Классификация сталей по качеству

Сталь является одним из наиболее распространенных материалов, изготовленных из металла. Стальные изделия широко применяют в промышленности, строительстве, используют для производства метизной продукции, запчастей и комплектующих, всевозможных конструкций, агрегатов, машин, механизмов и разнообразных предметов бытового применения. В зависимости от функционального назначения стального проката для производства изделий используют материал разного качества. Оно определяет основные технические, эксплуатационные, физические характеристики и свойства готовой продукции.

Стали обыкновенного качества

Обыкновенные стали называют рядовыми. Химический состав определяется содержанием менее 0,06% серы и не более 0,07% фосфора. К данной категории материалов относятся углеродистые стали, получаемые путем выплавки исходного сырья в мартеновских печах или в конвертерах с использованием кислорода. Наиболее распространенные марки рядовых сталей – СтО, Ст3сп, Ст5кп.

Основные особенности стальных изделий обыкновенного качества:

• хорошо поддаются механической обработке и свариванию;
• недорого стоят благодаря простой технологии производства;
• применяются во всех областях промышленности и народного хозяйства;
• массово используются для изготовления слабонагруженных машин и механизмов;
• выпускаются в виде проката – балок, швеллеров, труб, листов, уголков и т. д.

Рядовые стали уступают по прочности изделиям более высокого качества из-за повышенного содержания вредных примесей. Поскольку продукцию изготавливают по стандартам массовой технологии производства, в металле допускается процент загрязненности неметаллическими включениями и загазованности. Чаще всего рядовые стали используют для придания конструкциям жесткости.

Стали качественные

К качественным сталям относятся углеродистые и легированные марки по химическому составу. В такой продукции содержание серы не превышает 0,04%, а фосфора – не более 0,035%. Примеры сталей – 08кп, 08пс, 10пс, 20. Производство проката осуществляется в конвертерах или мартеновских печах, но с соблюдением более строгих нормативов изготовления.

К преимуществам изделий относятся:

• улучшенные характеристики прочности;
• податливость штамповке, профилированию;
• оптимальная коррозийная стойкость;
• обширное применение в машиностроении;
• более высокая стоимость готовой продукции.

Из качественных сталей выпускают ответственные детали узлов, машин, механизмов. Материал служит сырьем для производства валов, рычагов, рессор, подшипников, режущих инструментов и т. д. Благодаря высокой прочности изделий они хорошо выдерживают серьезные нагрузки.

Стали высококачественные

Стали высокого качества (высококачественные) содержат серы и фосфора не более 0,025%. Безупречные характеристики продукции достигаются за счет производства сталей в электропечах, что позволяет добиться высокой чистоты по неметаллическим включениям и загазованности. Марки материалов – 20А, 15Х2МА.

Особенности сталей высокого качества:

• устойчивость к значительным напряжениям;
• максимальный срок службы без потери свойств;
• механическая прочность и сопротивляемость нагрузкам;
• использование для изготовления ответственных деталей.

В эту группу входят стали со строго регламентируемым содержанием легирующих элементов, включение которых в химический состав улучшает свойства материалов.

Стали особовысококачественные

Технология производства особовысококачественных сталей идентична процессу изготовления материалов предыдущей группы. Примеры сталей – 18ХГ-Ш, 20ХГНТР-Ш.

Достоинства материала особо высокого качества:

• практически не содержат примеси;
• обладают наивысшей прочностью;
• устойчивы к повышенным нагрузкам.

Исходное сырье подвергают термическому нагреву в электропечах с применением электрошлакового переплава или путем выплавки в вакуумных печах. Это обеспечивает максимальную очистку стали от оксидов и сульфидов. В химическом составе содержание серы не превышает 0,015%, фосфора – не выше 0,025%. Особовысококачественные стали используют в авиационной, космической, атомной, оборонной промышленности и производстве криогенных установок.