Строй-Техника.ру

Сталь

Что такое сталь?

Сталь — это сплав железа с углеродом, содержащий углерод (до 2%), марганец (до 0,8%), кремний (до 0,35%), фосфор (до 0,07%) и серу (примерно 0,035%).

Что является сырьем для производства стали?

Основным сырьем для производства стали является передельный чугун. Кроме того, используются отходы производства в виде стального и чугунного лома, пикетированная стружка, детали машин, пришедших в негодность, и др.

В чем заключается сущность процесса переработки чугуна в сталь?

Сущность процесса переработки чугуна в сталь сводится к удалению из чугуна избытка углерода, марганца, кремния, фосфора, серы и других примесей.

Где выплавляются углеродистые стали?

Углеродистые стали выплавляются в конверторах, в мартеновских печах и в специальных электрических печах.

Чем отличается электросталь (сталь, получаемая в электропечах) от мартеновской стали?

Лучшим качеством, так как электросталь чище мартеновской как в отношении фосфора, серы и газов, так и по неметаллическим включениям. Из нее изготовляют самые ответственные детали, подвергаемые термической обработке.

Как подразделяется сталь по способу выплавки?

По способу выплавки сталь подразделяется на кипящую и спокойную. Слиток из кипящей стали имеет газовые пузыри, что объясняется образованием окиси углерода (СО) при разливе, так как эта сталь не вполне раскислена. Реакция FeO + C—Fe+CO сопровождается обильным выделением окиси углерода СО, что и производит впечатление кипения металла. Кипящая сталь очень неоднородна по химическому составу в различных сечениях слитка. Поэтому в краностроении для изготовления ответственных узлов она не используется, а применяется в машиностроении в виде листов и прутков, подвергаемых холодной штамповке.

Качественную машиностроительную сталь изготовляют спокойной. Эта сталь кроме раскисления в печи дополнительно раскисляется в ковше, отличается однородностью и высокими механическими свойствами.

Как подразделяется углеродистая сталь в зависимости от содержания углерода?

В зависимости от содержания углерода углеродистая сталь подразделяется – на низкоуглероднстую (содержание углерода до 0,25%), среднеуглеродистую (содержание углерода 0,25—0,6%) и высокоуглеродистую (содержание углерода 0,6—2%).

Как подразделяется сталь по назначению?

По назначению сталь подразделяется на конструкционную, инструментальную и др.

Конструкционная сталь — наиболее распространенный машиностроительный материал. Она подразделяется на углеродистую сталь и легированную сталь, содержащую специальные присадки (примеси) , например хром, никель и др.

На какие категории подразделяется углеродистая конструкционная сталь?

Конструкционная углеродистая сталь подразделяется на следующие категории:
сталь углеродистая обыкновенного качества (ГОСТ 380-71);
сталь углеродистая качественная конструкционная (ГОСТ 1050—74).

На какие группы по назначению подразделяется сталь углеродистая обыкновенного качества?

По ГОСТ 380—71 сталь углеродистая обыкновенного качества подразделяется на:
группу А — поставляемую по механическим свойствам (сталь не подвергается горячей обработке);
группу Б — поставляемую по химическому Составу (сталь подвергается горячей обработке);
группу В — поставляемую по механическим свойствам и химическому составу (для сварных конструкций).
Изготовляются следующие марки:
группа А — Ст. О, Ст. 1, Ст. 2, Ст. 3, Ст. 4, Ст. 5, Ст. 6;
группа Б — БСт. О, БСт. 1, БСт. 2, БСт. 3, БСт. 4, БСт. 5, БСт. 6;
группа В —ВСт. 1, ВСт. 2, ВСт. 3, ВСт. 4, ВСт. 5.

Что означают буквы и цифры в этих обозначениях?

Буквы Ст. означают «Сталь», цифры от 0 до 6— условный номер марки в зависимости от химического состава стали и механических свойств, буквы Б и В— группу стали; группа А в обозначении марки стали не указывается.

