Как вы хотите связаться с нами?

Основные характеристики стали и ее свойства

характеристики стали

Сталь представляет собой железный сплав с максимальным содержанием углерода приблизительно 0,75%. Стальные отливки представляют собой цельнометаллические объекты, изготовленные путем заполнения полости внутри пресс-формы жидкой сталью. Стальные отливки могут изготавливаться из различных углеродистых и легированных сталей, которые могут быть изготовлены из кованого металла. Механические свойства литой стали обычно ниже, чем у кованых сталей, но с таким же химическим составом. Литая сталь компенсирует этот недостаток своей способностью формировать сложные формы за меньшее количество шагов.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАЛИ

Литые стали могут быть изготовлены с широким спектром свойств. Физические характеристики стали значительно меняются в зависимости от химического состава и термической обработки. Они выбираются в соответствии с требованиями к производительности предполагаемого применения.

  • Твердость

Способность материала выдерживать истирание. Содержание углерода определяет максимальную твердость, получаемую в стали, или прокаливаемость.

  • Сила

Количество силы, необходимое для деформации материала. Более высокое содержание углерода и более высокая твердость приводят к более высокой прочности.

  • Пластичность

Способность металла деформироваться при растягивающем напряжении. Более низкое содержание углерода и меньшая твердость приводят к более высокой пластичности.

  • Вязкость

Способность противостоять стрессу. Повышенная пластичность обычно связана с лучшей ударной вязкостью. Ударную вязкость можно регулировать с добавлением легирующих металлов и термической обработкой.

  • Износостойкость

Стойкость материала к трению и использованию. Литая сталь обладает такой же износостойкостью, как и кованая сталь аналогичного состава. Добавление легирующих элементов, таких как молибден и хром, может повысить износостойкость.

  • Устойчивость к коррозии

Стойкость материала к окислению и ржавчине. Литая сталь обладает такой же коррозионной стойкостью, что и кованая сталь. Высоколегированные стали с повышенным содержанием хрома и никеля обладают высокой стойкостью к окислению.

  • Обрабатываемость

Легкость, с которой стальное литье может изменять форму, удаляя материал посредством механической обработки (резка, шлифование или сверление). На обрабатываемость влияют твердость, прочность, теплопроводность и тепловое расширение.

  • Свариваемость

Способность стальной отливки свариваться без дефектов. Свариваемость в первую очередь зависит от химического состава стального литья и термической обработки.

  • Высокотемпературные свойства

Стали, работающие при температурах выше температуры окружающей среды, подвержены ухудшению механических свойств и преждевременному выходу из строя из-за окисления, повреждения водородом, образования сульфитных отложений и нестабильности карбидов.

  • Низкотемпературные свойства

Ударная вязкость литой стали сильно снижается при низких температурах. Легирование и специальные термообработки могут улучшить способность отливки выдерживать нагрузки и стрессы.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СТАЛИ

Химический состав стали имеет существенное влияние на эксплуатационные свойства и часто используется для классификации стали или назначения стандартных обозначений. Литые стали можно разделить на две широкие категории: углеродистая сталь и легированная сталь.

Углеродистая сталь

Подобно кованой стали, углеродистые литые стали можно классифицировать по содержанию углерода. Низкоуглеродистая сталь (0,2% углерода) является относительно мягкой и плохо поддается термообработке. Среднеуглеродистая сталь (0,2–0,5% углерода) несколько тверже и поддается термической обработке. Высокоуглеродистая сталь (0,5% углерода) используется, когда требуется максимальная твердость и износостойкость.

Легированная сталь

Легированная сталь относится к категории низколегированных или высоколегированных. Низколегированная сталь (содержание сплавов ≤ 8%) ведет себя аналогично обычной углеродистой стали, но с более высокой прокаливаемостью. Высоколегированная сталь (содержание сплавов> 8%) предназначена для создания определенных свойств, таких как коррозионная стойкость, жаростойкость или износостойкость.

Обычные высоколегированные стали включают нержавеющую сталь (> 10,5% хрома) и марганцевую сталь (11–15% марганца). Добавление хрома, который образует пассивирующий слой оксида хрома при воздействии кислорода, дает нержавеющей стали отличную коррозионную стойкость. Содержание марганца в стали обеспечивает высокую прочность и стойкость к истиранию при интенсивной работе.

МАРКИ СТАЛИ

Марки стали были созданы организациями по стандартизации, такими как ASTM International, Американским институтом чугуна и стали и Обществом инженеров-автомобилестроителей, для классификации сталей с определенным химическим составом и полученными физическими свойствами. Литейные заводы могут разрабатывать собственные внутренние марки стали, чтобы удовлетворить потребности пользователей, учитывая конкретные характеристики стали, или стандартизировать конкретные производственные марки.

Спецификации на кованые стали часто использовались для классификации различных литейных сплавов по основным легирующим элементам. Однако литые стали не обязательно соответствуют составам кованой стали. Содержание кремния и марганца часто выше в литейных сталях по сравнению с их коваными аналогами. В дополнение к их преимущественно более высоким уровням кремния и марганца, легированные литые стали используют алюминий, титан и цирконий для раскисления в процессе литья. Алюминий преимущественно используется в качестве раскислителя из-за его эффективности и относительно низкой стоимости.