Конструкционная сталь, характеристики, применение, состав, виды


Конструкционная сталь и её эксплуатационные возможности.

 

 

Конструкционная сталь – углеродистая или легированная сталь с определенными свойствами, преимущественно применяемая в сферах машиностроения и строительства.

 

Особенности и применение конструкционной стали:

Конструкционная сталь является металлическим материалом, обладающим такими свойствами, которые особенно полезны для изделий, использующихся в сфере машиностроения или строительства, где при эксплуатации, кроме прочего, они могут подвергаться значительным нагрузкам, воздействию различных температур и влияний окружающей среды.

Конструкционные стали имеют различный состав химических элементов, соотношение которых влияет на их механические, физические и химические свойства.  Относительно них та или иная сталь может лучшим образом применяться в определенной сфере, например:

Автоматные стали, которые хорошо поддаются обработке, способствуют увеличению скорости резания инструментом при снижении его изнашиваемости. Но из-за повышенного содержания серы и фосфора в составе они в основном используются для изделий типа метизов;

Теплоустойчивые, способные выдерживать повышенные температуры (включая 600 °C) в течение продолжительного срока эксплуатации, что позволяет применять их для производства котлов, паропроводов и подобных изделий, а также в подходящих сферах;

Подшипниковые, свойства которых направлены на стабильное выдерживание высоких локальных нагрузок и продолжительную износостойкость. Одной из важных характеристик такой стали является высокая чистота;

Рессорно-пружинные, способные оказывать сопротивление малым пластическим деформациям и релаксации напряжений, что обычно встречается при эксплуатации пружин и рессор.

 

Важные составляющие стали:

Одним из важных элементов, находящихся в составе стали, является углерод, который непосредственно влияет на свойства получаемого сплава. Относительно его содержания, которое обычно указывается в процентах, может в определенной степени увеличиваться прочность и твёрдость сплава при снижении показателей по пластичности и вязкости.

В составе сплава также могут присутствовать примеси, относящиеся к вредным. Обычно ими являются фосфор и сера, которые оказывают влияние на качество стали. В связи с этим существует разделение углеродистых сталей по качеству.

Первая примесь способствует растрескиванию и ломкости структуры материала в процессе его холодной обработки механическими способами. Вторая – образованию трещин в процессах, связанных с горячей обработкой металла при оказании на него давления.

При этом в определенных случаях, например для повышения обрабатываемости материала, содержание серы и фосфора в сплаве повышается. Для этих же целей сталь может легироваться теллуром, свинцом или селеном.

Относительно металлургии легированием называют процесс, при котором в ме­тал­лы и спла­вы, находящиеся в определенном состоянии, специально вводятся некоторые химические элементы, целью чего является изменение свойств изначального материала до необходимых.

 

Виды конструкционной стали:

По химическому составу стали разделяют на следующие две большие группы:

Углеродистые, которые по наличию углерода (в процентах) подразделяются на:

  • низкоуглеродистые – до 0,25;
  • среднеуглеродистые – от 0,3 до 0,55;
  • высокоуглеродистые – от 0,6 до 2,14.

Легированные, которые по содержанию вводимых элементов (в %) принято делить на:

  • низколегированные – до 4;
  • среднелегированные – до 11;
  • высоколегированные – более 11.

По содержанию фосфора и серы конструкционные углеродистые стали могут подразделяться по качеству. При этом обозначается (в %) их совместное содержание:

  • обыкновенного качества – до 0,05;
  • качественная – до 0,035;
  • высококачественная – до 0,025;
  • особовысококачественная – до 0,015.

В соответствии с данным разделением конструкционных сталей применяется следующая маркировка для каждой из них (в том же порядке): Ст; Сталь (обычно не пишется); А; Ш.