Обозначения стали 45

Для создания условий оперативного решения вопросов, связанных с выбором материалов, разрабатываются международные стандарты, имеющие юридическую силу в тех странах, которые объединены общим рынком и дали согласие на использование данных стандартов. Примером может служить EuroNorm (EU) – общеевропейский стандарт.

Маркировка материалов, приводимая в стандартах, может содержать информацию о способах производства, химическом составе, свойствах, структуре и др. особенностях материалов. Например, FeE360CrEU – сталь с гарантированным минимальным пределом текучести 360 МПа, легированная хромом, обозначения – по Евронормам. Отечественные стали: Ст3пс – конструкционная, углеродистая, обыкновенного качества, третьей группы прочности, с гарантированными механическими свойствами, полуспокойная; 40ХНМА – конструкционная, легированная, высококачественная, содержащая ~ 0,40% углерода и ~ по 1% хрома, никеля и молибдена[3].

Сортамент (от франц. «assortiment» – ассортимент) – данные о форме, размерах и материале различных видов однородных изделий. В металлургии это – данные о прокате, трубах и др. металлических изделиях, различающихся по форме и размерам, состоянию поверхности, назначению, точности изготовления, способу производства. Способ производства лежит в основе подразделения сортамента на прокат, поковки, отливки, металлокерамику, проволоку и т.п.

Металлургическую продукцию по форме подразделяют на следующие виды:

- сортовой прокат (сорт) – вытянутые в одном направлении прокатанные или прессованные изделия простого (круг, квадрат, шестигранник, полоса), фасонного (уголок, швеллер, тавр, двутавр, рельсы) или специального профиля (сечения) – рис. 1.1;

- листовой прокат (лист) подразделяется на фольгу (<0,05 мм), тончайшую ленту (0,05…0,2 мм), тонкий лист (0,2…4 мм), толстый лист (4…60 мм) и броню (>60 мм);

- трубы бесшовные и сварные;

- периодические профили, например, арматурная сталь для строительства;

- специальные профили – колеса, бандажи, шары и др.

Сортовой прокат изготавливают из блюмов[4] – заготовок квадратного сечения, а листовой – из слябов[5] – заготовок прямоугольного сечения.

Рис. 1.1. Профили сортового проката:

простые – квадрат (1), круг (2), полоса (3); фасонные – уголок (4), двутавр (5), швеллер (6), железнодорожный рельс (7), трамвайный рельс (8), тавр (9); специальные – шпунт (10), полоса для башмаков тракторных гусениц (11), полоса для ободьев колёс грузовых автомобилей (12), полоса для турбинных лопаток (13).

По назначению материалы делятся на универсальные и специального назначения.

По состоянию поверхности материалы группируют на обычные (нормальная и повышенная отделка поверхности) и специальные, поверхность которых подвергается дополнительной обработке (гальванические или «горячие» покрытия, ионно-плазменные покрытия).

По точности изготовления – на сортамент нормальной, повышенной точности, высокоточный и сверхточный.

Строение металлов

По своему внутреннему строению в твердом виде металлы подразделяются на поликристаллические, монокристаллические и аморфные.

Подавляющее большинство металлов и сплавов, применяемых в промышленности, имеют поликристаллическое строение, т.е. они состоят из громадного числа зерен (кристаллитов), разориентированных друг относительно друга, внутри которых наблюдается правильная кристаллическая структура, характеризующаяся дальним порядком в расположении атомов.

В середине ХХ в. освоено широкомасштабное производство монокристаллических заготовок и изделий, состоящих из одного кристалла. Сначала так получали рубиновые, германиевые и кремниевые заготовки, используемые в лазерной и полупроводниковой технике, а сейчас научились выращивать монокристаллические турбинные лопатки и другие ответственные детали, обладающие бóльшим сроком службы, чем поликристаллические.

Во второй половине ХХ в., путем сверхбыстрого охлаждения расплавов, началось производство аморфных сплавов, имеющих ближний порядок в расположении атомов, характерный для жидкостей. Аморфные сплавы имеют сложный состав, например, Fe₈₀P₁₃B₇, Co₃₄Cr₂₈Mo₂₀C₁₈; обладают уникальными механическими (σ_в до 4100 МПа), физическими и химическими свойствами, в том числе, магнитными и коррозионными; применяются для изготовления высокопрочных композиционных материалов, в электротехнике и радиоэлектронике; но при этом боятся чрезмерного нагрева, приводящего к кристаллизации и утрате свойств.