Углеродистая сталь, марки, типы, свойства и качества

Углеродистая сталь — это инструментальная сталь, содержащая 0,04- 2% углерода и всегда присутствующие примеси, не содержащая легирующих легируемых элементов. Углеродистая сталь в зависимости от процентного содержания углерода, разделяется на три основных типа:

Данный материал нуждается в термообработке, после которой становится достаточно твердым и прочным чтобы выдерживать достаточные нагрузки в ответственных узлах. Спав применяется в производстве инструмента.

Углеродистая сталь классифицируется как:

качественная, содержит до 0,035% фосфора и серы;
высококачественная, содержит до 0,025% фосфора и серы.

Углеродистая сталь марки

Углеродистая сталь марки которой имеют большое разнообразие. Согласно ГОСТ 1435-99 металлургическая промышленность выпускает следующие марки инструментальной углеродистой стали:

У7;
У7А;
У8;
У8А;
У9А;
У10;
У11;
УНА;
У12;
У12А;
У13;
У13А.

Буква У обращает внимание что сталь углеродистая. Обозначение буквы А, в конце марки, означает группу высококачественной стали с более чистым наличием серы и фосфора. Цифры в обозначении показывают процентное содержание углерода в сплаве, численное выражение которого для удобства умножено на 10. Отсутствие буквы А означает качественную сталь. Цифра указывает содержание углерода, среднее, Г- показывает на высокое наличие марганца.

Углеродистая сталь марки имеют малую стоимость и большую твердость и этим отличается от других инструментальных сталей. Износостойкость этих марок и теплостойкость низкая. Углеродистая сталь марки У7, У7А успешно используют для деревообрабатывающих инструментов — топоров, стамесок, долот, также инструментов по металлу — зубила, кузнечные штампы, слесарные инструменты, молотки, кувалды, отвертки, кусачки и др. Марки У8, У8А, У8Г, У8ГА используют для изготовления таких инструментов, которые очень стойкие к разогреву при работе и выдерживают нагрузки вращения- фрезы по дереву, зенковки, пилы продольные, дисковые, накатные ролики и др.

Углеродистая сталь марки У10, У10А служит для изготовления игольной проволоки, также инструмента, который не вызывает нагрева режущей кромки. У13, У13А используют для инструментов, где необходима повышенная износостойкость, лезвия бритвы, хирургические инструменты, инструментов для гравировки металла, камня.

Сталь углеродистая ГОСТ введен для того, чтобы покупатели могли гарантированно купить сталь с определенными свойствами и составом. Если потребитель видит материал, который соответствует ГОСТу, то он точно будет уверен в его качестве. ГОСТ означает определенный стандарт, которому должна соответствовать продукция производителей.

Углеродистая сталь марки имеет различные. Разделение этого материала по маркам обусловлено необходимостью классифицировать его. К примеру, завод выпускает строительные инструменты. Для этого надо применять сталь с высокими прочностными характеристиками. Вот здесь на помощь и приходит система маркировки стали. Производитель уже знает, что определенная марка стали имеет необходимые характеристики, и он сразу покупает ее у поставщика, не тратя каждый раз время на изучение новой прибывшей партии стали.

Сплавы различаются друг от друга по методу создания. Например, сталь углеродистая обыкновенного качества выплавляется в мартеновских печах. После чего материал разливается в крупные слитки. Сталь углеродистая обыкновенная содержит в составе много неметаллических включений. Можно заметить полосатость вдоль направления сечения у данного материала в прокатанном виде.

В мартеновских печах выплавляют качественные углеродистые стали, при этом к процессу производства предъявляются весьма строгие требования. При соблюдении всех норм удается получить материал, в котором мало неметаллических включений. Металлы самого высокого качества получаются в электрических печах. Они отличаются великолепными механическими свойствами.

Сталь углеродистая обыкновенного качества марки имеет множество. Среди них Ст1кп, Ст2кп, Ст3кп, Ст4пс и так далее до Ст6сп. Первые буквы «Ст» являются сокращением от «Сталь». Следующая за ним цифра обозначает номер марки, присваивающийся материалу в зависимости от его химического состава. Чем больше номер, тем выше в сплаве содержание углерода. В некоторых обозначениях встречается буква «Г». Она означает, что в сплав добавлен марганец, и его содержание в массовой доле стали составляет 0.8% и более. В конце маркировки стоят две буквы, указывающие на степень окисления материала. «Сп» означает спокойная, «кп» кипящая, а «пс» расшифровывается как полуспокойная.

Сталь углеродистая обыкновенная ГОСТ присвоен 380-2005. Она отлично подходит для создания горячекатаного проката.

Стали углеродистые качества зависят от содержания в них марганца. Существуют сплавы с обычным содержанием марганца (до 0,8 %), а также с большим (до 1,2%). Марганец способствует увеличению прокаливаемости и прочностных свойств стали. Но при этом марганец делает материал менее пластичным и вязким.

Различие легированных и углеродистых сталей

Углеродистые легирующие стали называются так потому, что при производстве в них добавили определенные металлы. Это делается для того, чтобы придать материалу необходимые механические или химические свойства.

Углеродистые и легированные стали имеют одно важное отличие. При создании углеродистой стали используются те же материалы, что и исходное сырье, то есть железо, углерод, а также вредные примеси в виде фосфора и серы. Если же в материал добавлены другие металлы, например, хром или медь, то сплав называют легированным.

Особенности конструкционной стали

Углеродистые конструкционные стали используются при производстве различных механизмов и корпусов машин. Также их применяют для создания элементов строительных конструкций. При производстве машиностроительной техники применяются сплавы, в составе которых присутствует молибден и никель. Эти элементы повышают вязкость сплавов.

Конструкционные стали, которые применяются в строительной сфере, содержат малый объемом легирующих элементов. Их особенность в том, что они обладают отличной свариваемостью.

Методы сварки углеродистых сталей

Сварка углеродистых сталей может проходить с использованием нескольких методов. Если выбрана технология сварки под флюсом, то необходима сварочная проволока. В качестве флюса используется АН-348-А и ОСЦ-45. Сваривание следует осуществлять на небольших величинах тока.

Нередко используется аргонодуговая сварка неплавящимся электродом. Главной проблемой при выборе данного метода является образование пор. Это связано с малым раскислением основного металла. Чтобы устранить проблему, необходимо уменьшить количество основного металла в наплавленном. От мастера требуется правильно выбрать режим сварки. Работа производится постоянным током прямой полярности.

Качества углеродистой стали

Свойства углеродистой стали значительно улучшаются, когда она подвергается термообработке.

После данного процесса сплав приобретает высокую твердость, прочность, способность реагировать на большие нагрузки, выдерживать высокую температуру при работе режущей кромки. Качества углеродистой стали позволяют ей быть одним из самых востребованных видов стали. Характеристики и свойства материала регулируют при выплавке, соблюдая необходимые нормы процентного содержания элементов сплава. Качества углеродистой стали позволяют успешно сваривать ее, обрабатывать резанием, введенные в нее легирующие элементы изменяют свойства, повышаются механические способности, снижается хладноломкость.

Типы углеродистой стали

Типы углеродистой стали разделяют на:

А- поставляемую по своим механическим свойствам, которые можно изменить;
Б- по своим химическим свойствам, при этом механические свойства меняются, а уровень определяется химическим составом;
В- поставляют по химическому содержанию и по своим механическим свойствам для деталей.

Типы углеродистой стали по виду обработки выделяют: