Сталь в химии


Сталь. Определение понятия.

Сталь. Определение.

Все мы привыкли считать, что есть чугун и есть сталь. Однако, если ознакомиться с технологическим процессом производства стали, то мы поймём, что сталь является продуктом переработки чугуна. Общепринятое определение – сталь является сплавом железа и углерода с содержанием последнего в пределах 0,1 – 2,14%. Причём, чем меньше доля углерода, тем лучше свариваемость стали и хуже восприимчивость к термообработке

Условия применения стали предъявляют самые разнообразные требования к её физико-химическим свойствам. В связи с этим в состав сплава могут вводиться различные лигатуры, уменьшая долю железа. Поэтому существует уточнённое определение стали – это сплав железа и углерода, но при этом массовая доля железа должна составлять не менее 45%.

Наличие в сплаве железа, углерода и легирующих элементов в тех или иных долях определяет принадлежность стали к какому-либо классу.

Классификация стали.

Несмотря на существование множества современных высокотехнологичных материалов, сталь остаётся одним из самых широко применяемых материалов. Относится это и к производству приводных механизмов. Каким бы ни был редуктор, в нём обязательно присутствуют стальные детали. Справедливо это утверждение и по отношению к приводным цепям.

Итак, рассмотрим основные варианты классификации стали.

По назначению.

По своему назначению сталь подразделяется на следующие категории – строительная, машиностроительная и инструментальная.

Строительная сталь.

Основным требованием, предъявляемым к строительной стали, является хорошая свариваемость. Это возможно при содержании углерода до 0,25%. Справедливым будет утверждение, что к строительным относятся низкоуглеродистые стали. Типовые марки – Ст1, Ст2 и Ст3.

Применение строительной стали.

Химический состав строительной стали определяет её применение в различных строительных конструкциях или оборудовании при необходимости соединения сборочных единиц путём проведения сварочных работ. Некоторые модели цилиндрических редукторов компонуются в корпусах из строительной стали.

Машиностроительная сталь.

К машиностроительным сталям относится сплав железа и углерода с содержанием последнего в пределах от 0,3 до 0,7%. Данный тип имеет худшую, по сравнению со строительной сталью, свариваемость, но при этом лучше воспринимает процесс закалки и отпуска. Типовые марки – Сталь 40Х или Сталь 45.

Применение машиностроительной стали.

Среднеуглеродистые машиностроительные стали применяются при производстве самого широкого спектра деталей в общем машиностроении. Как правило, производственный процесс подразумевает наличие термических или химико-термических операций. Пример продукции, представленной в каталоге, - запасные части редукторов и звенья приводных роликовых цепей.

Инструментальная сталь.

Название инструментальной стали говорит за себя. Основным требованием, предъявляемым к любому стальному инструменту, является твёрдость. Эта характеристика достигается путём достижения доли содержания углерода в сплаве свыше 0,7%. Наиболее распространённые марки – от У7 до У13.

Применение инструментальной стали.

Помимо своего прямого назначения, инструментальная сталь применяется при производстве различных пружин. В частности, плоские пружины используются при сборке электродвигателей и соединительных замков цепей.

По содержанию углерода.

Показатель процентного содержания углерода в химическом составе стали определяет её отношение к одной из трёх групп:

  • низкоуглеродистые – содержание углерода менее 0,25%;
  • среднеуглеродистые – углерода содержится от 0,3 до 0,7%;
  • высокоуглеродистые – доля углерода превышает 0,7%.
Низкоуглеродистые стали.

Низкоуглеродистая сталь может иметь множество различных обозначений. Всё зависит от массовой доли углерода и наличия в сплаве дополнительных химических элементов. Пример – Ст 08пс, Сталь 10 или 25ХГЛ. Общее в обозначении – первое число не более 25. Самый характерный признак данной категории – прекрасная свариваемость

Применение низкоуглеродистой стали в редукторах.

Из низкоуглеродистых сталей производятся различные штампованные элементы корпусов редукторов – различные смотровые люки и крышки. Сталь с содержанием углерода 0,2-0,25% применяется при изготовлении зубчатых колёс мотор-редукторов типа МЦ2С и цилиндрических редукторов типа Ц2У. Для повышения прочностных характеристик шестерни после механической обработки подвергаются цементации.

Среднеуглеродистая сталь.

Среднеуглеродистые стали имеют в своей маркировке начальные числа от 30 до 50, что означает сотые доли процента содержания углерода. Свариваемость плохая – всем знакома ситуация, когда шов трескается. Пример марок среднеуглеродистых сталей – Сталь 40Х, Сталь 45 или 50Г2.

Применение среднеуглеродистой стали.

До недавних пор среднеуглеродистые стали являлись основным материалом для изготовления валов-шестерен и колёс зубчатых редукторов. Например, так производились редукторы типа РМ или РЦД. В настоящее время из данной категории металла изготавливают различные валы и муфты, работающие под нагрузкой или при повышенной вибрации.

Высокоуглеродистые стали.

В высокоуглеродистых сталях фактическое содержание углерода превышает 0,55%. Чем выше в стали содержится углерода, тем больше её физические свойства приближаются к чугуну. Это же можно сказать и относительно прочности. Пример марок – У7А, У9А или У13А. Производство высокоуглеродистых сталей принято считать более затратным.

Применение высокоуглеродистых сталей.

Напрямую высокоуглеродистая сталь в редукторах применяется в ничтожных количествах, только в виде каких либо пружин. Но косвенное использование является повсеместных – стальные шарики дробемётных установок, метчики, напильники и т.д. Именно повышенная прочность стали с высоким содержанием углерода вносит определённые ограничение на применение изделий из этого материала.

Влияние химических элементов на свойства стали.

Условные обозначения химических элементов:

хром ( Cr ) — Х
никель ( Ni ) — Н
молибден ( Mo ) — М
титан ( Ti ) — Т
медь ( Cu ) — Д
ванадий ( V ) — Ф
вольфрам ( W ) — В
азот ( N ) — А
алюминий ( Аl ) — Ю
бериллий ( Be ) — Л
бор ( B ) — Р
висмут ( Вi ) — Ви
галлий ( Ga ) — Гл
иридий ( Ir ) — И
кадмий ( Cd ) — Кд
кобальт ( Co ) — К
кремний ( Si ) — C
магний ( Mg ) — Ш
марганец ( Mn ) — Г
свинец ( Pb ) — АС
ниобий ( Nb) — Б
селен ( Se ) — Е
углерод ( C ) — У
фосфор ( P ) — П
цирконий ( Zr ) — Ц

 ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ НА СТАЛЬ И ЕЕ СВОЙСТВА

Углерод — находится в стали обычно в виде химического соединения Fe3C, называемого цементитом. С увеличением содержания углерода до 1,2% твердость, прочность и упругость стали увеличиваются, но пластичность и сопротивление удару понижаются, а обрабатываемость ухудшается, ухудшается и свариваемость.

Кремний — если он содержится в стали в небольшом количестве, особого влияния на ее свойства не оказывает.(Полезная примесь; вводят в качестве активного раскислителя и остается в стали в кол-ве 0,4%)

Марганец —  как и кремний, содержится в обыкновенной углеродистой стали в небольшом количестве и особого влияния на ее свойства также не оказывает. (Полезная примесь; вводят в сталь для раскисления и остается в ней в кол-ве 0,3-0,8%. Марганец уменьшает вредное влияние кислорода и серы.

Сера —  является вредной примесью. Она находится в стали главным образом в виде FeS. Это соединение сообщает стали хрупкость при высоких температурах, например при ковке, — свойство, которое называется красноломкостью. Сера увеличивает истираемость стали, понижает сопротивление усталости и уменьшает коррозионную стойкость. В углеродистой стали допускается серы не более 0,06-0,07%. ( От красноломкости сталь предохраняет марганец, который связывает серу в сульфиды MnS).

Фосфор — также является вредной примесью. Снижает вязкость при пониженных температурах, то есть вызывает хладноломкость. Обрабатываемость стали фосфор несколько улучшает, так как способствует отделению стружки.

 ЛЕГИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА СТАЛИ

Хром (Х) — наиболее дешевый и распространенный элемент. Он повышает твердость и прочность, незначительно уменьшая пластичность, увеличивает коррозионную стойкость; содержание больших количеств хрома делает сталь нержавеющей и обеспечивает устойчивость магнитных сил.

Никель (Н) — сообщает стали коррозионную стойкость, высокую прочность и пластичность, увеличивает прокаливаемость, оказывает влияние на изменение коэффициента теплового расширения. Никель – дорогой металл, его стараются заменить более дешевым.

Вольфрам (В) — образует в стали очень твердые химические соединения – карбиды, резко увеличивающие твердость и красностойкость. Вольфрам препятствует росту зерен при нагреве, способствует устранению хрупкости при отпуске. Это дорогой и дефицитный металл.

Ванадий (Ф) — повышает твердость и прочность, измельчает зерно. Увеличивает плотность стали, так как является хорошим раскислителем, он дорог и дефицитен.

Кремний (С)-  в количестве свыше 1% оказывает особое влияние на свойства стали: содержание 1-1,5% Si увеличивает прочность, при этом вязкость сохраняется. При большем содержании кремния увеличивается электросопротивление и магнитопроницаемость. Кремний увеличивает также упругость, кислостойкость, окалиностойкость.

Марганец (Г) —  при содержании свыше 1% увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок, не уменьшая пластичности.

Кобальт (К) — повышает жаропрочность, магнитные свойства, увеличивает сопротивление удару.

Молибден (М) — увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение, антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах.

Титан (Т) — повышает прочность и плотность стали, способствует измельчению зерна, является хорошим раскислителем, улучшает обрабатываемость и сопротивление коррозии.

Ниобий (Б) — улучшает кислостойкость и способствует уменьшению коррозии в сварных конструкциях.

Алюминий (Ю) — повышает жаростойкость и окалиностойкость.

Медь (Д) — увеличивает антикоррозионные свойства, она вводится главным образом в строительную сталь.

Церий — повышает прочность и особенно пластичность.

Цирконий (Ц) — оказывает особое влияние на величину и рост зерна в стали, измельчает зерно и позволяет получать сталь с заранее заданной зернистостью.

Лантан, цезий, неодим — уменьшают пористость, способствуют уменьшению содержания серы в стали, улучшают качество поверхности, измельчают зерно.

Урок 13. сплавы металлов - Химия - 11 класс

Химия, 11 класс

Урок № 13. Сплавы металлов

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: урок посвящён изучению сплавов чёрных и цветных металлов, роли легирующих добавок, зависимости свойств сплавов от состава.

Глоссарий

Бронза – сплав на основе меди; оловянная бронза содержит до 8,5% олова. Может содержать также алюминий, кремний, свинец. Используется для изготовления деталей машин, инструментов, при ударе не образующих искр.

Баббиты – сплавы на основе олова и свинца. Применяются для изготовления подшипников, так как отличаются высокой устойчивостью к истиранию.

Дюралюминий – высокопрочные сплавы на основе алюминия с добавками меди, магния и марганца. Основной конструкционный материал в авиа- и ракетостроении.

Константан – сплав на основе меди, никеля и марганца, используется для изготовления электроизмерительных приборов.

Латунь – сплав меди и цинка, с небольшими добавками никеля, олова, свинца, марганца. Используется для изготовления деталей машин и запорной аппаратуры.

Легированная сталь – сталь, в состав которой включены легирующие добавки, повышающие прочность, коррозионную устойчивость, жаропрочность и другие свойства сплава.

Легирующие добавки – вещества, вводимые в сплав в определённых количествах, для придания сплаву необходимых свойств.

Мельхиор – медно-никелевый сплав с добавлением железа, используется для изготовления монет, инструментов, столовых приборов.

Нейзильбер – трёхкомпонентный сплав на основе меди, цинка и никеля.

Силумин – сплав алюминия с кремнием. Применяется для литья деталей в авто- моторостроении.

Сплав - материал с металлическими свойствами, состоящий из двух или более компонентов, один из которых обязательно металл.

Сплав Вуда – легкоплавкий сплав на основе висмута, свинца, олова и кадмия. Используется для изготовления металлических моделей, заливки образцов, пайки некоторых сплавов.

Сталь – сплав железа с углеродом, причем доля углерода не превышает 2,14%.

Цветные металлы – алюминий, медь, никель, цинк, олово, свинец и другие металлы, не относящиеся к чёрным.

Цементит – карбид железа Fe3C, образуется в виде отдельной фазы в чугуне с высоким содержанием углерода.

Чёрные металлы – железо, марганец, иногда к чёрным металлам относят хром.

Чугун – сплав железа с углеродом, содержание углерода в пределах от 2,14 до 4,3%.

Электрон – сплав на основе магния и алюминия с добавлением цинка, и марганца. Используется в авиа- и ракетостроении.

Основная литература: Рудзитис, Г. Е., Фельдман, Ф. Г. Химия. 10 класс. Базовый уровень; учебник/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г, Фельдман – М.: Просвещение, 2018. – 224 с.

Дополнительная литература:

1. Рябов, М.А. Сборник задач, упражнений и тестов по химии. К учебникам Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман «Химия. 10 класс» и «Химия. 11 класс»: учебное пособие / М.А. Рябов. – М.: Экзамен. – 2013. – 256 с.

2. Рудзитис, Г.Е. Химия. 10 класс: учебное пособие для общеобразовательных организаций. Углублённый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.: Просвещение. – 2018. – 352 с.

Открытые электронные ресурсы:

  • Единое окно доступа к информационным ресурсам [Электронный ресурс]. М. 2005 – 2018. URL: http://window.edu.ru/ (дата обращения: 01.06.2018).

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

Сплавы металлов и их классификация

Одним из первых металлов, который человек стал применять для своих нужд, была медь. Но ещё в III тысячелетии люди обнаружили, что медь, сплавленная с оловом, позволяет делать более прочное оружие, долговечную посуду. Материал, полученный при сплавлении меди с оловом, получил название «бронза». Это был первый сплав, изготовленный человеком.

Сплавом называют искусственный материал с металлическими свойствами, состоящий из двух или более компонентов, из которых, по крайней мере, один является металлом.

В зависимости от количества компонентов различают двойные (бинарные), тройные и многокомпонентные сплавы. Сплавы могут иметь однородную структуру (гомогенные сплавы), а также состоять из нескольких фаз (гетерогенные сплавы). В зависимости от своих свойств сплавы подразделяются на легкоплавкие, тугоплавкие, жаропрочные, высокопрочные, твердые, коррозионно-устойчивые. По предполагаемой технологии обработки различают литейные (изделия производят путём литья) и деформируемые (обрабатывают путём ковки, проката, штамповки, прессования) сплавы.

Чёрные металлы и сплавы на их основе

В зависимости от природы металла, составляющего основу сплава, различают чёрные и цветные сплавы. В чёрных сплавах основным металлом является железо. Самыми распространенными из чёрных сплавов являются сталь и чугун. К чёрным металлам относятся железо, а также марганец и хром, которые входят в состав чёрных сплавов.

Чугун

Чугун – сплав на основе железа, содержание углерода в котором превышает точку предельной растворимости углерода в расплаве железа (2,14%). При остывании сплава, углерод кристаллизуется в виде отдельных включений цементита и графита. Углерод придает чугуну твердость, но снижает пластичность сплава, поэтому чугун хрупкий. Чугун применяют для изготовления литых деталей (коленчатых валов, колёс, труб, радиаторов отопления, ванн, решеток ограждения), кухонной посуды (сковородок, чугунков, казанов).

Сталь

В стали содержание углерода значительно меньше. В низкоуглеродистых сталях количество углерода не превышает 0,25%, в высокоуглеродистой стали содержание углерода может достигать 2%. Самые первые стальные изделия появились 4000 лет назад. В настоящее время выплавляют стальные сплавы с различными свойствами. Это конструкционные, нержавеющие, инструментальные, жаропрочные стали.

Легирующие добавки

Для придания стали особых свойств в процессе её изготовления, вводят легирующие добавки. Легирующими добавками называют вещества, которые добавляют в сплав в определенном количестве для изменения механических и физических свойств материала.

Легированные стали

В зависимости от количества легирующих добавок различают низколегированную, среднелегированную и высоколегированную сталь. Марка стали обозначается с помощью букв и цифр. Буква указывает на химическую природу легирующей добавки, а цифра, стоящая после буквы – на примерное содержание этой добавки в сплаве. Если содержание добавки меньше 1%, то цифру не ставят. Цифры впереди букв показывают содержание углерода в сотых долях процента. Например, в стали марки 18ХГТ содержится 0,18 % С, 1 % Сr, 1 % Мn, около 0,1 % Тi.

Стали применяют для изготовления армирующих железнодорожных рельсов, дробильных установок, конструкций, турбин электростанций и двигателей самолётов, инструментов (пилы, сверла, резцы, зубила, фрезы), химической аппаратуры, деталей автомобилей, тракторов, дорожных машин, труб и много другого.

Цветные металлы и сплавы на их основе

К цветным металлам относят алюминий, цинк, медь, никель, олово, свинец и др. Сплавы на основе цветных металлов называют цветными. Это бронза, латунь, силумин, дюралюминий, баббиты и многие другие. В авиации широкое применение нашли легкие и прочные сплавы на основе алюминия и титана. Изделия из медных сплавов: бронзы и латуни, применяются в химической промышленности, для изготовления запорной аппаратуры: кранов, вентилей. Сплавы на основе олова и свинца используют для изготовления подшипников. Из мельхиора и нейзильбера – сплавов меди и никеля, изготовляют столовые наборы, монеты.

ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ

1. Расчет массовой доли металла в сплаве

Условие задачи: Кусочек нейзильбера массой 2,00 г поместили в раствор гидроксида натрия. В ходе реакции выделилось 0,14 л водорода (н.у.). Вычислите массовую долю цинка в сплаве. Ответ запишите в процентах с точностью до десятых долей.

Шаг первый: запишем уравнение реакции цинка с раствором гидроксида натрия:

Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2↑.

Один моль цинка вытесняет из щёлочи один моль водорода.

Шаг второй: найдём количество цинка, которое вытеснило 0,14 л водорода.

Для этого найдём в периодической таблице элементов Д.И. Менделеева молярную массу цинка: М(Zn) = 65 г/моль. При нормальных условиях 1 моль любого газа занимает объём, равный 22,4 л. Составим пропорцию:

65 г цинка вытесняет 22,4 л водорода;

х г цинка вытесняет 0,14 л водорода.

65 : х = 22,4 : 0,14, откуда х = (65·0,14) : 22,4 = 0,41 (г) – масса цинка в сплаве.

Шаг третий: найдём массовую долю цинка в сплаве:

ω = (0,41 : 2,00)*100 = 20,5 (%).

Ответ: 20,5

2. Расчёт массы легирующей добавки

Условие задачи: Для придания стали противокоррозионных свойств в сплав добавляют хром. Сталь марки С1 должна содержать 12% хрома, 1% кремния, 1,5% марганца и 0,2% углерода. Сколько хрома необходимо добавить к железному лому (посторонними примесями пренебрегаем) массой 500 кг, чтобы получить нержавеющую сталь требуемой марки? Ответ записать в килограммах с точностью до десятых долей.

Шаг первый: найдём массовую долю железа в стали марки С1:

Для этого от 100% отнимем массовые доли остальных элементов:

100 – 12 – 1 – 1,5 – 0,2 = 85,3 (%).

Шаг второй: найдём массу одного процента сплава.

Для этого массу железного лома разделим на массовую долю железа:

500 : 85,3 = 5,9 (кг).

Шаг третий: найдём необходимую массу хрома. Для этого массу одного процента сплава умножим на массовую долю хрома в сплаве:

5,9*12 = 70,8 (кг).

Ответ: 70,8

Сталь и чугун доклад по химии

Доменная печь.: 1-железная руда, известняк, кокс, 2-загрузочный конус (колошник), 3-колошниковый газ, 4-кладка печи, 5-зона восстановления оксида железа, 6-зона образования шлака, 7-зона горения кокса, 8-вдувание нагретого воздуха через фурмы, 9- Производство железа Получение железа из железной руды производится в две стадии. Оно начинается с подготовки руды-измельчения и нагревания. Руду измельчают на куски диаметром не более 10 см. Затем измельченную руду прокаливают для удаления воды и летучих примесей. На второй стадии железную руду восстанавливают до железа с помощью оксида углерода в доменной печи. Восстановление проводится при температурах порядка 700 °С: Для повышения выхода железа этот процесс проводится в условиях избытка диоксида углерода СО2. Моноксид углерода СО образуется в доменной печи из кокса и воздуха. Воздух сначала нагревают приблизительно до 600 °С и нагнетают в печь через особую трубу- фурму. Кокс сгорает в горячем сжатом воздухе, образуя диоксид углерода. Эта реакция экзотермична и вызывает повышение температуры выше 1700°С: Диоксид углерода поднимается вверх в печи и реагирует с новыми порциями кокса, образуя моноксид углерода. Эта реакция эндотермична: Железо, образующееся при восстановлении руды, загрязнено примесями песка и глинозема (см. выше). Для их удаления в печь добавляют известняк. При 0 0 1 Fтемперату рах, существующих в печи, известняк подвергается термическому разложению с образованием оксида кальция и диоксида углерода: Оксид кальция соединяется с примесями, образуя шлак. Шлак содержит силикат кальция и алюминат кальция: Железо плавится при 1540 °С. Расплавленное железо вместе с расплавленным шлаком стекают в нижнюю часть печи. Расплавленный шлак плавает на поверхности расплавленного железа. Периодически из печи выпускают на со 0 01 Fответст вующем уровне каждый из этих слоев. Доменная печь работает круглосуточно, в непрерывном режиме. Сырьем для доменного процесса служат железная руда, кокс и известняк. Их постоянно загружают в печь через верхнюю часть. Железо выпускают из печи четыре раза в сутки, через равные промежутки времени. Оно выливается из печи огненным 0 0 1 Fпотоком при темпера туре порядка 1500°С. Доменные печи бывают разной величины и производительности (1000-3000 т в сутки). В США существуют некоторые печи новой конструкции с четырьмя выпускными отверстиями и непрерывным выпуском расплавленного железа. Такие печи имеют производительность до 10000 т в сутки. Железо, выплавленное в доменной печи, разливают в песочные изложницы. Такое железо называется чугун. Содержание железа в чугуне составляет около 95%. Чугун представляет собой твердое, но хрупкое вещество с температурой плавления около 1200°С. Литое железо получают, сплавляя смесь чугуна, металлолома и стали с коксом. Расплавленное железо разливают в формы и охлаждают. Сварочное железо представляет собой наиболее чистую форму технического железа. Его получают, нагревая неочищенное железо с гематитом и известняком в плавильной печи. Это повышает чистоту железа приблизительно до 99,5%. Его температура плавления повышается до 1400 °С. Сварочное железо Фосфор окисляется в фосфорный ангидрид, который образует с окислами ме 0 01 Fталлов соединения, растворимые в шлаке. Но содер жание серы снижается незначительно, и поэтому важно чтобы в исходных материалах было мало серы. После завершения окислительных реакций в жидком сплаве содержится ещё за 0 01 Fкись железа, от которой его необходимо осво бодить. Кроме того, необходимо 0 0 1 Fдовести до установленных норм со держание в стали углерода, кремния и марганца. Поэтому к концу плавки добавляют восстановители, например ферромарганец (сплав железа с марганцем) и другие так называемые «раскислители». Марганец реагирует с закисью железа и «сраскисляет» сталь: Мп+FеО=МnО+Fe 0 0 1 FПередел чугуна в сталь осуществляется в настоящее время раз личными спосо 0 01 Fбами. Более старым, применённым впервые в сере дине XIX в. является способ Бессемера. Способ Бессемера. По этому способу передел чугуна в сталь проводится пу 0 01 Fтём продувания воздуха через расплавленный горя чий чугун. Процесс протекает без затраты топлива за счёт тепла, выделяющегося при экзотермических реакциях окисле 0 01 Fния крем ния, марганца и других элементов. Процесс проводится в аппарате, который называет 0 01 Fся по фами лии изобретателя конвертером Бессемера 0 01 F. Он пред ставляет собой грушевидный стальной сосуд, футерованный внутри огнеупорным материалом. В дне конвертера 0 0 1 Fимеются отверстия, через которые подаётся в аппарат воздух. Аппарат ра ботает периодически. Повер 0 01 Fнув аппарат в горизонтальное положе ние, заливают чугун и 0 0 1 Fподают воздух. Затем поворачивают аппа рат в вертикальное положение. В 0 0 1 Fначале процесса окисляются же лезо, кремний и марганец, затем углерод. Образующаяся окись углерода сгорает над конвертером ослепительно ярким пламенем длиной до 8 л. Пламя постепенно сменя 0 01 Fется бурым ды мом. Начинается горение железа. Это ука 0 01 Fзывает, что период интен сивного окисления углерода за 0 01 Fканчивается. Тогда подачу воздуха прекращают, переводят конвер тер в 0 0 1 Fгоризонтальное положе ние и вносят раскислители. Процесс Бессемера обладает рядом достоинств. Он протекает очень быстро 0 0 1 F 0 0 1 F(в течение 15 ми нут), поэтому производитель ность аппарата велика. Для 0 0 1 Fпроведения процесса не тре буется расходовать топливо или электрическую 0 0 1 Fэнергию. Но этим способом можно переделы вать в сталь не все, а только отдельные сорта чугуна. К тому же значительное количество железа в 0 0 1 Fбессемеровском про цессе окисляется и теряется (велик «угар» железа). 0 0 1 FЗначительным усовершенст вованием в производстве стали в конвертерах Бес 0 01 Fсемера явля ется применение для продувкя вместо воздуха смеси его с 0 0 1 Fчис тым кислородом («обогащённого воздуха»), что позволяет получать стали более высокого качества. Мартеновский способ. Основным способом передела чугуна в сталь является в настоящее время мартеновский. Тепло, необходимое для проведения процесса, по 0 01 F 0 0 1 Fлу чается посредством сжигания газообраз ного или жидкого топлива. Процесс получения стали осуществляется в пламенной печи – мартеновской печи. Примеси, содержащиеся в шихте, окисляются свободным, кислородом топочных газов и кислородом, входящим в состав железной руды, окалины и ржавчины. Плавильное пространство мартеновской печи представляет собой ванну, перекрытую сводом из огнеупорного кирпича. В передней стенке печи находятся загрузочные окна, через которые завалочные машины загружают в печь шихту. В 0 0 1 Fзадней стенке на ходится отверстие для выпуска стали. С обеих сторон ванны 0 0 1 F 0 0 1 Fраспо ложены головки с каналами для подвода топлива и воздуха и от вода продуктов горения. Печь ёмкостью 350 т имеет длину 25 м и ширину 7 м. Мартеновская печь работает периодически. После выпуска стали в горячую печь загружают в установленной последовательности лом, железную руду, чугун, а в качестве флюса — известняк или известь. Шихта плавится. При этом интенсивно окисляются: часть железа, кремний и марганец. Затем начинается период быстрого окисления углерода, называемый периодом «кипения», — 0 0 1 Fдвиже ние пузырьков окиси углерода через слой расплавленного металла создаёт впечатление, что он кипит. В конце процесса добавляют раскислители. За изменением состава сплава тщательно следят, руководствуясь данными экспресс-анализа, позволяющего дать ответ о составе стали в течение нескольких минут. Готовую сталь выливают в 0 0 1 Fковши. Для по вышения температуры пламени газообразное топливо и воздух предварительно подогревают в регенераторах. Принцип действия регенераторов тот же, что и воздухо 0 01 Fнагревателей доменного про изводства. Насадка регенератора нагревается отходящими из печи газами, и когда она достаточно 0 0 1 Fнагреется, через регенератор на чинают подавать в печь воздух. В это время нагревается другой регенератор. Для регулирования теплового режима печь снабжается автоматическими приспособлениями. В мартеновской печи, в отличие от конвертера Бессемера, можно перерабатывать не только жидкий чугун, но и твёрдый, а также отходы металлообрабатывающей промышленности и стальной лом. В шихту вводят также и железную руду. Состав шихты можно изменять в широких пределах и выплавлять стали разнообразного состава, как углеродистые, так и легированные. 0 0 1 FРоссийскими учёными и сталеварами разработаны методы ско ростного сталеварения, повышающие производительность печей. Производительность печей выра 0 01 Fжается количеством стали, полу чаемым с одного квадратного метра площади пода печи в единицу времени. 0 01 FПроизводство стали в элек тропечах. Приме 0 0 1 Fнение электри ческой 0 0 1 Fэнергии в производстве стали даёт возможность дости гать более высокой 0 0 1 Fтемпературы и точнее её регулировать. По этому в электропечах вы 0 0 1 Fплав ляют любые марки сталей, в том числе содержащие тугоплавкие металлы — вольфрам, молибден и др. Потери легирую 0 01 Fщих эле ментов в электропечах меньше, чем в 0 0 1 Fдругих печах. При плавке с кислородом ускоряется плав ление шихты и особенно 0 0 1 Fокис ление углерода в жидкой шихте, Применение кислорода 0 0 1 Fпозволя ет ещё более повысить качество электростали, так как в ней остаётся меньше растворённых газов и неметаллических включений. В промышленности применяют два типа электропечей: дуговые и 0 0 1 Fиндукционные. В дуговых печах тепло получается вслед ствие образования электрической дуги между электродами и шихтой. В индукционных печах тепло 0 0 1 Fполучается за счёт индуци руемого в металле электрического тока. 0 0 1 FСталеплавильные печи всех типов — бессемеровские конвер теры, 0 0 1 Fмартеновские и электрические — представляют собой аппа раты периодического действия. К недостаткам периодических процессов относятся, как известно, затрата времени на загрузку и разгрузку аппаратов, необходимость изменять условия по мере течения процесса, трудность регулирования и др. Поэтому перед металлургами стоит задача создания нового непрерывного 0 01 Fпро цесса. Применения в качестве конструкционных материалов сплавов железа. Некоторые d-элементы широко используются для изготовления конструкционных материалов, главным образом в виде сплавов. Сплав-это смесь (или раствор) какого-либо металла с одним или несколькими другими элементами. Сплавы, главной составной частью которых служит железо, называются сталями. Выше мы уже говорили, что все стали подразделяются на два типа: углеродистые и легированные. Углеродистые стали Тип стали Содержание углерода, % Применения Низкоуглеродистая 0,2 Общее машиностроение: 0 0 1 Fкорпуса авто машин, проволока, трубы, болты и гайки Среднеуглеродист ая 0,3-0,6 Балки и фермы, пружины Высокоуглеродист ая 0,6-1,5 Сверла, ножи, молотки, резцы Углеродистые стали. По содержанию углерода эти стали в свою очередь под 0 01 Fразде ляются на низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистую стали. Твердость углеродистых сталей возрастает с повышением содержания углерода. Например, низкоуглеродистая сталь является тягучей и ковкой. Ее используют в тех случаях, когда механическая нагрузка не имеет решающего значения. Различные применения углеродистых сталей указаны в таблице. На долю углеродистых сталей приходится до 90% всего объема производства стали. Легированные стали. Такие стали содержат до 50% примеси одного или нескольких металлов, чаще всего алюминия, хрома, кобальта, молибдена, никеля, тита 0 01 Fна, воль фрама и ванадия. Нержавеющие стали содержат в качестве примесей к железу хром и никель. Эти примеси повышают твердость стали и делают ее устойчивой к коррозии. Последнее свойство обусловлено образованием тонкого слоя оксида хрома (III) на поверхности стали. Инструментальные стали подразделяются на вольфрамовые и марганцовистые. Добавление этих металлов повышает твердость, прочность и устойчивость при высоких температурах (жаропрочность) стали. Такие стали используются для бурения скважин, изготовления режущих кромок металлообрабатывающих инструментов и тех деталей машин, которые подвергаются большой механической нагрузке. Кремнистые стали используются для изготовления различного электрооборудования: моторов, электрогенераторов и трансформаторов.

Что это за сталь? Всё о ножевых сталях.

Выбирая нож, мы всегда стараемся оценить, на что он способен, долго ли он прослужит, быстро ли затупится, насколько он удобен в использовании. Сложно ответить на все эти вопросы, исходя из внешнего вида или материала рукояти. Но есть один показатель, который позволит оценить режущий инструмент и понять, чего от него ждать в будущем. Таким критерием является сталь для ножей.

Ошибочно считать, что сталь - не самое главное в клинке. Рукоять можно заменить, заточку подкорректировать, форму и лезвие изменить, а вот сталь так и останется неизменна. И если качество ножевой стали не совпадает с назначением ножа или вовсе не соответствует ему, то с таким инструментом остаётся только расстаться. Чтобы такой финал не был закономерным, давайте разбираться, что же оно такое, немецкое слово «сталь», какой она бывает, из чего состоит, как различается и какая марка для каких ножей больше подходит.


Характеризуем сталь

Прежде всего, выясним, что такое «сталь». На уроках химии, нам говорили, что сталь относится к твёрдым растворам, именуемым сплавами. Основной составляющей является железо (Fe), содержание которого начинается от 45 % и углерод (С). Остальные составляющие играют роль примесей. К основным характеристикам ножевой стали относят следующие показатели:

    1. Прочность (Hardness; её предел определяют при растяжении стали) - свойство сплава, определяющее степень стойкости к образованию дефектов и разрушений; определяет уровень пластичности.
    2. Плотность - или удельный вес; отношение веса стали к объёму, который она занимает (г/см.куб), практически не изменяется под действием температур; хорошие показатели варьируют от 7,65 до 7,85.
    3. Твёрдость (Toughness) - возможность сплава сопротивляться нагрузкам извне, оставляя свою форму неизменной; измеряется в ножах по шкале Роквэлла (HRc или Rc): от 20 до 67 HRc; хороший показатель в пределах 52-62 HRc.
    4. Вязкость - мера сопротивления стали образованию трещин, сколов, изломов под действием удара или напряжения.
    5. Износоустойчивость - уровень возможности стали для ножей не изнашиваться при его эксплуатации, под действием твёрдых тел, сохраняя вес и форму при трении; различают такие типы износа:
      • адгезивный - контакт гладкой стали с гладким телом;
      • абразивный - контакт гладкой стали с шероховатым телом (песок, порошок, глина и т.д.).
    6. Стойкость к коррозии - уровень сопротивления к внешним воздушным и жидким реагентам; высокая степень антикоррозийности, как правило, заставляет жертвовать другими свойствами ножа.
    7. Упругость - степень восстановления формы сплава, после действия нагрузок; противоположна пластичности.
    8. Степень удерживания заточки

Самую высокую степень резки, прочности и упругости имеет нож из дамасской стали высших сортов. На втором месте стоит булатная сталь.Помимо этих показателей, возможности стали определяют не менее важные процессы при её обработке:

1.

  • закаливание - бывает разной степени и влияет на прочность;
  • термообработка - определяет мягкость, способность к затуплению, если клинок недокалён, степень ломкости (высокая, если лезвие перекалили).

Основная задача при изготовлении сплава - найти оптимальное сочетание между показателями прочности и твёрдости, прочности и износостойкости и так далее. Чем сталь твёрже, тем хуже у неё прочность, а чем она пластичнее, тем хуже она держит заточку. Поэтому, прежде чем сказать, какая ножевая сталь лучше, мы ещё раз повторимся - всё зависит от прямого назначения ножа.

Из чего состоит стальной сплав?

Помимо уже известного нам железа и углерода, сталь может содержать довольно много важных компонентов из таблицы Менделеева, которые в той или иной степени влияют на её свойства, напрямую отражаясь на характеристиках ножевой стали. Те элементы, которые вводятся в сплав, для улучшения его определённых свойств, обозначают легирующими, а сталь - легированной.
Начнём с обязательного компонента, а далее по степени распространённости в стали.

  1. Углерод. Благодаря его присутствию, сталь можно подвергать процессу закаливания. Содержится в сплаве не больше 2,14 %. Если его больше, то этот сплав называют чугунным, если меньше, то жестяным. Его задача - обеспечить сплаву требуемую прочность и твёрдость, снизив до нужных показателей, вязкость и гибкость. Если его содержится более 0,6%, то говорят, что этот сплав высокоуглеродистый. Ножи среднего ценового сегмента, кухонные варианты часто содержат углерод от 0,4 % до 0,6 %.
  2. Хром. Отвечает за противостояние агрессивным воздушно-жидким средам. Иными словами, обеспечивает стали для ножей устойчивость к коррозии. Его содержание в сплаве должно быть, минимум 11,5%. Большое содержание хрома влияет на твёрдость. Если его в сплаве 14% и выше, то эту сталь относят к разряду «нержавеющей».
  3. Молибден. Препятствует появлению ломкости и хрупкости ножа, позволяет стали для изготовления ножей быть устойчивой к высоким температурам. Влияет на равномерность состава стали, увеличивая свойства Хрома и улучшая все показатели сплава. Если его содержание более 1% в стали, то сплав можно подвергать «воздушной закалке».
  4. Ванадий. Повышает устойчивость к износу и усиливает прочность стали. Его повышенную твёрдость используют при создании мелкозернистых сплавов, позволяя получить клинок, с лезвием высокой степени остроты. Однако наточить такой нож, будет не просто.
  5. Вольфрам. Усиливает степень стойкости к износу, повышает твёрдость стали. Этот химический элемент имеет температуру плавления выше, чем у других металлов. Если в сплаве присутствуют хром либо молибден, то в тандеме с любым из них, вольфрам улучшает режущие способности ножа.
  6. Кобальт. В небольших количествах вводят в сплавы, повышая их твёрдость и режущие свойства. Содержится в стали, в размере, примерно 1,6 %.
  7. Азот. Часто выступает заменителем никеля и углерода. Если в сплаве недостаточно углерода, добавление даже 0,1% азота позволяет подвергать клинок закаливанию. Он усиливает антикоррозийные качества, повышает стойкость к износу.
  8. Никель. Существенно усиливает степень прочности, твёрдости, вязкости и антикоррозийности.
  9. Кремний. Влияет на твёрдость сплава, увеличивает антикоррозийные свойства и степень крепости ножа, выводя из металла кислород. Вводят в сталь на этапе ковки и прокатки.
  10. Сера. Её содержание хорошо влияет на способность ножа к обработке. Однако снижает прочность ножа и устойчивость к коррозии.
  11. Марганец. Наделяет сталь зернистой структурой, повышая крепость, твёрдость и износ. Вводят в сталь при прокатке и ковке.
  12. Ниобий. Титан. Редкие компоненты. Увеличивают сопротивляемость коррозии, усиливают износостойкость и прочность стали.
  13. Фосфор. Сталью для ножей, где он есть, лучше не гордиться. Очень вреден для ножевых металлов. Усиливает хрупкость и ломкость, уменьшает механические качества сплава. Его вообще не должно быть.

