Вуглецева сталь, ГОСТ, марки, властивості, типи, якості

Вуглецева сталь — це інструментальна сталь, що містить 0,04-2% вуглецю і завжди присутні домішки, що не містить легованих елементів. Вуглецева сталь залежно від відсоткового вмісту вуглецю, поділяється на три основні типи:

• низьковуглецева;
• середньовуглецева;
• високовуглецева.

Даний матеріал потребує термообробки, після якої стає досить твердим і міцним, щоб витримувати достатні навантаження у відповідальних вузлах. Спавши застосовується у виробництві інструменту.

Вуглецева сталь класифікується як:

• якісна, містить до 0,035% фосфору та сірки;
• високоякісна, містить до 0,025% фосфору та сірки.

Вуглецева сталь марки

Вуглецева сталь марки якої мають велику різноманітність. Відповідно до ГОСТ 1435-99 металургійна промисловість випускає такі марки інструментальної вуглецевої сталі:

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

Літера У звертає увагу, що сталь вуглецева. Позначення літери А, наприкінці марки, означає групу високоякісної сталі з більш чистою наявністю сірки та фосфору. Цифри в позначенні показують відсотковий вміст вуглецю в сплаві, чисельний вираз якого зручності помножено на 10. Відсутність літери А означає якісну сталь. Цифра вказує вміст вуглецю, середнє, Г-вказує на високу наявність марганцю.

Вуглецева сталь марки мають малу вартість та більшу твердість і цим відрізняється від інших інструментальних сталей. Зносостійкість цих марок і низька теплостійкість. Вуглецева сталь марки У7, У7А успішно використовують для деревообробних інструментів — сокир, стамесок, долот, також інструментів по металу — зубила, ковальські штампи, слюсарні інструменти, молотки, кувалди, викрутки, кусачки та ін. навантаження обертання - фрези по дереву, зенковки, пили поздовжні, дискові, накатні ролики та ін.

Вуглецева сталь марки У10, У10А служить виготовлення голкового дроту, і навіть інструменту, який викликає нагрівання ріжучої кромки. У13, У13А використовують для інструментів, де необхідна підвищена зносостійкість, леза бритви, хірургічні інструменти, інструменти для гравіювання металу, каменю.

Сталь вуглецева ГОСТ введений для того, щоб покупці могли гарантовано купити сталь з певними властивостями та складом. Якщо споживач бачить матеріал, який відповідає ГОСТу, він точно буде впевнений у його якості. ГОСТ означає певний стандарт, якому має відповідати продукція виробників.

Вуглецева сталь марки має різні. Поділ цього матеріалу за марками обумовлений необхідністю класифікувати його. Наприклад, завод виготовляє будівельні інструменти. Для цього треба застосовувати сталь з високими характеристиками міцності. Ось тут на допомогу приходить система маркування сталі. Виробник вже знає, що певна марка сталі має необхідні характеристики, і він відразу купує її у постачальника, не витрачаючи щоразу час на вивчення нової партії сталі.

Сплави відрізняються один від одного за способом створення. Наприклад, сталь вуглецева звичайної якості виплавляється у мартенівських печах. Після чого матеріал розливається у великі зливки. Сталь вуглецева звичайна містить у складі багато неметалевих включень. Можна помітити смугастість уздовж напрямку перерізу даного матеріалу в прокатаному вигляді.

У мартенівських печах виплавляють якісні вуглецеві сталі, у своїй процесу виробництва пред'являються дуже суворі вимоги. За дотримання всіх норм вдається отримати матеріал, в якому мало неметалевих включень. Метали найвищої якості виходять у електричних печах. Вони відрізняються чудовими механічними властивостями.