Для обозначения степени раскисления стали после номера марки добавляют индексы: КП—кипящая, ПС — полуспокойная, СП — спокойная. Например, Ст. 3 КП, Ст. 3 ПС, Ст. 3 СП, БСт. 3 СП, ВСт. 3 СП. Каких марок изготовляется сталь углеродистая качественная конструкционная (ГОСТ 1050—74)?
Сталь углеродистая качественная конструкционная (ГОСТ 1050—74) изготовляется следующих марок: 05КП, 08КП, 08ПС, 08.10КП, 10ПС, 15КП, 15ПС, 15.20КП, 20ПС, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 60Г, 65Г, 70Г.

Что означают цифры в обозначении марки стали?

Цифры означают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буква Г — содержание марганца (около 1%), по степени раскисления сталь обозначают так: кипящая — КП, полуспокойная — ПС, спокойная без индекса.

Каков допустимый процент содержания серы и фосфора в стали?

Содержание серы в углеродистой качественной конструкционной стали всех марок — не более 0,04%, а фосфора — не более 0,035%.

Подвергают ли конструкционные стали термической обработке?

Подвергают, но только в тех случаях, когда требуется путем нагрева до определенной температуры и последующего охлаждения изменить структуру металла, а следовательно, и его механические свойства.

Какие виды термической обработки стали являются основными?

Основными видами термической обработки стали являются закалка, отпуск, отжиг и вормализация.

Что такое закалка стали?

Закалка стали —это вид термической обработки, цри которой путем .нагрева до определенной температуры, выдержки и последующего быстрого охлаждения. сталь приобретает высокую твердость и прочность. Однако пластические свойства и вязкость ее после этого понижаются.

В какой среде охлаждают сталь при закалке?

В качестве закалочной среды в большинстве случаев .используют воду или масло.

Детали охлаждают в одном или двух охладителях. Если деталь охлаждают в одном охладителе, то ее погружают в Воду или масло и держат там до полого охлаждения. Если же .деталь охлаждают в двух охладителях, то сначала быстро охлаждают в воде до температуры 200—300 °С, а затем быстро переносят для полного охлаждения в масло. Кроме того, применяют еще так называемую ступенчатую закалку: нагретые детали сначала охлаждают в расплавленной соли или масле (температура которых должна быть 150—300°С), выдерживают в этой среде, а затем переносят для окончательного охлаждения на воздух.

Какие детали охлаждают в одной среде?

Детали простой, несложной формы из углеродистых сталей охлаждают в воде, а из легированных сталей —в масле.

В каких случаях применяют ступенчатую закалку?

Ступенчатую закалку применяют при изготовлении инструмента с небольшим сечением, а также в других случаях в массовом производстве, так как“при таком способе заКалки достигается высокая твердость с минимальными внутренними напряжениями.

Для чего стальные детали после закалки подвергают отпуску?

После закалки стальные детали подвергают отпуску для того, чтобы устранить оставшиеся внутренние напряжения, уменьшить хрупкость, понизить твердость и повысить вязкость стали.

Что такое отжиг?

Отжиг —это вид термообработки стали, при которой путем нагрева, выдержки и последующего медленного охлаждения в печи уменьшаются остаточные напряжения в деталях, изготавливаемых отливкой или под давлением. Кроме того, достигается понижение твердости и улучшение их обрабатываемости.

Что такое нормализация стальных деталей?

Нормализация стальных деталей —это термообработка их путем отжига, выдержки и последующего охлаждения не в печи, а на воздухе. При этом стальные отливки или поковки освобождаются от внутренних напряжений, приобретают мелкозернистую структуру. Механические свойства их улучшаются.

Что такое цементация?

Цементация — это химико-термическая обработка низкоуглеродистых стальных деталей при температурах 900—930°С. При этом поверхности стальных деталей насыщаются углеродом и после закалки становятся твердыми и прочными, а сердцевина деталей остается мягкой и вязкой. В’ зависимости от условий и времени цементации толщина цементированного слоя колеблется от 0,5 до 2 мм и более.