Теперь, зная содержание нужных и вредных составляющих, вы легко сможете разобраться в составе сплава. Но это не все «металлические» секреты. Теперь приступим к самому интересному - типам или маркам стали для ножей.

Будем знакомы - Марки стали для ножей!

Чтобы удобнее и проще было понимать, с каким сплавом имеют дело, предложили обозначать набор химических и механических составляющих, характеризующих сталь, марками стали для ножей. В зависимости от страны происхождения, они имеют свою маркировку и характеристики. Познакомимся с популярными нержавеющими марками сталей, зарубежного и отечественного производства:

  1. Скандинавские страны.
    • 12С27 - традиционная скандинавская марка, распространена в клинках финских и норвежских ножей, при хорошей закалке очень качественная;
    • Sandvic 12C27 - шведская инструментальная сталь «Sandvic», часто используют в клинках, очень мало примесей;
    • VANADIS 10 - шведская марка сплава, популярна в скандинавских государствах, ванадия -10%;
    • 3G - шведская композитная порошковая сталь, в числе лучших, среди современных марок, высокоуглеродистая, достаточно жёсткая и твёрдая, ударновязкая, не изнашивается и прекрасно противостоит коррозии;
    • S30V - шведская марка порошковой стали, «золотой стандарт», отличная устойчивость к износу, высокая твёрдость и антикоррозийность, быстро затачивается, универсальна, лучшая сталь для ножа всех типов.
  2. США.
    • 420 - высокомягкая сталь, обладающая хорошей сопротивляемостью к коррозии. Применяется в ножах для дайвинга. Но, кромка слабо держит заточку, из-за мягкости не подходят для серрейторных ножей. Находится в среднем сегменте цен. Используется брендами: «Beker», «Fortuna», «Victorinox», «Wenger»;
    • 420HC - высокоуглеродистая марка стали, модификация 420 - содержит больше углерода, высокоантикоррозийная, легко затачивается;
    • 440A - прочная устойчивая к износу, невысокой стоимости;
    • 440B/440C - отлично сохраняют остроту и противостоят коррозии. Очень распространены в изготовлении клинков;
    • 154CM - «топовая» марка, лучшая нержавеющая сталь для ножей: высокопрочная, долго сохраняет остроту при достаточном уровне твёрдости, демонстрирует высокую износостойкость, долго держа заточку;
    • CPM S30V - марка порошковой стали, разрабатывалась специально для изготовления ножей, среднетвёрдая, износостойкая, быстро правится, универсальная, пользующаяся высокой популярностью;
    • H-1 - корозионностойкая марка стали, используют в изготовлении морских и дайвинг-ножей. Встречается у «Spyderco».
  3. Япония.
    • 420 J 2 - низкоуровневая марка стали, проста в обработке; чаще используется, как обкладка более твёрдой стали;
    • AUS-4 - очень мягкая сталь, антикоррозийная, имеет среднюю стоимость;
    • AUS-6/8/10 - мягкие ножевые марки нержавейки, сравнительно долго сохраняют остроту, очень популярны, прочные, тверды, износостойки. Не активно сопротивляются коррозии;
    • ATS-55 - отличается хорошей прочностью, стойкостью к износу, твёрдостью. Однако может быть хрупкой, поддаваться коррозии и не держать заточку. Применяют в «Spyderco»;
    • ATS-34 - сталь «Hitachi», аналог 154CM. Высокое качество стали, прекрасно держит остроту кромки, вязкая, антикоррозийная. Встречается у «Spyderco»;
    • VG-1 - марка стали компании «Takefu Special Steel», хорошо закалённая, прекрасно затачивается, долго держит кромку, прочная. Востребована в пищевой промышленности, изготавливают кухонные ножи;
    • VG-2 - марка стали производителя «Takefu Special Steel», высокостойкая к коррозии, используют в качестве обкладки ножей с несколькими слоями для кухни;
    • VG-10 - стальной сплав, почти не ржавеет, неплохо держит кромку, быстро затачивается в «бритву», популярен у поварских и садоводческих ножей;
    • ZDP-189 - высокоуглеродистая марка порошковой стали «Hitachi», долго держит заточку, но слабо противостоит ржавчине, достаточно хрупкая, не приемлет резких и сильных нагрузок, плохо поддаётся заточке, прочность средняя. Является фаворитом «Spyderco»;
    • Cowry X (RT-6) - марка, высокостойкая к ржавчине; углерода - 3%;
    • Cowry Y (CP-4) - марка, высокостойкая к ржавчине; углерода - 1,2%;
    • KK - марка «Hitachi», востребована в острых бритвах, производят кухонные ножи из нержавеющей стали, поварские варианты;
    • ZDP-247 - марка высокоуглеродистой стали, изготавливают поварские ножи, отлично противостоит коррозии;
    • ZA-18 - марка стального сплава «Aichi Steel», проходит криозакаливание, отличная твёрдость, прочность, сопротивляемость коррозии;
    • FAX 18 - марка быстрорежущей порошковой стали «NACHI-FUJIKOSHI», очень прочная, хорошо противостоит износу.
  4. Китай.
    • 8Cr13MoV, 8Cr14MoV - сталь с содержанием углерода 0,8%. Недорогая;
    • 3Cr13 - вид стали с прекрасными режущими качествами, среднетвёрдая, находится в среднем ценовом сегменте;
    • G-2 или GIN-1 - недорогая ножевая сталь, средней износостойкости и твёрдости.
  5. Европа.
    • X15TN - французская сталь, стойкая к ржавчине, твёрдая, прочная. Не долго держит кромку;
    • N 690 - очень редкая австрийская сталь, имеет высокий рейтинг, антикоррозийная, держит заточк;
    • M390 - довольно популярная австрийская сталь, износостойкая, отличные режущие качества, долго держит кромку. Применяют в медицине, в военных целях. Входит в число лучших марок современных сталей;
    • ELMAX - австрийская марка порошкового стального сплава, обладает высокой степенью износостойкости и антикоррозийности.
  6. Страны СНГ.
    • X 12MФ (аналог D2) - штамповая марка углеродной стали, «полунержавейка», высокостойкая к коррозии, прекрасно сохраняет остроту кромки. Однако прочность клинков не самая высокая;
    • У10, У11, У7, У8 - инструментальные виды стали, высоковязкие, твёрдые, хорошо держат кромку, боятся коррозии. У7и У8 хороши для рубящего инструмента. У10 и У11, напротив, очень хрупкие и к ударам не предназначены;
    • У10А, У11А/У7А, У8А - высокотвёрдые инструментальные виды ножевых сталей с высокой степенью вязкости, прочные, хорошо режут, но слабо противостоят коррозии;
    • 1095/1080/1070 - простая «стандартная» углеродистая сталь, быстро точится, обладает хорошей твёрдостью и невысокой стоимостью. Плохо противостоит коррозии;
    • 1060/1055/1050 и т.д. - группировка сталей с низким углеродом, плохо сохраняют остроту, редко применяют для изготовления ножей;
    • 65Г - ржавеющий вид дешёвой стали. Большая ударная вязкость, неплохо режет, а в остальном плохо сопротивляется ржавчине, плохо держит кромку, быстро лопается, сильно гнётся. Используют в ножах для метания;
    • Р6М5 (аналог М-2) - быстрорежущая сталь, очень распространена среди дешёвых видов сталей, неплохо держит заточку, боится сколов и ржавчины;
    • ШХ 15 - довольно популярная подшипниковая сталь, длительно сохраняет кромку, быстро ржавеет на поверхности;
    • 40Х13 (45Х13)/65Х13/95Х18 (9Х18 и Х18) - группы нержавеющих видов стали, очень распространены, прочны, удерживают кромку, неплохо сопротивляются коррозии. Пригодны для кухонных ножей;
    • 50Х14МФ - нержавеющая марка стали, востребована у крупных отечественных брендов, клинок твёрдый, прочный, замечательно держит кромку. Качество зависит от термообработки. Востребована в создании кухонных ножей;
    • ХВГ (9ЧВГ) - марка высокотвёрдой стали, легко точатся, устойчивая режущая кромка, довольно прочная, слабо устойчива к коррозии;
    • Х6ВФ - марка стали, достаточно прочная, со стойкой кромкой, неплохая сопротивляемость коррозии. Используют в изготовлении боевых и охотничьих ножей;
    • 5 ХНМ - высокопрочная сталь, отличное качество резки, устойчива к низким температурам, плохо сопротивляется ржавчине. Востребована в ножах для выживания, спорта, экстремального туризма;
    • 50 ХГА - популярная марка кузнечной стали, хорошего качества и вязкости. Стойкая кромка, прочная. Слегка слабоваты антикоррозийные свойства. Применяют в боевых ножах, длинных клинках;
    • 40Х10С2М (ЭИ-107) - недорогая марка твёрдой высоковязкой стали, имеет стойкую заточку, хорошо сопротивляется износу, высоким температурам и ржавчине;
    • 9ХС - марка инструментальной, высокостойкой к износу стали, выделяется прочностью, упругостью.

Россия также относится к государствам, которые производят высоколегированную и углеродистую сталь хорошего качества. Большинство украинских производителей режущего инструмента, используют сплавы, исключительно отечественного производства.

Углеродистые стальные сплавы

Аналогом российской стали Х12МФ является марка D-2, которая, содержит примерно 12% хрома, что недостаточно для того, чтобы эффективно справляться с коррозией. Однако из всех углеродистых сталей этот сплав является наиболее коррозионностойким. Хоть D-2 и наименее прочная среди сталей с высоким содержанием углерода, она все же хорошо держит заточку

Отечественная марка 95Х5ГМ или A-2, используемая для производства боевых ножей, тверже предыдущей, но уступает в износостойкости. Кроме того, при изготовлении изделий из нее не представляется возможным производить дополнительную закалку и отпуск, поскольку она «самозакаливается» на воздухе. Эту сталь применяют в частности Chris Reeve и Phil Hartsfield.

У8 – замечательно подходит для ковки больших ножей, с повышенными требованиями к прочности. Может эксплуатироваться только в условиях, при которых не возникает нагрев кромки. Содержание углерода – 0,78-0,83%, хрома – не более 0,2%. Низкое содержание хрома обусловливает слабую коррозионную устойчивость. Твердость в пределах 61-63HRC. При правильной осадке можно получить твердость до 67HRC. Ее аналогом является сталь 1095.

Российскими аналогами стали 50 и 60 являются стали 1060 и 1050, которые чаще применяются при производстве мечей. Марки стали, начинающиеся с 10 (1095, 1084, 1070, 1060 и пр.) с уменьшением углерода, количество которого соответствует последним цифрам (95,84…) становятся менее прочными, хуже держат заточку и более вязкие.

Низкоуглеродистые стали

50 ХГА (аналог 5160) – марка, пользующаяся большим спросом в кузнечном деле, в частности при изготовлении крупных клинков, с повышенными требованиями к прочности. Для облегчения закаливаемости в этот сплав добавлен хром, количество которого, однако не настолько высокое, чтобы придавать антикоррозионные свойства. Углерода в этой марке содержится примерно 0,6%.

Российская сталь ШХ15 (52100 по американским стандартам) относится к маркам, которые больше подходят для производства охотничьих ножей. Уступает в прочности предыдущей марке, но при этом превосходит ее в способности держать заточку.

В кустарном производстве применяют, как правило, более «трудоемкие» марки. Это могут быть рессорно-пружинные конструкционные стали типа 65Г (аналог – американская сталь 770). Литера «Г» подразумевает наличие марганца в сплаве. Температура ковки от 760 °С до 1250 °С. При содержании марганца свыше 1% данная марка склонна к отпускной хрупкости. Охлаждение производится на воздухе. Популярна в силу своей дешевизны.

