Классификация углеродистых сталей.

Углеродистые стали, как правило, классифицируются по таким свойствам:

  • структура стали;
  • способ производства стали;
  • способ раскисления стали;
  • качество стали.

По структуре можно различить:

  • доэвтектоидную сталь, в ее составе до 0,8 % С. При этом структура этой стали содержится феррит и перлит;
  • эвтектоидную, в ее составе около 0,8 % С. При этом структура этой стали содержится только перлит;
  • заэвтектоидную, в ее составе 0,8-2,14 % С. При этом структура этой стали содержит зерна перлита, с окаймлением сеткой цементита.

По способу изготовления различаются стали:

  • выплавляемые в электропечах;
  • выплавляемые в мартеновских печах;
  • выплавляемые кислородно-конвертерным способом.

По методу раскисления различают:

  • кипящие стали;
  • полуспокойные стали;
  • спокойные стали.

По качеству можно различить два вида сталей. Первый это качественные стали и второй это стали обыкновенного качества.

Как правило, стали обыкновенного качества должны содержать меньше 0,05 % S и меньше 0,04 % Р. Качественные же стали содержат не больше 0,04 % S (а в случае если говорить об инструментальных сталях, то даже менее 0,03 %) и не больше чем 0,035 % Р. Также они должны быть менее загрязнены различными газами и неметаллическими включениями. В ответственных случаях применяются стали, с содержанием не больше 0,02 % S и 0,03 % Р. Соответственно качественные стали, при одинаковом содержании углерода, обладают более высокой пластичностью и вязкостью. При низких температурах это проявляется сильнее и соответственно качественные стали более предпочтительны для изготовления изделий, которые эксплуатируют при низких температурах.

Стали обычного качества производятся по ГОСТ 380-94. Их выплавка, как правило, производится в больших мартеновских печах, либо в кислородных конвертерах. Такие стали обозначают буквами "Ст" с приставкой цифр от 0 до 6, например: Ст0, Ст1, ..., Ст6. Обозначение "Ст" указывает на то, что это "сталь", цифры - это номер марки стали, он зависит от ее химического состава. В конец обозначения марки стали, для обозначения способа раскисления ставят буквы "кп", "пс" или "сп":

  • Буквы "кп" — указывают на кипящую сталь;
  • Буквы "пс" - указывают на полуспокойную сталь;
  • Буквы "сп" — указывают спокойную сталь.

Чем больше цифра номера стали, тем больше в ней содержание углерода. Содержание серы в сталях всех марок, (за исключением Ст0), должно быть менее 0,050 %, фосфора - менее 0,040 %. А для стали марки "Ст0" серы - менее 0,060 %, фосфора - менее 0,070 %.

Выплавка качественных углеродистых сталей производится в мартеновских печах, электропечах и кислородных конвертерах по ГОСТ 1050-88. Как правило качественные стали поставляются, как по механическим свойствам, так и по химическому составу . К этим сталям предъявляют более жесткие требования по предельному содержанию примесей (серы менее 0,04 %, фосфора менее 0,035 %). Для сталей марок 11кп и 18кп, применяемых для плакировки, содержание серы должно быть менее 0,035 %, фосфора не более 0,030 % .

Качественные углеродистые стали маркируют такими цифрами: 05, 10, 15, и т.д. Эти цифры указывают среднее содержание углерода в стали сотыми долями процента.

Для обозначения кипящей либо полуспокойной стали в конец обозначения марки вставляют обозначение степени раскисления: "кп", "пс". Степень раскисления для спокойной стали не указывают.

По количеству углерода качественные углеродистые стали различают как:

  • низкоуглеродистые (до 0,25 % С);
  • среднеуглеродистые (0,3-0,5 % С);
  • высокоуглеродистые конструкционные (до 0,65 % С).

При производстве ответственных изделий применяются высококачественные стали с еще более низкими значениями содержания серы и фосфора. Необходимость обеспечения низкого содержания вредных примесей в составе высококачественных сталях еще больше усложняет их производство и делает их дороже. Обычно высококачественными сталями считают не углеродистые, а легированные. В качестве обозначения высококачественных сталей в конец обозначения марки ставит букву А, например обозначение сталь У10А.

Углеродистые стали, содержащие 0,7-1,3 % С, используются при производстве ударного и режущего инструмента. Они маркируются У7, У13. Буква "У" в обозначении стали означает углеродистую сталь, а цифрой указывают содержание в ней углерода десятыми долями процента.