Сталь - это сплав железа. В основном она состоит из железа, соединенного с одним или несколькими металлами. В результате этого процесса образуется новый материал с уникальными свойствами. Если вам интересно узнать о типах металлов, прочитайте статью "Двадцать различных типов металлов". В ней есть простые объяснения и фотографии каждого металла. Сегодня мы хотим изучить четыре типа стали, которые часто встречаются в продаже.
Четыре вида стали
Специалисты делят сталь на четыре основные категории, хотя многие подгруппы выполняют различные функции. Ее характеристики зависят от элементов, добавляемых в железо, и методов нагрева и охлаждения металла. Углеродистая сталь, легированная сталь, нержавеющая сталь и инструментальная сталь - вот четыре основных типа стали.
Углеродистая сталь
Эти стали представляют собой особый вид стали, который, как следует из названия, содержит больше углерода, чем другие виды стали.
Большинство сталей имеют низкое содержание углерода - от 0,05% до 0,3%. Углеродистая сталь имеет содержание углерода до 2,5%. Углерода в 2,5% может показаться мало, однако он дает множество привлекательных преимуществ, которые не встречаются в других видах стали.
Углеродистая сталь имеет три распространенных типа. Количество углерода в составе стали классифицирует эти виды.
Низкоуглеродистая сталь содержит от 0,04% до 0,30% углерода. Эта сталь является одним из наиболее распространенных видов углеродистой стали. Она включает в себя широкий спектр форм, от плоские листы на структурные балки. Мы добавляем или увеличиваем другие компоненты в зависимости от требуемых характеристик.
Среднеуглеродистая сталь: Уровень углерода в этой разновидности колеблется от 0,31% до 0,60%, а концентрация марганца - от 0,06% до 1,65%. Среднеуглеродистая сталь труднее поддается формовке, сварке и резке, чем низкоуглеродистая. Для закалки и отпуска среднеуглеродистых сталей производители часто используют метод термообработки.
Высокоуглеродистая сталь: Эту сталь часто называют углеродистой инструментальной сталью. Содержание углерода в ней обычно варьируется от 0,61% до 1,50%. Высокоуглеродистая сталь трудно поддается резке, гибке и сварке. После термической обработки она становится очень твердой и хрупкой.
Приложения
Из низкоуглеродистой стали изготавливают корабли, проволоку, автомобильные кузова и предметы домашнего обихода. Термическая обработка не может изменить ее, поэтому она является стандартным выбором для изготовления изделий и панелей. Кованое железо - это углеродистая сталь с наименьшим содержанием углерода, используемая для изготовления заборов, ворот и перил. Эти стали долговечны, но не хрупки.
Среднеуглеродистая сталь легче поддается обработке. Добавление небольшого количества кремния и марганца улучшает ее качество. Ее также называют низкоуглеродистой сталью. Этот материал является стандартным выбором для зданий, мостов, осей, шестерен, валов, железных дорог и трубопроводов. Вы также найдете его в муфтах, автомобилях, холодильниках и стиральных машинах.
Высокоуглеродистая сталь обладает повышенной прочностью на разрыв. Из нее производят режущие инструменты, лезвия, пуансоны, штампы, пружины и высокопрочную проволоку.
Легированная сталь
Молибден, марганец, никель, хром, ванадий, кремний и бор входят в состав легированной стали. Легирующие элементы повышают прочность, твердость, износостойкость и вязкость металла.
Доля легирующих элементов может составлять от 1 до 50%. Но легированные стали обычно бывают двух типов: низколегированные и высоколегированные. Другие стандартные виды легированных сталей включают высокопрочную низколегированную сталь (HSLA) и мартенситно-стареющую сталь.
Низколегированная сталь: Эта низколегированная сталь включает в себя хромомолибденовую серию. В нее также добавлены такие элементы, как ванадий, ниобий и титан. Они часто обеспечивают свойства стали, устойчивой к ползучести.
Высоколегированная сталь: Высоколегированная сталь - это сплав железа с содержанием хрома 10,5%. Комбинация сплавов в высоколегированной стали также превышает 10%. Скрытый слой - это тонкий слой оксида, который хром наносит на поверхность стали. Она несколько дороже низколегированной стали.
Высокопрочная низколегированная сталь (HSLA): HSLA, или высокопрочная низколегированная сталь, также известна как микролегированная сталь. Высокопрочная низколегированная сталь (HSLA) прочнее обычной углеродистой стали. Она также лучше противостоит коррозии.
Маркировочная сталь: В низкоуглеродистых мартенситных сталях для упрочнения осаждением используются замещающие легирующие элементы. Ученые обнаружили несколько видов стали, которые приобретают высокую прочность при низком содержании углерода. Одним из примеров является мартенситная нержавеющая сталь, упрочненная осаждением.
Приложения
Энергетические трубы состоят преимущественно из легированной стали. Этот материал прочнее и долговечнее любого другого. Из него также хорошо делать нагревательные детали для тостеров, столовые приборы, кастрюли, сковородки и контейнеры, устойчивые к коррозии.
Нержавеющая сталь
Эта сталь относится к категории черных сплавов с содержанием хрома не менее 11%, который противостоит коррозии и обеспечивает жаропрочность.