Нержавеющие стали

40Х13 – коррозионно-устойчивая жаропрочная сталь, характеризующаяся достаточно устойчивой режущей кромкой, легко поддается заточке. Закалка – при + 950°С… +1020 °С, отпуск производится при температуре +200 °С.

Среди отечественных марок стали наибольшей популярностью пользуется при изготовлении ножей сталь 65Х13. Углерода в ней содержится 0,65% от массы, а хрома – 13. Как уже было сказано выше, добавка хрома увеличивает коррозионностойкость стали. Если брать зарубежные аналоги, то ее аналогом можно назвать 425mod, которая представляет собой модификацию 420 стали, однако, являющейся более мягкой, поскольку содержание углерода в ней всего порядка 0,4 – 0,54%. 420 сталь может быть искусственно упрочнена путем закалки с использованием жидкого азота, который насыщает поверхностные слои сплава. Так поступают, в частности при производстве ножей в бразильской компании Tramontina.

В норме закалка стали 65Х13 производится при температуре + 980 °С… + 1038 °С с использованием масла в качестве закалочной среды. Отжиг этой марки ножевой стали происходит в течение 6 часов при температуре + 871 °С, ковка – при + 1066 °C… + 1121 °C, а отпуск длится 2 часа при + 565 °С. Существует множество модификаций стали 420, которые при маркировке отличаются буквами, идущими после цифры 420. Эта сталь для изготовления ножей используется в серийном производстве.

50Х14МФ имеет практически те же характеристики, за исключением более высокой стойкости к коррозионным агентам и несколько большей мягкости. Закалка происходит при + 1045 °С, отпуск – при + 200 °С.

Русские стали 65Х13, 75Х14МФ - аналоги сталей японского производства Aus 6, Aus 8 (420 HRА, 420 HRВ), а Aus 10 - 420 HRС российского аналога не имеет. У российской стали 75Х14МФ есть еще «собратья» 8Cr13MoV и 8Cr14MoV – сплавы китайского производства, которые характеризуются способностью легко затачиваться, довольно долго держать режущую кромку и при этом обладают антикоррозионными свойствами. За счет наличия молибдена и ванадия, тормозящего диффузионные процессы при отпуске, ножи из этой марки стали сохраняют прочность и твердость.

Сталь 95Х18 демонстрирует неплохую прочность при хорошей гибкости. Этот сплав довольно долго держит заточку. Его твердость по Роквеллу составляет 56-60 единиц. При контакте с солью или влагой в течение длительного времени может возникнуть коррозия. Затачивать такие ножи сложнее, чем обычные кухонные. Закалка с применением масла производится при температуре +1050 °С, а отпуск, производимый при разной температуре дает различную твердость. Например, при + 150 °С твердость будет максимальной (порядка 59-60 HRC), а при + 600 °С – всего 44 HRC. Сталь 95Х18 склонна к хрупкости.

100Х15М (RWL34, ATS34) весьма устойчива к коррозии, но имеет ряд недостатков, усложняющих работу с ней. Низкая теплопроводность требует ступенчатой закалки, а склонность к трещинообразованию предполагает замедленное охлаждение в масле. Отпуск производится при +150 °С.

20X13 (японский аналог - 420J2) – экономически выгодная сталь для изготовления ножей. Отжиг этой марки происходит при +840 °С… + 900 °С. Закалка – при + 950 °С… + 1020 °С с остыванием в масле и на воздухе. Недорогая, простая в обработке и, вследствие этого, довольно распространенная и как самостоятельный материал, и как составляющая композитных ножей.

40Х13 (420HC) относится к высокоуглеродистым сталям, хорошо сохраняющим заточку в период эксплуатации и, в то же время, обладающую неплохими показателями прочности, сопротивления коррозии. Закалка, отпуск и отжиг происходят практически при тех же температурах, что и у предыдущей стали, с разницей в несколько десятков градусов.

Булат и дамаск

Булатом называются твердые и вязкие сплавы железа и углерода. По содержанию углерода булат ближе к чугунам, однако по физическим характеристикам, в частности, по ковкости, он родственен низкоуглеродистым сталям. Характерную дендритную структуру можно получить путем сплавления стали ШХ15 с чугуном с последующим отжигом при температуре 600 °С в течение 80-140 часов. Такой способ производства называют низкотемпературным. Высокотемпературный процесс (нагрев свыше 1430 °С) получения булата не требует отжига, но затруднен тем, что в процессе производства нужно исключить наличие кислорода.

Дамская сталь подразделяется на сварочную и рафинированную. Рафинированная дамасская сталь является дамаском номинально, поскольку производится из одного вида стали, из которой в процессе производства выжигались примеси. Сварочный дамаск производился путем складывания полос сталей с разным содержанием углерода, завариванием таких пакетов и проковкой, с последующим повторением процесса. С каждой проковкой слои проникали друг в друга, образуя характерный рисунок.

Порошковые стали

Особого внимания среди марок стали для ножей заслуживают так называемые порошковые стали. В процессе производства для ускорения процесса прогревания сплавы измельчают до микроразмеров. Это делается путем распыления расплава на кристаллизатор с помощью воздуха, инертных газов, азота и пр. После этого запаивают полученный порошок в контейнер из пластичного материала, подвергают вакуумированию и запаивают. Затем контейнер подлежит прессованию при давлениях в сотни, а то и тысячи атмосфер, а затем спеканию при высоких температурах и давлениях.

В итоге получается материал, который:

  • легче шлифуется;
  • подвергается ковке;
  • обладает лучшими механическими свойствами;
  • имеет равномерное зерно;
  • облегчается азотирование.

При этом порошковые стали имеют и ряд недостатков, главным из которых является дороговизна получаемого материала даже по сравнению с легированными сталями. Кроме того, в таких сплавах больше неметаллических включений.

Наиболее распространенными представителями порошковых сталей являются сплавы компаний Bohler и Undeholm. Стали первой компании носят название фирмы и среди них можно найти и быстрорежущие ванадиево-кобальтовые (Bohler S290), и вольфрамово-кобальтовые (Bohler K390). Компания Undeholm выпускает широкий ассортимент порошковых сталей, из которых наибольшей популярностью в изготовлении ножей пользуются Vanadis 4 Extra, Vanadis 6, Vanadis 10, легированные ванадием. Инструментальные стали носят название Vancron, коррозионнно-стойкие - Vanax.

Как выбирать нож?

Из всего вышесказанного можно сделать несколько выводов. Главное при подборе клинка найти оптимальное соотношение трех качеств: длительность удерживания заточки, антикоррозионные свойства и устойчивость к ударам. Обычно способность держать заточку проверяется на пеньковом канате, веревке и т. д. Можно, конечно, резать и пластиковые бутылки, но результат должен быть одинаковым. Чем дольше дольше режущая кромка будет оставаться острой, тем нож лучше. И это – единственный параметр, который вы можете проверить в магазине. В конце концов можно просто взять с собой несколько карандашей и заточить их на месте. Нормальный по твердости клинок без труда может перенести такое испытание.

Коррозионная стойкость – параметр, который невозможно проверить при покупке и приходится полагаться на честность продавца. Поэтому желательно приобретать продукцию, сертифицированную по российским или европейским стандартам. Еще раз хотим обратить ваше внимание на то, что легирующие добавки в виде хрома и молибдена увеличивают стойкость стали к коррозии, но при этом могут негативно влиять на механические свойства ножей.

Если вы приобретаете ножи заводского производства, то на них обязательно указывается марка и твердость. Отсутствие клейма говорит о том, что это изделие невысокого качества. Если же речь идет о штучных ножах, то каждый мастер тоже ставит свой опознавательный знак (клеймо). Кроме того, у каждого известного мастера есть свой авторский «почерк» и, как правило, такие ножи подробно описаны в каталогах. К сталям для изготовления ножей единичного формата относятся такие материалы как, например, булат, дамаск. Их очень трудно производить в промышленных масштабах и затраты на такое производство не окупаются.

Представленные марки стали показали разные результаты: кто-то лучше, кто-то хуже. Ваш выбор зависит только от прямого назначения вашего ножа, возможности ухода за ним и требованиям к частоте заточки. Сравнение ножевых сталей поможет вам сделать правильный выбор. О более подробном содержании основных элементов в каждой марке, расскажет сводная таблица.

Мы выделили несколько видов стальных сплавов, стараясь определить их уровень качества, подходящий именно для ножей:

  • лучшие - к ним можно отнести М390; ZDP-189/249; CPM S35VN; CPM S30V; Elmax; 3G; 50Х14МФ; N690; S30V;
  • среднего качества - это 154СМ; ATS-34; VG-10; 440С; 420HC; VG-1; AUS-8; 8Cr13MoV; Х12МФ; 9XC;
  • низкого качества - часто 420; AUS-6; 420J2, Х12МФ; 65Г.

Сложно давать какие-то конкретные советы, не зная функции, которые вы планируете возложить на свой режущий инструмент. Выбирайте то, что удобно, то, что нравится, то, что подходит именно вам. Надеемся, наша обзорная статья вам пригодилась.

Чтобы не ошибиться в выборе, лучше обратиться за помощью к профессиональным менеджерам и консультантам компании СПЕЦНАЗ ДВ.

Поиск сталей, сплавов, ферросплавов и чугунов



Поиск сталей, сплавов, ферросплавов и чугунов - Марочник сталей и сплавов

Поиск сталей, сплавов, ферросплавов и чугунов

Поиск по химическому составу материала
Область поиска   все материалы ферросплав сталь конструкционная сталь инструментальная сталь для отливок сталь, сплав жаропрочные сталь коррозионно-стойкая сталь специального назначения сталь электротехническая сплав прецизионный чугун алюминий, сплав алюминия бронза золото, сплав золота латунь магний, сплав магния медь, сплав меди никель, сплав никеля олово, сплав олова платина, сплав платины палладий, сплав палладия свинец, сплав свинца серебро, сплав серебра титан, сплав титана цинк, сплав цинка порошковая металлургия прочие металлы и сплавы материалы для сварки и пайки


Поиск по механическим свойствам материала
Область поиска   все материалы сталь конструкционная сталь инструментальная сталь для отливок сталь, сплав жаропрочные сталь коррозионно-стойкая сталь специального назначения сталь электротехническая сплав прецизионный чугун алюминий, сплав алюминия бронза золото, сплав золота латунь магний, сплав магния медь, сплав меди никель, сплав никеля олово, сплав олова свинец, сплав свинца серебро, сплав серебра титан, сплав титана цинк, сплав цинка
Поиск по твердости материала
Поиск по физическим свойствам материала
Область поиска   все материалы сталь конструкционная сталь инструментальная сталь для отливок сталь, сплав жаропрочные сталь коррозионно-стойкая сталь специального назначения сталь электротехническая сплав прецизионный чугун алюминий, сплав алюминия бронза золото, сплав золота латунь магний, сплав магния медь, сплав меди никель, сплав никеля олово, сплав олова свинец, сплав свинца серебро, сплав серебра титан, сплав титана цинк, сплав цинка

Марочник стали и сплавов.     К о н т а к т н а я   и н ф о р м а ц и я
©   2003 - 2022   Контент сайта защищен Авторским свидетельством № 7533 от 8.05.2003 г.
    При использовании информации сайта гиперссылка на   "Марочник стали и сплавов "  (splav-kharkov.com) обязательна
Администрация сайта не несет ответственность за достоверность данных

13 августа (нержавеющая сталь) | репетитор по химии и математике

13 августа 1913 года в Шеффилде (графство Саут-Йоркшир, Англия) британский металлург Гарри Брирли впервые в истории выплавил нержавеющую сталь.

Идея производства стали, которая могла сопротивляться коррозии в атмосфере и агрессивных средах, интересовала всех производителей металла на протяжении всего времени существования этого производства. Но путь к её реализации был долог и тернист. 

В 20-х годах XIX века Майкл Фарадей и Пьер Бертье отметили способность сплава хрома с железом сопротивляться кислотной коррозии, но реализовать это открытие на практике в то время не удалось, так как ученые ещё не знали о роли низкого содержания углерода.

Гарри Брирли в 12 лет придя на завод металлургом, позднее получил должность ассистента в химической лаборатории компании. В 1908 году, когда две основные сталелитейные компании Шеффилда договорились о совместном финансировании общей исследовательской лаборатории Брауна Ферта, Гарри Брирли предложили возглавить проект. В годы, предшествовавшие Первой мировой войне, он как и многие другие начал исследование новых сталей, которые могли бы лучше противостоять эрозии, вызванной высокими температурами, и решить практические проблемы из-за чрезмерного износа внутренних поверхностей стволов ружей. Он начал эксперименты с добавлением хрома в сталь, опираясь на опыт Фарадея и Бертье. Проводя металлографию для изучения микроструктуры экспериментальных сплавов путем воздействия разбавленного раствора азотной кислоты в спирте, Брирли обнаружил, что новые хромистые стали оказались очень устойчивы к химическому воздействию.

