Классификация, маркировка и применение углеродистых сталей.

Применяемые в машиностроении стали по техническому составу можно разделить на две группы: 1) углеродистые (нелегированные); 2) легированные, в состав которых специально вводят при выплавке легирующие элементы.

На долю углеродистых сталей приходится 80% от общего объема выплавляемых сталей. Эти стали классифицируют по качеству, способу производства и назначению. Основным критерием качества сталей является содержание в них вредных примесей: серы, фосфора, кислорода, водорода, азота. Главным фактором, влияющим на содержание в стали этих примесей, является способ производства (таблица 1). Чем меньше содержание вредных примесей, тем выше качество стали.

Таблица 1

Влияние способа производства стали на ее качество

По назначению стали подразделяются на строительные, машиностроительные, инструментальные и специального назначения.

Для строительных конструкций и малонагруженных деталей машин применяют стали обычного качества. Эти стали маркируют буквами «Ст» и цифрой (от 0 до 6), означающей порядковый номер. Значения нормируемых показателей (прочность, содержание углерода) возрастают с увеличением порядкового номера. Стали с порядковыми номерами от 0 до 3 отличаются хорошей свариваемостью. При выплавке стали раскисляют для удаления кислорода в шлак. Степень раскисления обозначают буквами: сп (спокойная, полностью раскисленная сталь), пс (полуспокойная, частично раскисленная), кп (кипящая, слабораскисленная сталь). Содержание углерода в этих сталях от 0,06 до 0,5%.

Машиностроительными называют стали, применяемые для изготовления деталей машин и механизмов (равноценное название этих сталей - конструкционные). К ним относят стали всех указанных категорий качества и степени раскисления. Содержание углерода в этих сталях от 0,03 до 0,7%. Качественные и высококачественные стали маркируют словом «Сталь» и двузначной цифрой, означающей содержание углерода в сотых долях процента. В маркировке высококачественных сталей после цифр, означающих содержание углерода, проставляют букву «А».

Инструментальные стали выплавляют только качественными и высококачественными, с содержанием углерода от 0,7 до 1,3%. Эти стали маркируют буквой «У» (углеродистая инструментальная) и цифрой, означающей содержание углерода в десятых долях процента.

К сталям специального назначения относят углеродистые стали повышенной обрабатываемости резанием, а также рессорно-пружинные стали. Стали первой группы содержат повышенное содержание серы (до 0,2%), которая образует в структуре сталей многочисленные соединения типа MeS (сульфиды). Эти соединения играют роль дополнительной смазки при обработке стали резанием лезвийным инструментом. Стали этой группы находят широкое применение для изготовления деталей на станках-автоматах и автоматических линиях. Они маркируются буквой «А» (автоматная) и двузначной цифрой, означающей среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Рессорно-пружинные стали содержат от 0,55 до 0,85% углерода, это стали качественные и высококачественные. Они маркируются так же, как и конструкционные стали.

Стали являются наиболее востребованными в машиностроении конструкционными материалами. Количество стальных деталей в автомобилях и тракторах заметно превосходит количество деталей из других материалов.

Это объясняется рядом причин, в частности высокими механическими свойствами сталей, благодаря которым обеспечивается требуемая работоспособность деталей машин. Стали обладают хорошими технологическими свойствами, многие стали сравнительно недороги, а вопросы утилизации стальных изделий особых проблем не вызывают.

В таблице 2 приведены примеры маркировки и использования некоторых сталей для изготовления деталей машин и инструментов.

Таблица 2.

Маркировка и использование некоторых сталей для изготовления деталей машин и инструментов