В состав нержавеющей стали входит несколько компонентов, в том числе:
Углерод
Азот
Алюминий
Кремний
Сера
Титан
Никель
Медь
Селен
Ниобий
Молибден
Эти элементы проявляются в разных формах.
Нержавеющая сталь обладает экологическими преимуществами и привлекательным внешним видом. Она гигиенична, проста в уходе и очень долговечна. Кроме того, она обладает множеством функций. В результате нержавеющая сталь может использоваться в широком спектре повседневных товаров. Транспорт, строительство, научные исследования, медицина, пищевая промышленность и логистика - ключевые отрасли. Все они оказывают большое влияние.
Аустенитная нержавеющая сталь: Этот вид нержавеющей стали имеет две отличительные особенности. Начнем с того, что аустенитная нержавеющая сталь содержит значительное количество хрома. Этот материал повышает устойчивость к коррозии. Во-вторых, такие изделия обычно не магнитятся. Но процесс холодной штамповки может сделать их магнитными. Ниже перечислены наиболее распространенные сплавы нержавеющей стали.
Ферритная нержавеющая сталь: Этот тип нержавеющей стали является вторым по распространенности сплавом и обладает магнитными свойствами. Материалы из этого сплава упрочняются холодной штамповкой и являются менее дорогими, чем другие типы, благодаря более низкому содержанию никеля.
Мартенситная нержавеющая сталь: Этот вид сплава нержавеющей стали встречается реже всего. Мартенситная нержавеющая сталь отлично подходит для задач, где требуется высокая прочность или сильная ударопрочность. Этот материал часто имеет защитное полимерное покрытие для повышения коррозионной стойкости.
Приложение
Производитель часто использует нержавеющую сталь благодаря ее уникальным свойствам и устойчивости к коррозии. Из этого сплава изготавливают рулоны, листы, плиты, прутки, проволоку и трубы. Обычно он используется для следующих целей.
Нержавеющая сталь популярна в различных областях, таких как:
Автомобили и транспорт
Медицинские учреждения
Строительство зданий
Конструкция самолета
Продукты питания и кейтеринг
Благодаря своей универсальности он является лучшим выбором.
Инструментальная сталь
Производители часто называют инструментальной сталью различные углеродистые и легированные стали, используемые в производстве инструментов. Сталь, используемая в потребительских товарах, отличается по качеству, и производство происходит в меньших масштабах. Контроль качества гарантирует, что определенная марка инструментальной стали может выполнять свою работу, например, обрабатывать или перфорировать.
Виды инструментальной стали
Закаленная водой инструментальная сталь: Это основные углеродистые инструментальные стали с содержанием углерода от 0,60 до 1,40%. В результате эти инструментальные стали являются самыми дешевыми. Внутренняя прокаливаемость этих сталей низкая. В воде участки толщиной менее 8 мм подвергаются сквозной закалке.
Ударопрочная инструментальная сталь: Этот тип стали отличается прочностью. Она хорошо переносит многократные удары. В результате содержание углерода в этих сталях низкое, от 0,45% до 0,60%, хотя они обладают значительной износостойкостью. В качестве основных легирующих элементов используются кремний, хром и вольфрам.
Сталь для пресс-форм: Что касается названия, то формовочная сталь известна для создания пластиковых форм. Сталь должна выдерживать экстремальное давление, а также абразивное воздействие формовочных порошков. Поэтому поверхности форм должны быть твердыми, чтобы противостоять абразивному воздействию. Сердечники форм должны быть прочными, чтобы выдерживать нагрузку во время цикла сжатия. Поверхности форм должны иметь высокую степень отделки, чтобы придать превосходную поверхность формованным изделиям.
Инструментальные стали для холодной обработки: Это самая значительная группа инструментальных сталей. В эту категорию входит большая часть инструментального применения, и, как следствие, она производит наибольший тоннаж. Как следует из названия, производители используют эти стали для изготовления инструментов для холодной обработки, не превышающей 200 °C.
Инструментальные стали для горячей обработки: Эти стали идеально подходят для высокотемпературной обработки металлов.
Они отлично работают в:
Горячее тиснение
Пирсинг
Ковка
Рисование
Экструзия
Расстроить
Свертывание
Литье под давлением
Это относится к алюминиевым и медным сплавам. Их используют там, где температура колеблется от 200 °C до 800 °C.
Приложения
Инструментальные стали широко используются для решения различных задач. К ним относятся:
Формовка, штамповка и резка пластмасс и металлов.
Экструзия пластиковых профилей, таких как виниловые оконные рамы и трубы, является распространенным производственным процессом.
Штамповка компьютерных деталей из металлических листов.
Резка рулонной стали на полосы.
Изготовление штампов для прессования порошкового металла в формы, такие как шестерни, имеет большое значение.
Резюме
Сталь - это вид металла, представляющий собой смесь железа и других материалов. Большинство фирм ищут сталь для своих конкретных рынков. В этом случае один вид стали не отвечает требованиям продукта.
Наша структура и методы производства позволяют использовать различные виды стали в нашей промышленности. Эти четыре вида стали распространены во всех отраслях промышленности.
Для лучшего понимания мы указали все подкатегории каждого вида. Мы надеемся, что эта информация поможет вам в вашем исследовании. Эта статья поможет вам уточнить, что вы ищете в своем следующем проекте.