Интересно, что данное открытие натолкнуло металлурга на идею использовать его не в военной, а в мирной отрасли. Брирли оценил громадный потенциал хромистых сталей для массового производства столовых приборов, кастрюль и пищевого технологического оборудования, производством которых Шеффилд занимался ещё с XVI века. До этого ножи из углеродистой стали ржавели, что было негигиенично, а заменой могли служить только дорогие столовые приборы из серебра или нейзильбера (сплав меди, никеля и цинка). Имея это в виду, Брирли расширил свои опыты, чтобы проверить действие на сталь пищевых кислот, таких как уксус и лимонный сок. Именно работа в данном направлении и привела к созданию по-настоящему нержавеющей стали. Её первый в мире образец Брирли выплавил в своей лаборатории в электрической печи 13 августа 1913 года. Сплав содержал 0,24% по массе углерода и 12,8% по массе хрома.

В 1915 году Брирли покинул лабораторию Брауна Ферта из-за разногласий относительно патентных прав, но исследования продолжались под руководством его преемника доктора Уильяма Хэтфилда. Именно Хэтфилду приписывают разработку в 1924 году нержавеющей стали «18/8», которая даже сегодня, является наиболее широко используемым сплавом этого типа. Помимо хрома (18% по массе), он имеет в составе никель (8% по массе).

За своё достижение Гарри Брирли в 1920 году он был награжден золотой медалью Бессемера. Заслуга Брирли как первооткрывателя признается также ведущей организацией по материалам ASM International. Правда, по ее информации, отливку сплава под номером 1008 (12,8% хрома, 0,44% марганца, 0,2% кремния, 0,24% углерода и 85,32% железа) металлург сделал 20 августа 1913 года.

Содержание стали и ее свойства

На свойства стали в первую очередь влияет ее химический состав. Например, углерод оказывает наибольшее влияние на свойства нелегированных сталей и определяет механические свойства стали. Остальные элементы, входящие в состав этих сталей, чаще всего представляют собой элементы металлургической обработки или также являются примесями.

Предел доли данного элемента в составе стали определяет, является ли она легированной или нелегированной сталью.

Легированные стали — это стали, которые преднамеренно содержат легирующие элементы, придающие этим сталям определенные свойства.

Роль легирующих элементов

  • структурные изменения
  • повышенная прокаливаемость
  • увеличение владения
  • лучшая термообработка

Типы стали (по концентрации элементов):

  • Сталь низколегированная с низкой концентрацией других легирующих элементов помимо углерода)
  • Средний сплав
  • Высоколегированный

Содержание стальных компонентов и их свойства:

  • Углерод [C]
    компонент, определяющий механические свойства.Чем больше содержание углерода в стали, тем ниже ее пластичность. При этом увеличивается ее предел прочности, твердость стали и ее предел текучести.
    Величина повышения предела текучести и предела прочности при растяжении достигает максимума при содержании углерода около 1%. После достижения этого значения они снова уменьшаются из-за повышенной хрупкости.
    По мере увеличения содержания углерода в стали ее ударная вязкость, обжатие и относительное удлинение уменьшаются.
    Более высокое содержание углерода ухудшает свариваемость, но улучшает прокаливаемость стали.
    В случае нержавеющих и кислотостойких сталей, чем выше содержание углерода, тем больше подверженность коррозии.
  • Хром [Cr]
    в низколегированных и низкоуглеродистых сталях повышает прочность и твердость, а также повышает ударную вязкость. Повышает прокаливаемость стали, что приводит к получению высокой твердости. Инструменты из стали с добавлением хрома более устойчивы к истиранию, трещинам и деформации.
  • Никель [Ni]
    повышает прочность и твердость при сохранении высокой ударной вязкости. Как элемент широко используется в производстве кислотоупорных и жаропрочных сталей
  • .
  • Марганец [Mn]
    вводят в таллий с целью его раскисления, то есть удаления вредного оксида железа, предотвращая таким образом хрупкость стали. К сожалению, марганец снижает пластические свойства стали и может влиять на их перегрев.
  • Кремний [Si]
    , как и марганец, является раскислителем.Содержание кремния повышает твердость и прочность стали, а также ее жаропрочность. Он придает стали магнитные и электрические свойства в больших количествах.
  • Оксигенаты и денитриды алюминия [Al]
    .
  • Молибден [Mo]
    значительно повышает прокаливаемость стали. В ферритных и аустенитных сталях повышает коррозионную стойкость стали.
  • Вольфрам [W]
    используется в инструментальных сталях, так как делает их устойчивыми к истиранию и износу.
  • Кобальт [Co]
    повышает температуру плавления и, как следствие, снижает склонность стали к перегреву.
  • Водород [H]
    отрицательно влияет на механические свойства стали. Он легко растворяется в железе, вызывая дефекты материала, такие как так называемые снежинки, обезуглероживание или вздутие.
  • Сера [S]
    попадает в сталь из железных руд. Сера не растворяется в железе, а образует сульфид железа FeS. Его возникновение вызывает хрупкость сталей, нагретых до температуры 800°С и выше. Стали с более высоким содержанием серы не подходят для горячей обработки.Это вызывает так называемую горячая хрупкость.
    Иногда намеренно вводят в автоматную сталь (в присутствии марганца) для улучшения обрабатываемости.
  • Фосфор [P]
    поступает в сталь из железных руд и делает сталь хрупкой (так называемая хладноломкость). Как и сера, в некоторых случаях ее можно использовать в стали для автоматической резки. При одновременном содержании меди повышает стойкость стали к атмосферной коррозии.
  • Азот [N]
    повышает прочность и снижает пластичность стали (т.н.ломкость в синий цвет).
  • Кислород [O]
    вызывает ухудшение почти всех механических свойств, поэтому предпринимаются усилия по снижению его содержания в стали. Раскисление стали проводят с использованием кремниевых, марганцевых и алюминиевых сплавов.

Хотите узнать больше о сварке конкретной стали?
Может быть, вы хотите, чтобы мы подобрали для вас комплексное решение?
Свяжитесь с нами, используя форму ниже.

.

Углеродистая сталь: характеристики и свойства

Углеродистая сталь — это материал, который сегодня очень широко используется. Используется как в популярных предметах быта, так и в монументальных сооружениях или сложных элементах точной механики. Мы представляем отдельные типы углеродистой стали вместе с обзором их применения.

Что такое углеродистая сталь?

Углеродистая сталь (так называемая нелегированная сталь), также маркируемая символом CS (углеродистая сталь), как и в случае других типов стали, представляет собой материал, изготовленный из комбинации железа и углерода.Содержание других элементов, однако, не превышает предельных значений, указанных в специальном стандарте PN-EN 10020:2003. Эти примеси обычно могут составлять доли процента, например, для бора она будет меньше 0,0008%, а для меди 0,4%.

Популярность углеродистой стали обусловлена ​​ее свойствами. Как правило, он прост в обработке и, кроме того, надежен и экономичен в случае типовых применений.

— ЛУЧШИЙ МОМЕНТ
ДЛЯ РАЗВИТИЯ БИЗНЕСА!

ПРОВЕРЬТЕ ТОВАРЫ СКИДКИ

Типы углеродистой стали

Углеродистые стали классифицируются по нескольким признакам.Он учитывает, в частности, состав, свойства и применение. Главный и основной критерий – процентное содержание углерода. Среди нелегированных сталей различаем:

  • Сталь низкоуглеродистая - содержание углерода до 0,3%
  • Сталь среднеуглеродистая - содержание углерода в пределах от 0,3 до 0,6%
  • Сталь высокоуглеродистая - содержание углерода более 0,6%

Содержание примеси фосфора и сера определяют качество данного типа стали.Так, стали высшего качества не может превышать в сумме 0,03 %, стали высшего качества - 0,07 %, а стали обыкновенного качества - 0,1 %.

Кроме того, важен уровень раскисления. Наибольшую степень раскисления имеют спокойные стали, среднюю – полуспокойные, а наименьшую степень раскисления – ненарушенные стали. Спокойные стали обычно очень высокого качества. Разновидностью этого типа стали является успокоенная нестареющая сталь.

В зависимости от химического состава различают так называемыеобработки (с высоким или низким содержанием фосфора), литья (например, СН-П1, СН-П3, СН-П6), а также других нелегированных сталей.

Использование углеродистой стали

Разбивка углеродистых сталей была бы неполной без разграничения типов в соответствии с их применением. Различаем:

  • Сталь конструкционная - очень популярна, применяется при создании металлоконструкций (мосты, несущие каркасы, балки), деталей приборов и машин с т.н. типичная цель.
  • Инструментальная сталь – используется для производства, например, сверл, лезвий, дисков. Дополнительным требованием к этой стали обычно является т.н. неглубокая закалка. Это делает поверхность инструмента очень прочной, а внутреннюю часть устойчивой к ударам и не крошится.
  • Стали с особыми физико-химическими свойствами - применяются в специализированных устройствах, работающих в крайне тяжелых условиях. Они должны иметь свойства, подходящие для данной рабочей среды.

Содержание углерода в стали

Содержание углерода в стали влияет на ее свойства - прочность, пластичность и свариваемость. Низкоуглеродистая сталь обычно характеризуется так называемой мягкость и хорошая свариваемость. По этой причине его часто используют для производства листов, деталей глубокой вытяжки, проволоки и т. д.

Среднеуглеродистая сталь прочнее низкоуглеродистой стали, но ее сложнее формовать, сваривать и резать. Часто для упрочнения применяют дополнительную закалку.Свойства этого вида стали позволяют использовать ее в производстве, например, деталей для автомобилей, а также кованых элементов.

Высокоуглеродистая сталь труднее всего резать, гнуть и сваривать. Кроме того, после затвердевания он становится твердым и ломким. Его используют для производства инструментов, клинков для мечей или специализированных пружин.

Сварка низколегированных сталей

Все низкоуглеродистые стали обладают хорошей общей свариваемостью.Однако по мере увеличения процентного содержания угля возрастает риск так называемого холодные трещины, образующиеся при остывании сварного шва. При разделении низколегированных сталей по свариваемости принято использовать критерий углеродного эквивалента (СЕ). При его определении следует знать состав данной стали и пользоваться формулой CE = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Ni + Cu) / 15. В зависимости от полученного результата:

  • КЭ <0,42% характеризует легкосвариваемую сталь
  • КЭ = 0,42-0,60% относится к стали с ограниченной свариваемостью
  • КЭ>0,60% указывает на трудносвариваемую сталь

Для сварки трудносвариваемых сталей применяются специальные методы должен быть использован.К популярным технологическим мерам относятся:

  • Предварительный подогрев
  • Низководородные процессы сварки и определение правильных конструктивных решений соединений
  • Повышение энергии линейной дуги

Низколегированные свариваемые стали не предъявляют особых требований к устройствам, применяемым для их соединения. Сварочные аппараты, используемые для сварки углеродистых сталей, могут быть любого популярного типа – MIG/MAG, TIG или MMA. Выбор подходящего оборудования зависит в основном от квалификации сварщика и требований к качеству сварного шва.Если она должна быть высокой, необходимо сваривать мелкие элементы или заполнять зазоры (нестыковки, трещины), лучшим выбором, как правило, будут более точные сварочные аппараты TIG.

Резюме

Углеродистая сталь

— это материал, широко используемый в ряде отраслей промышленности. Множество типов с различными свойствами позволяет вам выбрать правильный для вашего приложения. Благодаря относительно низкой цене и простоте обработки низкоуглеродистая сталь идеально подходит для большинства распространенных конструкционных применений.Его использование позволяет, прежде всего, значительно снизить инвестиционные затраты.

Марки

с более высоким содержанием углерода легко используются в более профессиональных целях. Параметры – при сохранении привлекательной цены – часто оказываются достаточными для производства инструментов и более совершенных изделий, например деталей машин.

Существуют также углеродистые стали специального назначения. Они изготавливаются для строго определенных профессиональных целей (например, судовые детали, электроды), а их свойства регламентируются подробными требованиями технических норм и условий приемки.


.

