Классификация углеродистых сталей

Углеродистые стали классифицируются по химическому составу, качеству, степени раскисления, структуре и назначению.

По химическому составу выделяют низкоуглеродистые (≤ 0,3 % С),среднеуглеродистые (0,3–0,7 % С)и высокоуглеродистые (> 0,7 % С) стали.

По качеству стали классифицируют на стали обыкновенного качества и качественные. Под качеством стали имеют ввиду совокупность свойств, определяемых металлургическим процессом ее производства. Стали обыкновенного качества содержат вредных примесей до 0,055 % S и 0,045 % Р, качественные – не более 0,04 % S и 0,035 % Р.

По степени раскисления и характеру затвердевания стали классифицируют на спокойные, полуспокойные и кипящие (соответственно в конце марки стали ставится индекс сп, пс и кп). Раскисление – процесс удаления из жидкого металла кислорода, проводимый для предотвращения хрупкого разрушения стали при горячей деформации. Спокойные стали раскисляют марганцем, кремнием и алюминием. Они содержат мало кислорода, затвердевают спокойно, без газовыделения, и образуют сосредоточенную усадочную раковину. Кипящие стали раскисляют только марганцем. Перед разливкой они содержат повышенное количество кислорода, который при затвердевании жидкого металла частично взаимодействует с углеродом с образованием угарного газа СО. Выделение СО создает впечатление кипения стали. Кипящие стали более дешевые, низкоуглеродистые, практически без кремния, но с повышенным количеством газообразных примесей. Полуспокойные стали по степени раскисленности занимают промежуточное положение между спокойными и кипящими.

Рис. 3.8. Микроструктура углеродистой стали:

а – доэвтектоидная сталь (0,1 % С); б – доэвтектоидная сталь (0,6 % С);

в – эвтектоидная сталь (0,8 % С); г –заэвтектоидная сталь (1,2 % С)

При классификации по структуре учитывают структуру в отожженном (равновесном) состоянии. Углеродистые стали разделяют на три класса – доэвтектоидные (имеющие перлито-ферритную структуру), эвтектоидные (структура – перлит), заэвтектоидные (имеющие перлито-цементитную структуру). Микроструктуры сталей в соответствии с классификацией по структуре приведены на рис. 3.8.

По назначению углеродистые стали делятся на конструкционные, используемые для изготовления деталей машин, и инструментальные.