В настоящее время нет единой классификации специальных сталей. Существует много признаков, по которым классифицируют стали, но зачастую и они не могут быть однозначными для большого числа марок сталей.
Рассмотрим классификацию сталей по наиболее общим признакам.
По химическому составу стали и сплавы черных металлов условно подразделяют на углеродистые (нелегированные) стали, низколегированные стали, легированные стали, высоколегированные стали, сплавы на основе железа.
Углеродистые стали не содержат специально введенных легирующих элементов. Их количество в этих сталях должно быть в пределах, регламентированных для примесей соответствующими ГОСТами.
В низколегированных сталях суммарное содержание легирующих элементов должно быть не более 2,5 % (кроме углерода), в легированных — от 2,5 до 10 %, в высоколегированных — более 10 % при содержании в них железа не менее 45 %.
Сплавы на основе железа содержат железа менее 45 % v но его количество больше, чем любого другого легирующего элемента.
В зависимости от наличия тех или иных легирующих элементов стали называют марганцовистыми, кремнистыми, хромистыми, никелевыми, а также хромоникелевыми, хромомарганцовистыми, хромокремнистыми, хромована- диевыми, никельмолибденовыми, хромоникельмолибдено – выми, хромомолибденованадиевыми, хромокремнемарган – цовоникелевыми и т. п.
По назначению специальные стали подразделяют на конструкционные, инструментальные, стали с особыми физическими свойствами.
Конструкционной сталью называется сталь, применяемая для изготовления различных деталей машин, механизмов и конструкций в машиностроении и строительстве и обладающая определенными механическими, физическими и химическими свойствами.
Конструкционные стали подразделяют на строительные, машиностроительные и стали и сплавы с особыми свойствами — теплоустойчивые, жаропрочные, жаростойкие, коррозионностойкие.
Инструментальной сталью называется сталь, применяемая для обработки материалов резанием или давлением и обладающая высокой твердостью, прочностью, износостой-‘ костью и рядом других свойств.
Инструментальные стали подразделяют на стали для режущего инструмента, штамповые стали и стали для измерительного инструмента.
Внутри указанной классификации существуют более узкие подразделения сталей как по назначению, так и по свойствам.
Классификация сталей по структуре в значительной степени условна.
По структуре сталей в равновесном состоянии их делят на доэвтектоидные, эвтектоидные, заэвтек – т о и д н ы е.
Легирующие элементы изменяют содержание углерода в эвтектоиде по отношению к его положению в углеродистой стали (см. гл. I, п. 2). Поэтому в зависимости от сочетания легирующих элементов положение эвтектоидной точки может быть при разном содержании углерода.
Другим условным структурным признаком, по которому классифицируют стали, является основная структура, полученная при охлаждении на воздухе образцов небольших сечений после высокотемпературного нагрева 900 0C). При этом в зависимости от структуры стали подразделяют. на перлитные, бейнитные, мартенситные, ледебуритные, ферритные и аустеиитные.
Перлитные и бейнитные стали чаще всего бывают углеродистыми и низколегированными, мартенситные — легированными и высоколегированными, а ферритные и аустеиитные, как правило, высоколегированные. Однако такая связь между структурой и легированностью стали далеко неоднозначна. Наряду с перечисленными могут быть смешанные структурные классы: феррито-перлитный,.фер – рито-мартенситный, аустенито-ферритный, аустенито-мартенситный. Такая классификация применяется при наличии не менее 10 % феррита (как второй структуры).
По качеству стали подразделяют на стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные, особое ысококачественны е.
Главными качественными признаками стали являются более жесткие требования по химическому составу и прежде всего по содержанию вред1шх примесей, таких как фосфора и серы. Ниже приведено предельное содержание фосфора и серы, % (не более), в сталях разной категории качества:
Р s
Обыкновенного качества.
Качественная…………………….
Высококачественная. . Особое ысококачественная
TOC \o «1-3» \h \z. 0,040 0,050
. 0,035 0,035
0,025 0,025
, 0,025 0,015
Категория обыкновенного качества может относиться j только к углеродистым сталям. Все остальные категории качества могут относиться к любым по степени легирования сталям. j
Наряду с приведенными классификациями по общим ; признакам, относящимся к разным сталям, существуют бо – , лее частные классификации определенных групп сталей, которые будут рассмотрены в соответствующих частях.
5. Маркировка сталей
В СССР принята буквенно-цифровая система обозначения марок сталей и сплавов.
Углеродистые конструкционные качественные стали обозначают двухзначным числом, указывающим среднее содержание углерода в сотых долях процента (например, 05; 08; 10; 15; 20; 25…80; 85).