Свойства стали

Сталь

представляет собой сплав железа, содержащий небольшую добавку углерода (до 2%) и других элементов, таких как марганец, хром или молибден. Благодаря наличию этих добавок сталь обладает значительно лучшими физико-химическими и механическими свойствами, чем элементарное железо: более высокой механической и термической прочностью, большей твердостью или гибкостью, устойчивостью к коррозии и действию различных химических веществ (химическая инертность). Использование металлических добавок, таких как хром, вольфрам, ванадий, молибден или цирконий, позволяет получить сталь с очень хорошими свойствами, но значительно удорожает сталь (высокая стоимость сырья и сложность производственного процесса).Самыми дешевыми и доступными являются так называемые нелегированные стали (углеродистые стали). Они содержат очень мало легирующих элементов, чаще всего только марганец и углерод. Более дорогие легированные стали обычно используются в ситуациях, когда требуются особые свойства стали (например, коррозионно-стойкая, термически стабильная или химически неактивная сталь). Общая сводка свойств стали в зависимости от вида и содержания легирующих добавок представлена ​​в табл. 1.

Таблица 1. Типы и состав стали и их применение

Тип стали

Природа и содержание добавок

Свойства и приложения

Низкоуглеродистая сталь

Низкое содержание C (<0,3%)

мягкие и гибкие марки стали, самые дешевые и широко используемые

Среднеуглеродистая сталь

Содержание С от 0,3 до 0,6%

Хорошие механические свойства, баланс между твердостью и ударной вязкостью

Высокоуглеродистая сталь

Содержание С от 0,6 до 1%

Марки стали с высокой механической прочностью и твердостью, используемые напр.для производства пружин и прочной стальной проволоки

Сверхвысокоуглеродистая сталь

Содержание С от 1 до 2%

Самая твердая (но и самая хрупкая) сталь, используемая в производстве ножевых лезвий, стамесок

Нержавеющая сталь

Не менее 10% Cr

Сталь коррозионностойкая, используемая в производстве кухонной утвари, хирургических инструментов

Быстрорежущая сталь

C 0,75–1,3 %, Cr 3,5–5,0 %, W 6–19 %, V 1,0–4,8 %, Mo от 3,0 до 10 %

Очень твердая сталь, сохраняющая прочность при температуредо 600 ° C, используется для производства обрабатывающих инструментов, таких как, например, сверла

.

Виды стали и их свойства | Стальная энциклопедия

По данным Всемирной ассоциации производителей стали, существует более 3500 различных марок стали, обладающих уникальными физическими, химическими и экологическими свойствами. В основном сталь состоит из железа и углерода, хотя именно количество углерода, а также уровень примесей и дополнительных легирующих элементов определяют свойства каждой марки стали. Содержание углерода в стали может варьироваться от 0,1% до 1,5%, но наиболее часто используемые марки стали содержат только 0,1%-0,25% углерода.Такие элементы, как марганец, фосфор и сера, присутствуют во всех сортах стали, но в то время как марганец оказывает благотворное влияние, фосфор и сера наносят ущерб прочности и долговечности стали. Различные типы стали производятся в соответствии со свойствами, необходимыми для их применения, и используются разные системы классификации, чтобы различать стали на основе этих свойств.

Как мы делим сталь?

Стали можно разделить на четыре группы в зависимости от их химического состава

  • углерод
  • сплав
  • нержавеющая сталь
  • инструменты

Какие основные виды стали у нас есть?

Углеродистые стали

  • Углеродные элементы содержат следовые количества легирующих элементов и составляют 90% от общего объема производства стали.Углеродистые стали можно разделить на три группы в зависимости от содержания углерода:

легированные стали

  • Содержат легирующие элементы (например, марганец, кремний, никель, титан, медь, хром и алюминий) в различных пропорциях для управления свойствами стали, такими как прокаливаемость, коррозионная стойкость, прочность, формуемость, свариваемость или пластичность. Применение легированной стали включает трубопроводы, автомобильные детали, трансформаторы, генераторные установки и электродвигатели.

Сталь нержавеющая сталь

  • Они обычно содержат от 10 до 20% хрома в качестве основного легирующего элемента и ценятся за их высокую коррозионную стойкость. Сталь, содержащая более 11% хрома, примерно в 200 раз более устойчива к коррозии, чем низкоуглеродистая сталь. Мы делим его на три группы в зависимости от их кристаллической структуры:

Мягкие стали

  • низкоуглеродистые содержат до 0,3% углерода
  • средний углерод содержит 0,3-0,6% углерода
  • с высоким содержанием углерода содержат более 0,6% углерода

Аустенитные стали

  • Немагнитные материалы не подлежат термообработке и обычно содержат 18 % хрома, 8 % никеля и менее 0,8 % углерода.Аустенитные стали составляют большую часть мирового рынка нержавеющей стали и часто используются в оборудовании для пищевой промышленности, кухонной утвари и трубопроводах.

Сталь Ферритная

  • Содержит следы никеля, 12-17% хрома, менее 0,1% углерода, а также другие легирующие элементы, такие как молибден, алюминий или титан. Эти магнитные стали нельзя упрочнить термической обработкой, но их можно упрочнить холодной обработкой.

мартенситные стали

  • Содержат 11-17% хрома, менее 0,4% никеля и до 1,2% углерода. Мы используем эти магнитные и обрабатываемые стали в ножах, режущих инструментах, а также в стоматологическом и хирургическом оборудовании.

инструментальные стали

  • Содержит различные количества вольфрама, молибдена, кобальта и ванадия. Благодаря повышенной термостойкости и долговечности они идеально подходят для режущего и сверлильного оборудования.

Типы стали в зависимости от их формы и применения

Продукция длинная / трубчатая
Включает прутки, рельсы, проволоку, уголки, трубы, а также фасонные изделия и профили. Эти продукты широко используются в автомобильной и строительной промышленности.

Продукты плоский
Включает пластины, листы, рулоны и полосы. В основном мы используем материалы в автозапчастях, бытовой технике, упаковке, судостроении и строительстве.
Другие продукты включают клапаны, фитинги и фланцы и в основном используются в качестве материалов для труб.

.

Какие бывают виды стали? Марки стали и их применение 9000 1

Сталь является одним из самых популярных и используемых материалов в мире. Используется, в частности, в промышленности, строительстве, автомобилестроении, гастрономии и медицине. Его основными компонентами являются железо и углерод, но характеристики стали определяются другими металлами, элементами или неметаллическими включениями, добавляемыми в сплав .По данным Всемирной ассоциации производителей стали, насчитывает более 3500 различных марок , каждая из которых обладает определенными физическими, химическими и экологическими свойствами. Другие виды стали используются для тяжелых и прочных конструкций, а другие используются на кухне или для создания медицинских инструментов. Каковы типы и области применения стали?

Что такое сталь и как она производится?

Это название сплава железа с углеродом , деформируемого и термообработанного .Согласно польским стандартам PN-EN 10020:2003, первый компонент (в данном случае железо) составляет большую часть смеси, а второй компонент (уголь) не более 2,11%.

С более высоким содержанием углерода говорят, что это чугун или легированная сталь. Чрезвычайно важными компонентами стали являются те, которые определяют ее свойства. К ним относятся в основном металлы - обычно:

  • алюминий - элемент, препятствующий росту аустенитных зерен и обладающий раскисляющим действием,
  • хром - повышает прочность и твердость, также повышает ударную вязкость.В инструментальных сталях повышает прокаливаемость, а в случае нержавеющих сталей - определяет коррозионную стойкость,
  • марганец - элемент, повышающий эластичность и стойкость к истиранию, а за счет пластичности материала улучшающий прочность и твердость сплава,
  • кремний - обладает раскисляющим действием, а также повышает прочность и твердость стали,
  • вольфрам - повышает прочность и сопротивление истиранию
  • никель - отвечает за повышение твердости и прочности стали и снижение температуры порога хрупкости,
  • медь - обладает физическими свойствами, подобными чистому железу, но гораздо более устойчива к коррозии.

Такие элементы, как кислород, азот, сера и неметаллические включения, в основном оксиды серы и фосфора, называются примесями .

Есть несколько способов получить сталь. Получают из чугуна в процессе рафинирования (селективного окисления с удалением нежелательных компонентов) или с применением конвертерных, дуговых и вакуумных печей, позволяющих получать сплав высокого качества. Расплавленная сталь не имеет большой ценности, поэтому ей следует придать окончательную форму, а затем защитить ее от процессов коррозии металла.Обычно сталь отливают в готовые формы.

Какие бывают виды стали?

Мы уже знаем, что есть много разновидностей стали. Различные типы стали производятся в соответствии со свойствами, необходимыми для их применения, и используются разные системы классификации, чтобы различать стали на основе этих свойств. Стоит знать, что существуют разные квалификации и номенклатура стандартов - в статье мы используем Польские стандарты PN-EN 10020: 2003 .

Наиболее важными факторами, по которым мы делим сталь на группы, являются:

  • химический состав (нелегированные и легированные стали)
  • использование пластмасс и легирующих добавок (конструкционные стали, инструментальные стали или специальные стали, включая коррозионностойкие стали).
  • степень чистоты .

Типы стали - нелегированная сталь

Ее также называют углеродистой сталью , она характеризуется содержанием углерода до 2,11% от общей массы . Он содержит ничтожные количества других элементов, а это означает, что, как правило, нет определенного содержания хрома, никеля, кобальта, титана или других элементов для получения желаемого эффекта легирования. На его долю приходится 90% от общего объема производства стали .Важной особенностью углеродистой стали также является возможность ее производства из переработанной стали и первичной стали.

Твердость, сопротивление и гибкость конечного материала зависят от содержания углерода. Нелегированные стали можно разделить на три группы.

1. Низкоуглеродистая сталь

Также известная как мягкая сталь, обычная или низкоуглеродистая сталь, она содержит только до 0,3% углерода. Важными его свойствами являются высокая гибкость, пластичность и легкость обработки (в том числе холодной).Он чрезвычайно широко используется и в настоящее время является одним из самых популярных видов стали.

2. Среднеуглеродистая сталь

Это наиболее оптимальное сочетание прочности и пластичности сплава. Количество углерода измеряется в пределах 0,3 - 0,6%, и чем выше его содержание, тем лучше термообработка. В среднеуглеродистую сталь часто добавляют легирующие элементы в виде хрома или никеля. Этот тип используется, например, для производства автомобильных деталей, таких как оси, шестерни и муфты, или для производства железнодорожных рельсов.

3. Высокоуглеродистая сталь

Самый прочный из этого подразделения, содержит в своем составе 0,6 - 1% углерода. Большое его количество влияет на сопротивление резанию и изгибу этого сплава, что делает его идеальным для производства, например, пружин или проволоки. Из-за своего использования он имеет альтернативное название инструментальной стали. Сравнивая ее со средне- и низкоуглеродистой сталью, она намного лучше по прочности и твердости, но однозначно менее пластична.

Типы стали - легированная сталь

— это тип стали, в котором добавляли в сплав с другими добавками (элементами) с содержанием от нескольких до даже нескольких десятков процентов . Согласно польским стандартам их масса должна быть равна или больше указанной в таблице с допустимой концентрацией. В процессе производства стали чаще всего используются марганец, хром, ванадий, никель, вольфрам, а также кобальт, медь, церий, ниобий, титан, олово, цинк, свинец и цирконий. Отдельные добавки могут, например:

  • повышение прокаливаемости стали,
  • для получения удельных прочностных характеристик,
  • изменить структуру сплава,
  • облегчить и ускорить его термическую обработку
  • придают стали новые химические и физические свойства.

Легированные стали можно далее разделить на низколегированные , среднелегированные и высоколегированные . Их различие связано с содержанием углерода и отдельных примесей. Они отличаются высокой прочностью , твердостью и устойчивостью к износу и коррозии . Применяются довольно нетрадиционные продукты, поскольку они обладают специфическими свойствами, связанными с легирующими добавками. Они используются для производства, среди прочего, электродвигателей, трансформаторов, электрогенераторов, лопаток турбин реактивных двигателей и даже ядерных реакторов.

См. также: ЧЕМ ОЧИСТИТЬ НЕРЖАВЕЮЩУЮ СТАЛЬ И КАК ЕЕ ПОЛИРОВАТЬ?

Типы стали в соответствии с применением

Помимо деления стали по составу, существуют и другие, рассматриваемые как свойства. Одним из них является использование – какие бывают виды стали и их применение?

