, Палак привносит свои знания и понимание в свое письмо. Обсуждая последние тенденции в металлургической промышленности или делясь советами, она стремится помочь другим добиться успеха в металлургической промышленности.

Углеродистая сталь, легированная сталь и нержавеющая сталь: что нужно знать, прежде чем сделать выбор

Потребителям, строителям и производителям доступно множество типов стали. Три основные категории стали: углеродистая, легированная и нержавеющая.

Каждая из них имеет свои подкатегории, но понимание этих различий поможет вам выбрать правильный тип для вашего приложения. Давайте взглянем на три, чтобы вы могли сделать лучший выбор для вашего следующего проекта.

Все изделия из стали по определению являются сплавами. («Сплав» — это просто вещество, состоящее из двух или более металлов.) Сталь — это сплав, потому что это смесь железа и небольшого процента углерода. Однако

«Легированная сталь» представляет собой сталь, в которую добавлены дополнительные свойства, которые могут включать марганец, никель, хром или бор среди многих других. Он прочный, твердый и, как правило, прочный, и обычно лучше сопротивляется износу и повреждениям, чем другие стали.

Обычно легированные стали делят на две подкатегории: низколегированные и высоколегированные. В низколегированных сплавах содержится менее 8% других элементов, и они часто имеют лучшую твердость и износостойкость. Однако высоколегированные стали обычно имеют лучшую прочность на растяжение.

Общие области применения легированной стали

Различные сплавы используются по-разному, но в большинстве случаев легированная сталь выбирается для строительства и архитектуры, особенно когда прочность и коррозионная стойкость имеют решающее значение. Хотя сплавы часто используются для массивных конструкций, их также можно использовать для изготовления украшений, столовых приборов и одежды для приготовления пищи.

Компания Service Steel предлагает низколегированную хромомолибденоникелевую сталь, которая идеально подходит для изготовления деталей средней прочности, включая автомобильные компоненты. Эту сталь часто выбирают для распредвалов в автомобилях, а также крепежных деталей и шестерен. Масляные насосы, поршневые штоки и поршневые пальцы часто являются хорошими кандидатами на легированную сталь.

Что такое углеродистая сталь?

Углеродистая сталь представляет собой сплав, сочетающий железо и высокий процент углерода. Как мы обсуждали выше, вся сталь представляет собой сплав железа и углерода, но то, что в промышленности известно как «углеродистая сталь», просто содержит больше углерода, чем другая сталь.

В этой категории есть низкоуглеродистая сталь и высокоуглеродистая сталь. Низкоуглеродистая сталь прочная и жесткая, при необходимости ее можно цементировать. С другой стороны, высокоуглеродистый материал можно подвергнуть термической обработке, чтобы сделать его намного тверже. Но при нагревании он становится более хрупким, поэтому может подойти не для всех применений и с ним могут быть сложности в работе.

Общие области применения углеродистой стали

Люди выбирают углеродистую сталь по многим причинам. Это идеальный материал для труб, пластин и болтов. Его можно использовать как для вывесок, так и для мебели, а многие обычные металлические детали изготавливаются из низкоуглеродистой стали.

Высокоуглеродистая сталь часто является лучшим выбором для кухонной утвари, такой как ножи. Он также играет важную роль в производстве и строительстве, так как является лучшим выбором для сверл, пил и каменных гвоздей. Анкерные болты, стержни, крепежные детали и шестерни часто изготавливаются из высокоуглеродистой стали.

Что такое нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь, одна из самых распространенных и известных сталей, служит многим целям и может использоваться в различных областях. Однако он не такой твердый и поэтому не используется, когда важны прочность и твердость.

Этот материал изготовлен из стали в сочетании с хромом, что помогает ему противостоять коррозии. Нержавеющая сталь лучше всего подходит для деталей и изделий, которые будут находиться в постоянном контакте с водой, и она прослужит намного дольше, чем другие металлы.