Сталь вуглецева звичайної якості марки має безліч. Серед них Ст1кп, Ст2кп, Ст3кп, Ст4пс і так далі до Ст6сп. Перші літери "Ст" є скороченням від "Сталь". Наступна за ним цифра позначає номер марки, що присвоюється матеріалу залежно від його хімічного складу. Чим більший номер, тим вище у сплаві вміст вуглецю. У деяких позначеннях трапляється буква «Г». Вона означає, що в сплав доданий марганець, і його вміст масової частини сталі становить 0.8% і більше. Наприкінці маркування стоять дві літери, що вказують на ступінь окиснення матеріалу. "Сп" означає спокійна, "кп" кипляча, а "пс" розшифровується як напівспокійна.

Сталь вуглецева звичайна ГОСТ присвоєно 380-2005. Вона чудово підходить для створення гарячекатаного прокату.

Стали вуглецеві якості залежить від змісту у яких марганцю. Існують сплави із звичайним вмістом марганцю (до 0,8 %), а також із великим (до 1,2%). Марганець сприяє збільшенню прожарюваності та властивостей міцності сталі. Але при цьому марганець робить матеріал менш пластичним та в'язким.

Відмінність легованих та вуглецевих сталей

Вуглецеві легуючі сталі називаються тому, що з виробництві у яких додали певні метали. Це робиться для того, щоб надати матеріалу необхідні механічні або хімічні властивості.

Вуглецеві та леговані сталі мають одну важливу відмінність. p align="justify"> При створенні вуглецевої сталі використовуються ті ж матеріали, що і вихідна сировина, тобто залізо, вуглець, а також шкідливі домішки у вигляді фосфору і сірки. Якщо ж до матеріалу додані інші метали, наприклад, хром або мідь, то сплав називають легованим.

Особливості конструкційної сталі

Вуглецеві конструкційні сталі використовуються при виробництві різних механізмів та корпусів машин. Також їх використовують для створення елементів будівельних конструкцій. При виробництві машинобудівної техніки застосовуються сплави, у складі яких є молібден і нікель. Ці елементи підвищують в'язкість сплавів.

Конструкційні сталі, що застосовуються у будівельній сфері, містять малий обсяг легуючих елементів. Їх особливість у тому, що вони мають відмінну зварюваність.

Методи зварювання вуглецевих сталей

Зварювання вуглецевих сталей може проходити з використанням кількох методів. Якщо вибрано технологію зварювання під флюсом, то необхідний зварювальний дріт. Як флюс використовується АН-348-А та ОСЦ-45. Зварювання слід здійснювати на невеликих величинах струму.

Нерідко використовується аргонодуговое зварювання електродом, що не плавиться. Головною проблемою при виборі даного методу є утворення пір. Це з малим розкисленням основного металу. Щоб усунути проблему, необхідно зменшити кількість основного металу наплавленому. Від майстра потрібно правильно вибрати режим зварювання. Робота провадиться постійним струмом прямої полярності.

Якості вуглецевої сталі

Властивості вуглецевої сталі значно покращуються, коли вона піддається термообробці.

Після цього процесу сплав набуває високої твердості, міцності, здатності реагувати на великі навантаження, витримувати високу температуру при роботі ріжучої кромки. Якості вуглецевої сталі дозволяють їй бути одним із найбільш затребуваних видів сталі. Характеристики та властивості матеріалу регулюють при виплавці, дотримуючись необхідних норм процентного вмісту елементів сплаву. Якості вуглецевої сталі дозволяють успішно зварювати її, обробляти різанням, введені до неї легуючі елементи змінюють властивості, підвищуються механічні здібності, знижується холодноламкість.

Типи вуглецевої сталі

Типи вуглецевої сталі поділяють на:

• А- поставляється за своїми механічними властивостями, які можна змінити;
• Б-за своїми хімічними властивостями, у своїй механічні властивості змінюються, а рівень визначається хімічним складом;
• В- поставляють за хімічним змістом та за своїми механічними властивостями для деталей.

Типи вуглецевої сталі за видом обробки виділяють:

• гарячекатана;
• кована;
• калібрована;
• круглу зі спеціальним оздобленням поверхні.

За ступенем розкислення:

• напівспокійна;
• спокійна;
• кипляча.