Классификация сталей

Сталь классифицируют по способу производства, химическому составу, назначению, структуре и качеству.

По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные.

Углеродистой называют такую сталь, в которой углерод является основным элементом, определяющим ее свойства. Эта сталь подразделяется на низко-, средне- и высокоуглеродистую с содержанием углерода соответственно: до 0,25 %, от 0,25 до 0,5 % и от 0,5 до 2 %.

Низкоуглеродистые стали чаще применяют в строительных конструкциях: среднеуглеродистые — в машиностроительных; высокоуглеродистые — в инструментальном производстве.

Легированная сталь в своем составе кроме углерода имеет различные легирующие компоненты (хром, кремний, медь, никель, ниобий, титан, молибден, марганец, ванадий и др.), по содержанию которых она делится на низко-, средне- и высоколегированную. Суммарное содержание легирующих элементов в таких сталях составляет соответственно: до 2,5 %; от 2,5 до 10 % и более 10 %.

По назначению стали подразделяются на конструкционную, инструментальную и сталь с особыми свойствами.

Конструкционные стали применяются для изготовления деталей машин и строительных металлоконструкций.

Стали с особыми свойствами используют главным образом в тех отраслях производства, где требуются особые физические, химические или механические свойства материала. Например, нержавеющие стали, как правило, применяются в химическом машиностроении; жаропрочные — в паротурбостроении; электротехнические— в трансформатор но- и электромашиностроении.

По структуре стали делятся на перлитные, аустенитные, ферритные, мартенситные и карбидные.

При классификации стали по качеству учитываются главным образом содержание в ней вредных примесей — серы и фосфора, а также однородность сплава.

Качество стали не зависит от наличия и количества в ней специальных элементов, так как химический состав определяет марку стали, а не ее качество.

В зависимости от механических свойств при растяжении все стали, применяемые для стальных конструкций, подразделяют на классы: С38/23, С44/29, С46/33, С52/40, С70/45, С70/60 и С85/75. В обозначении класса стали буква «С» означает сталь, цифра в числителе — временное сопротивление, цифра в знаменателе — предел текучести.

Временное сопротивление и предел текучести выражены в кг/мм² (1 кг/мм²=10 МПа).

По прочностным показателям все стали условно делят на три группы:
обычной прочности — низкоуглеродистые класса С38/23;
стали повышенной прочности — низколегированные классов С44/29, С46/33, С52/40;
стали высокой прочности — низколегированные и среднелегированные классов С60/45, С70/60 и С85/75.

Значения предела текучести и временного сопротивления стали зависят не только от ее химического состава, но и от толщины. С увеличением толщины проката сталь становится менее пластичной и нормируемые механические свойства ее уменьшаются.

Для изготовления стальных конструкций зданий и сооружений (доменных цехов и газоочисток, резервуаров для нефти и нефтепродуктов, мачтовых и башенных сооружений, объектов связи с гидротехнических сооружений, опор линий электропередачи и др.) применяют стали:
класса С38/23 марок ВСт3Гпс5, ВСт3спб, 16Д, ВСт3псб, ВСт3кп2, 18кп, 18пс, 18сп, 18Гпс, 09Г2С и др.; класса С44/29 марок 09Г2 и 09Г2С и др.; класса С46/39 марок 09Г2С, 10Г2С1, 15ХСНД, 10ХНДП и др.;
класса С52/40марок 10Г2С1 (т), 10ХИДП, 14Г2АФ, 15Г2АФЛпс, 15Г20Ф и др.;
класса С60/45 марок 16Г2АФ,.18Г2АФДпс, 15Г2СФ(т) и др.;
класса С70/60 марок 12Г2СМФ, 12ГН2СФАЮ и др.