Углеродистая сталь против нержавеющей стали

Сталь, несомненно, является величайшим изобретением в истории. В настоящее время сталь наиболее известна во всех отраслях промышленности. Но думаете ли вы, что все они состоят из одних и тех же видов стали? Нет, поскольку в зависимости от производственной необходимости тот или иной вид может подойти, а может и не подойти. В результате различные виды стали имеют определенные особенности. Статья "Углеродистая сталь против нержавеющей" поможет вам лучше понять два самых популярных вида стали.

Углеродистая сталь

Эта сталь представляет собой разновидность стали, состоящей из сплава железа и углерода. По сравнению с нержавеющей сталью, она имеет большее содержание углерода, более низкую температуру плавления и более долговечна.

Углеродистая сталь - самый распространенный инженерный и строительный материал для крупномасштабного промышленного использования, такого как морские сооружения, электростанции, транспорт, химическая обработка, добыча и переработка нефти. Это самая производимая и используемая сталь, на нее приходится около 90% мирового производства стали.

Состав

Высокоуглеродистые стали имеют содержание углерода более 0,5 процента. С другой стороны, среднеуглеродистые стали имеют содержание углерода от 0,2 до 0,49 процента, а низкоуглеродистые стали имеют содержание углерода от 0,05 до 0,19 процента. Однако сверхнизкоуглеродистые стали имеют содержание углерода от 0,015 до 0,05 процента, а ультранизкоуглеродистые стали - менее 0,015 процента.

Мы также можем описать углеродистые стали как имеющие содержание марганца менее 1,65%, кремния - 0,6 процента, меди - 0,6 процента, а общее количество этих дополнительных компонентов - менее 2%.

Приложение

В промышленности часто используется низкоуглеродистая сталь. судостроение, проволока, автомобильные кузова и бытовая техника в виде плоских листов и полос. Поскольку термическая обработка не может изменить его, в производстве он широко используется для изготовления изделий и панелей.

Кованое железо - это углеродистая сталь с минимально возможным содержанием углерода. Она твердая, но не хрупкая. Производители используют его для заборы, ворота и перила.

Среднеуглеродистую сталь значительно проще обрабатывать, а добавление небольшого количества кремния и марганца повышает ее качество. Инженеры-строители широко используют этот тип в конструкциях зданий и мостов, а также в осях, шестернях, валах, железных дорогах, трубопроводах и муфтах, а также в автомобилях, холодильниках и стиральных машинах.

Режущие инструменты, лезвия, пуансоны, штампы, пружины и высокопрочная проволока изготавливаются из высокоуглеродистой стали, которая обладает значительно более высокой прочностью на разрыв.

Холодная обработка невозможна для сверхвысокоуглеродистой стали, поскольку она хрупкая и очень твердая. Лезвия, режущие инструменты, огромные детали машин, а также радиаторы горячего водоснабжения, промышленное литьёИз него изготавливают металлические фонарные столбы. Он также знаменит чугуном, из которого древние художники делали старомодные кухонные горшки.

Виды углеродистой стали

Углеродистая сталь бывает разных видов и классификаций, в зависимости от сферы применения. В данном случае мы рассмотрели три наиболее распространенных вида углеродистых сталей, используемых в производстве.

Мягкая или низкоуглеродистая сталь

Мягкая сталь - это сплав железа с небольшим содержанием углерода, прочный и долговечный, но сложный в закалке. Дешевая углеродистая сталь также известна как простая углеродистая сталь, и в настоящее время она является самым популярным видом стали благодаря своей низкой цене.

Высокопрочная сталь

Низкоуглеродистые стали или стали, находящиеся в нижней части среднеуглеродистого диапазона, с дополнительными легирующими элементами, добавленными для повышения прочности, износостойкости или, в частности, прочности на разрыв, известны как высокопрочные стали. К легирующим элементам относятся хром, молибден, кремний, марганец, никель и ванадий. Установлено максимально допустимое количество примесей, таких как фосфор и сера.

Высокоуглеродистые стали

Углеродистые стали с содержанием углерода 0,30-1,70 процента по весу, которые могут быть эффективно подвергнуты термообработке, имеют содержание углерода 0,30-1,70 процента по весу. Следовые примеси нескольких дополнительных элементов могут влиять на качество получаемой стали.

При рабочих температурах следовые количества серы приводят к тому, что сталь становится красно-коричневой или хрупкой и рассыпчатой. Низколегированные углеродистые стали, такие как A36, содержат около 0,05 процента серы и плавятся при температуре от 1 426 до 1 538 градусов Цельсия.

Марганец часто добавляют в низкоуглеродистые стали для повышения твердости. По некоторым стандартам такие добавки превращают материал в низколегированную сталь, в то время как определение углеродистой стали, принятое в AISI, допускает содержание марганца до 1,65% по весу.

