2023-11-01

Углеродистая сталь

Сталь – используется в различных отраслях промышленности, строительства, транспорта, медицины и т.д. Любая сталь представляет собой сплав железа с углеродом и другими элементами, которые придают ей разные свойства. Среди всех видов стали самым обширным и многочисленным классом является углеродистая сталь. На нее выпадает около 90% всего производства стали в мире.

Основным легирующим элементом является углерод. Углерод влияет на прочность, твердость, пластичность и свариваемость. В зависимости от содержания углерода в стали, она может быть низкоуглеродистой (до 0,25%), среднеуглеродистой (от 0,25 до 0,6%) или высокоуглеродистой (от 0,6 до 2,14%). Кроме углерода могут присутствовать марганец, кремний, сера, фосфор, никель, хром и т.д., но их доля обычно не превышает 1%.

Углеродистая сталь имеет ряд преимуществ и недостатков по сравнению с другими видами стали.

Преимущества и недостатки углеродистой стали

Преимущества:

Низкая цена. Является самой дешевой из всех видов стали, так как для ее производства не требуется дорогостоящих легирующих добавок.
Легкость обработки. Легко поддается резке, сверлению, гибке, ковке и другим видам механической обработки.
Хорошая пластичность. Имеет достаточную пластичность для формования различных изделий и конструкций.
Хорошая свариваемость. Хорошо сваривается всеми видами сварки при соблюдении технологических режимов.

Недостатки:

Низкая коррозионная стойкость. Подвержена ржавчине при воздействии влаги, кислот и щелочей. Для защиты от коррозии необходимо наносить различные виды покрытий.
Низкая тепло- и износостойкость. Теряет свои свойства при высоких температурах и интенсивном трении. Для повышения тепло- и износостойкости необходимо проводить термическую или химико-термическую обработку стали.
Низкая твердость. Имеет низкую твердость по сравнению с другими видами стали.

Какие виды углеродистой стали существуют

Углеродистая сталь может быть классифицирована по разным признакам, таким как способ производства, степень раскисления, качество, назначение и т.д. Рассмотрим некоторые из них.

По способу производства углеродистая сталь может быть:

Конвертерная. Получается путем переплавки чугуна в конвертере с помощью кислорода. Конвертерная сталь имеет высокую чистоту и однородность, но также высокую окисляемость и восприимчивость к газовыделению.
Мартеновская. Получается путем переплавки чугуна в мартеновской печи с помощью кокса, извести и шлака. Мартеновская сталь имеет низкую чистоту и однородность, но также низкую окисляемость и восприимчивость к газовыделению.
Электросталеплавильная. Получается путем переплавки лома или чугуна в электропечи с помощью электрического тока. Электросталеплавильная сталь имеет среднюю чистоту и однородность, а также среднюю окисляемость и восприимчивость к газовыделению.

По степени раскисления углеродистая сталь может быть:

Успокоенная. Содержание кислорода снижено до минимального уровня путем добавления успокоителей, таких как алюминий, кремний или кальций. Успокоенная сталь имеет хорошую свариваемость и малую восприимчивость к газовыделению.
Неуспокоенная. Содержание кислорода не снижено до минимального уровня и остается на высоком уровне. Неуспокоенная сталь имеет плохую свариваемость и большую восприимчивость к газовыделению.

По качеству углеродистая сталь может быть:

Обыкновенного качества. Содержание примесей не регламентировано или допускается на высоком уровне. Имеет низкие механические свойства и используется для низкоответственных конструкций.
Высшего качества. Содержание примесей регламентировано или допускается на низком уровне. Высшая сталь имеет высокие механические свойства и используется для высокоответственных конструкций.