Марки стали - конструкционная сталь

Используется в строительстве наиболее распространенных конструкций, деталей машин, а также для упрочнения других сплавов.Существует много видов конструкционной стали:

  • Сталь общего назначения - сплав более низких марок, применяемый для создания конструкций и деталей машин; работает там, где не требуются особые параметры материала,
  • сталь конструкционная более качественная - характеризуется строго определенными количествами углерода и марганца, содержит меньше примесей; из него изготавливают листовой металл, трубы и детали для автомобилей и машин;
  • низколегированная конструкционная сталь - содержит максимум 0,22% углерода, ценится ее прочность и значительная стойкость к коррозии; благодаря устойчивости к сложным погодным условиям применяется при строительстве мостов, железнодорожных вагонов, мачт;
  • науглероживающая сталь - показывает высокую пластичность и твердость поверхности, пригодна для производства высокопрочных деталей;
  • азотированная сталь - заключается в насыщении поверхности металла азотом, исключительно хорошо работает в качестве материала зубчатых колес;
  • закалочная сталь - пригодна для производства тяжелонагруженных деталей;
  • Пружинная сталь - содержит большую добавку кремния и используется для производства рессор, рессор и торсионов,
  • автоматная сталь - используется для производства болтов, шайб, гаек и т.д.
  • Сталь
  • для подшипников качения - с очень точно контролируемым составом, производимая в строгом технологическом режиме.

Типы стали и их применение - инструментальная сталь

Высокое содержание углерода и соответствующая термообработка обеспечивают его чрезвычайно желательные свойства. Инструментальная сталь используется для изготовления различных видов инструментов и ответственных частей измерительных приборов. Отличается высокой твердостью и стойкостью к истиранию .Он не подвержен перегреву и, более того, не деформируется даже при длительном использовании. Инструментальную сталь
также можно разделить на более подробные марки, в том числе:

  • углеродистая инструментальная сталь
  • легированная инструментальная сталь
  • для холодной обработки
  • горячая работа
  • высокоскоростной

Какие существуют типы специальных сталей?

Специальная сталь предназначена, как следует из названия, для специального применения.Его марки содержат большое количество легирующих добавок, отличаются весьма специфическими параметрами и требуют сложной термической обработки. Не получили широкого распространения из-за высокой цены. В группу специальных сталей входят:

  • нержавеющая сталь - с особыми физико-химическими свойствами, устойчивая к коррозии и высоким температурам;
  • сталь кислотоупорная - с повышенным содержанием хрома, стойкая к разрушающему действию кислот, которые менее сильны, чем серная кислота;
  • сталь жаропрочная и жаропрочная - стойкая к разрушающему действию окисляющих газов при высоких температурах;
  • магнитная сталь - с очень низким содержанием углерода, проявляет ферромагнитные свойства;
  • износостойкая сталь - сталь с повышенным содержанием углерода и марганца.

.Сталь

- как ее классифицировать и каковы ее химические свойства?

Сталь является широко используемым материалом. Благодаря разнообразным методам производства и доступным технологиям, это также очень разнообразный материал. Существует как минимум несколько типов и марок стали. Каждый из них имеет разные свойства. В следующей статье мы объясним, какие типы стали доступны и как их можно классифицировать.

Как определить сталь?

Сталь представляет собой деформируемый и термически обработанный сплав железа с углеродом (менее 2%) и другими элементами.Его получают из жидкого состояния. Основанием для классификации металлопродукции является химический состав смеси, который получают в результате анализа плавки . Потенциальное использование продукта и его качество также играют важную роль.

Сталь получают из чугуна путем рафинирования. С другой стороны, современные металлургические установки включают в себя конвертерные печи (дуговые и вакуумные), позволяющие получать качественную сталь.

Этот сплав используется в различных областях техники. В строительной отрасли это основной строительный материал. Затем применяют низколегированные и нелегированные разновидности (также известные как стали общего назначения). Сталь поставляется в виде различной металлургической продукции. Наиболее распространены: слитки, закрытые и открытые профили, прутки (круглые, квадратные, шестигранные), круглые трубы и листы.

Основная классификация стали

Стали можно разделить на:

  • основные (получаемые в основных сталеплавильных операциях, без применения специализированных технологий),
  • качественные (стали, применяемые в изделиях с ожидаемой большей долговечностью),
  • специальные (т.е. стали с более высокой металлургической активностью).
  • качественные (строительные и др.),
  • специальные (строительные, машинные, коррозионностойкие, инструментальные и др.).

Другой способ разделения стали основан на содержании углерода и внутренней структуре стали:

  • доэвтектоидная сталь,
  • эвтектоидная сталь,
  • заэвтектоидная сталь.
Как добавляет специалист Strong Steel: « По параметрам сталь классифицируется по прочности, пластичности, пластичности, стойкости к факторам окружающей среды, твердости, свариваемости и ударной вязкости (сопротивлению динамическим нагрузкам)».

Химический состав стали и ее свойства

Помимо углерода и железа, сталь также состоит из других дополнительных компонентов. В группу искомых входят в основном металлы (хром, никель, молибден, титан, марганец, вольфрам и медь).

Следует помнить, что некоторые элементы, такие как кислород, азот и сера, загрязняют сталь. Аналогично и с неметаллическими включениями, т. е., например, с оксидами серы и оксидами фосфора.

При выборе стали также важно знать, что чем выше содержание углерода, тем дольше срок службы стального материала. Углерод определяет содержание твердого и хрупкого цементита, повышающего физическую стойкость данного изделия.

.

Что делают отдельные элементы в составе стали?

Сегодняшней записью мы хотели бы начать серию статей, расширяющих ваши знания о стали и технологиях ее обработки, из которых изготавливаются ножи, предлагаемые нашей компанией.

Начнем с трудной, но увлекательной темы - роли элементов в сталях.

Описание влияния элементов на свойства стали — задача непростая, в основном из-за того, что определение их влияния не всегда однозначно.А именно, действие отдельных элементов зависит от многих факторов, в том числе: марки стали , , к которой мы добавляем отдельные элементы (для аустенитных и перлитных сталей действие, например, марганца или никеля может быть противоположным), условий обработки и применения стали (Например, сера, которая в большинстве сталей нежелательна, , для быстрорежущих сталей - желательная добавка, улучшающая их обрабатываемость) и, прежде всего, химический состав стали - элементы могут менять свое влияние в зависимости от другие добавки, с которыми они могут «работать».Дополнительно стоит отметить, что не существует «идеальных элементов» , которые улучшали бы все параметры производительности, обычно при улучшении одних параметров другие ухудшаются.

Хитрость , так вот как подобрать химический состав стали

Сбалансировать действие всех надстроек. В связи с тем, что японские металлурги для производства своих надежных ножей используют в основном углеродистые стали (с ограниченным количеством легирующих добавок) и коррозионно-стойкие стали (в народе называемые нержавеющими, основным легирующим элементом которых является хром, из которых по данным американский стандарт AISI должен быть минимум 11% ), мы сосредоточимся на роли отдельных элементов в этих двух типах стали.Также стоит отметить, что наше описание касается элементов, которые можно найти в сталях, из которых изготовлены наши ножи, т.е. в первую очередь: углерод, хром, молибден, ванадий, вольфрам, кобальт, кремний и примеси в виде фосфора и серы. .

Углерод - По народному определению сталь это "сплав железа с углеродом, обработанный
с содержанием углерода до 2,11%" , поэтому углерод является основным элементом. Можно было бы сказать, что именно он решает, что сталь – это сталь, а не чугун (мы также не рассматриваем стали, в которых существенно ограничено содержание углерода, хотя он всегда есть). Углерод является ключевым элементом с точки зрения механических свойств стали (не только по его наличию в структуре стали, но и по способности образовывать карбиды с другими элементами). Увеличение количества углерода в стали снижает содержание мягкого структурного компонента (феррита) и увеличивает количество твердого компонента (цементита) в стали. Проще говоря, — чем больше углерода в стали, — тем выше прочностные свойства (, например,твердость, прочность, сопротивление истиранию ) и пластические свойства (например, пластичность) снижаются. Кроме того, углерод является наиболее важным элементом, когда речь идет о закалке — он увеличивает прокаливаемость стали. Сплавы железа с углеродом (до содержания 2,11%;)) с более высоким его содержанием после закалки и отпуска имеют меньшую склонность к растрескиванию. При закалке твердость образующейся структуры стали (мартенсита) также зависит в основном от углерода.

Хром - Это элемент, который оказывает значительное влияние на свойства стали. Является основным ингредиентом, используемым в в сталях, устойчивых к коррозии (также жаростойких и жаростойких). В меньших количествах (0,2% - 2%) используется для улучшения прокаливаемости. В количествах выше 10,5% обеспечивает получение сталей с высокой стойкостью к коррозии и окислению (например, Гингами, АУС-8, ЗДП-189, 420, ВГ 5 и 10, ванадиево-молибденовые стали). Это карбидообразующий элемент, и, следовательно, улучшает износостойкость, твердость и, следовательно, износостойкость.К сожалению, добавление хрома снижает пластические свойства, такие как удлинение и сужение. Этот элемент также снижает ударную вязкость, то есть сопротивление стали динамической нагрузке, например удару.

Молибден - Подобно хрому, обладает карбидообразующим действием. В меньших количествах, до 2,5%, применяется для улучшения прокаливаемости и повышения вторичной твердости (получаемой при отпуске стали после закалки, связанной с превращением остаточного аустенита и выделением новых сплавных карбидов ).-. Благодаря карбидам Mo2C C этот элемент задерживает размягчение стали при повышении температуры.

Ванадий - Его часто добавляют в сталь для повышения прокаливаемости . Количество 0,2% (сталь ВГ 5 и 10, Супер Аогами, Р-2, АУС 8) также влияет на протекание дисперсионного твердения в стали (за счет выделения растворенного компонента из пересыщенного твердого раствора). Большее количество ванадия значительно повышает стойкость к истиранию, твердость, прочность и предел текучести.Интересно, что использование ванадия также увеличивает ударную вязкость и эластичность стали. Его использование не уменьшает удлинение и сужение. Таким образом, этот элемент представляет собой явление, улучшающее как прочностные, так и пластические свойства.

Вольфрам - Также относится к группе карбидообразующих элементов. Его использование приводит к образованию в стали карбидов W6C, которые значительно улучшают стойкость стали к истиранию. Вольфрам также улучшает другие прочностные характеристики (стали FAX 40, Aogami и Super Aogami).В то же время он уменьшает удлинение и сужение сплава. При отпуске стали можно получить вторичную твердость благодаря добавлению вольфрама.

Кобальт - Этот элемент может снизить прокаливаемость стали за счет увеличения критической скорости охлаждения , с другой стороны, предотвращает перегрев стали во время закалки. Таким образом, это позволяет повысить его температуру. За счет более высокой температуры , D мы можем увеличить насыщение стали легированными карбидами (напр.ванадий, молибден, вольфрам), что значительно повышает его износостойкость. Ножи из стали с добавлением кобальта отличаются высокой прочностью. Однако кобальт снижает пластические свойства.

Марганец - В количестве до 0,8% добавляется в сталь для связывания кислорода и серы , это препятствует образованию нежелательного сульфида железа, вызывающего хрупкость при нагревании. В больших количествах его добавляют для упрочнения стали раствором, улучшения прокаливаемости и уменьшения ферритного зерна (что повышает устойчивость стали к растрескиванию). Улучшает прочностные свойства и снижает пластические свойства.

Кремний - Также используется в качестве раскислителя. 0,5% - 1% усиливает феррит. Он значительно повышает предел текучести, незначительно повышает твердость и прочность. Это очень хорошо влияет на эластичность стали. Кремний, к сожалению, снижает относительное удлинение и ударную вязкость, , однако, при участии карбидообразующих элементов повышает пластические свойства сплава и уменьшает падение твердости после отпуска.

Пришло время "злодеев" в нашей стали. Элементы так называемого примеси - это элементы, которые в большинстве случаев (но не всегда) нежелательны в сталях, так как вызывают в сталях
отрицательные эффекты, имеющие большое значение для их качества.

Наиболее распространенными элементами-примесями являются:

Сера - К вола и руды из к попадают в сталь в процессе плавки. Нежелателен в стали из-за образования неметаллических включений, являющихся очагами зарождения трещин. Верхний предел содержания серы 0,05% (ни одна из сталей, из которых изготовлены ножи, представленные на нашем сайте, не приближается к этому значению). В сталях без добавки марганца может образовываться FeS, который очень пагубно влияет на пластические свойства стали.

Фосфор - Попадает в сталь из руды. Нежелателен в сталях из-за сегрегации по границам зерен , а способствует хрупкому разрушению. Фосфор ограничен в высококачественных сталях до 0,05% (ни одна из сталей, которые мы предлагаем для ножей, не превышает этого предела).

Артикул:

[1] Бличарски М., Введение в материаловедение, Научно-технические издательства, Варшава, 2001

[2] Добжаньски Л.А., Инженерные материалы и проектирование материалов - Основы материаловедения и металловедения, Научно-технические издательства, Варшава, 2006

[3] Przybyłowicz K., Metal Studies, Scientific and Technical Publishers, Варшава, 1999.

[4] Pacyna J., Металловедение – избранные выпуски, Издательство AGH, Краков, 2005

.

Смотрите также