Плюсы и минусы

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь это категория сплавов черных металлов с содержанием хрома не менее 11%, который противостоит коррозии и обеспечивает жаропрочность. Углерод (от 0,03% до более чем 1,00%), азот, алюминий, кремний, сера, титан, никель, медь, селен, ниобий и молибден - все эти компоненты содержатся в нержавеющей стали в различных формах.

Помимо этих экологических преимуществ, нержавеющая сталь обладает эстетической привлекательностью, чрезвычайно гигиенична, проста в уходе, очень долговечна и выполняет различные функции. В результате нержавеющую сталь можно встретить в широком спектре повседневных изделий. Транспорт, строительство, научные исследования, медицина, пищевая промышленность и логистика - вот лишь немногие отрасли, в которых она оказывает значительное влияние.

Состав

Нержавеющая сталь относится к группе легированных сталей, в состав которых обычно входит от 10 до 30% хрома. Хром обладает высокой устойчивостью к коррозии и нагреву благодаря низкому содержанию углерода. Другие элементы, такие как никель, молибден, титан, алюминий, ниобий, медь, азот, сера, фосфор или селен, могут быть добавлены для улучшения коррозионной стойкости, повышения устойчивости к окислению или придания уникальных свойств.

Приложение

Производитель часто использует нержавеющую сталь в тех случаях, когда требуются ее уникальные характеристики и коррозионная стойкость. Из этого сплава изготавливают рулоны, листы, плиты, прутки, проволоку и трубы. Обычно он используется для следующих целей.

Автомобили и транспорт: Производители используют нержавеющую сталь для изготовления выхлопных систем, решеток и отделки. По мере совершенствования технологий производители все чаще используют нержавеющую сталь для изготовления конструктивных элементов.

Медицинские учреждения: В этом разделе предпочтение отдается нержавеющей стали в чистых и стерильных помещениях, поскольку она легко очищается и не подвержена коррозии. Компании используют нержавеющую сталь для производства различных медицинских приборов, включая хирургические и стоматологические инструменты.

Строительные конструкции: Применение нержавеющей стали стало неотъемлемой частью строительной профессии благодаря ее прочности, устойчивости и гибкости. Ее часто используют внутри помещений для изготовления столешниц, задних стенок, перил, а также снаружи в качестве облицовки конструкций, подверженных сильным воздействиям.

Авиастроение: Инженеры используют нержавеющую сталь в авиации. Благодаря своей прочности и способности противостоять высоким температурам она используется в различных областях, в том числе в каркасах самолетов. Кроме того, ее используют в реактивных двигателях, чтобы уберечь их от ржавчины.

Пищевая промышленность и общественное питание: Производители используют нержавеющую сталь для изготовления кухонных принадлежностей, посуды и столовых приборов в пищевой промышленности и на предприятиях общественного питания.

Виды нержавеющей стали

Аустенитная нержавеющая сталь: Этот вид нержавеющей стали имеет две важные особенности. Аустенитная нержавеющая сталь содержит значительное количество хрома для начала. При использовании этого материала повышается коррозионная стойкость. Во-вторых, такие изделия, как правило, немагнитны, но процедура холодной формовки может сделать их магнитными. Ниже перечислены наиболее распространенные сплавы нержавеющей стали.

Ферритная нержавеющая сталь: Это второй по распространенности сплав нержавеющей стали, который также является магнитным. Благодаря пониженной концентрации никеля изделия из этого сплава могут быть упрочнены холодной штамповкой и стоят дешевле, чем другие виды.

Мартенситная нержавеющая сталь: Это наименее распространенный вид сплава нержавеющей стали. В производстве мартенситная нержавеющая сталь используется в тех случаях, когда требуется ударопрочность или высокая прочность на разрыв. Для повышения коррозионной стойкости производитель часто покрывает этот материал защитным полимерным покрытием.

Плюсы и минусы

Сводная таблица "Углеродистая сталь и нержавеющая сталь

Тема	Углеродистая сталь	Нержавеющая сталь
Состав	Количество углерода составляет от 0,015% до 0,50%	Количество хрома составляет от 10% до 30%
Приложение	судостроение, проволока, автомобильные кузова и бытовая техника	Медицина, аэрокосмическая промышленность, автомобили
Типы	Мягкая или низкоуглеродистая сталь, Высокопрочная сталь, Высокоуглеродистые стали	Аустенитная нержавеющая сталь, ферритная нержавеющая сталь, мартенситная нержавеющая сталь

Заключение

Современный мир требует значительного количества видов стали для точного и эффективного производства продукции. Среди всех этих типов мы специализируемся на двух основных видах стали. Углеродистая и нержавеющая стали - самые известные типы стали в большинстве отраслей промышленности и строительства.

Мы надеемся, что эта статья поможет вам лучше понять различия между углеродистой и нержавеющей сталью. Кроме того, она поможет вам провести хорошее исследование.