Има около 700 марки стомана, всяка от които има характерни за нея характеристики, но всяка година се разработват нови. Разнообразието от свойства на сплавите се определя от: наличието на легиращи елементи, количеството въглерод (С), процентът на вредните примеси. В зависимост от съдържанието на последните, предимно сяра и фосфор, сплавите се разделят на висококачествени и обикновени.
Според степента на съдържание на кислород има стомана: кипене (Кр), наполовина спокоен (Пс), спокоен (CN). Първите са крехки, податливи на корозия и имат лоша заваряемост. Полу-спокойният има междинни характеристики между марките cn и cp. Сплавите под маркировката cn са по-хомогенни, перфектно заварени и имат повишена устойчивост на ударни натоварвания. Най-значимият материал, който променя характеристиките на стоманата, е въглеродът..
Въглеродна стомана
Въглеродът, увеличавайки твърдостта, в същото време прави сплавта по-крехка. Процентът на елемента се отразява в маркировката - с него можете да определите какъв материал е пред вас. Моля, обърнете внимание, че първите две цифри отразяват присъствието на стотни проценти от елемент, една на десети. Ако въглерод до 0,25%, че стоманата е нисковъглеродна и следователно - евтина, лесна за заваряване. ако от 0,3 до 0,55%, след това средно-въглеродните сплави, които се използват активно в машиностроенето. Брой артикули в диапазон 0,6-2%, показва, че материалът е високо въглероден, тъй като неговата заваряемост и течливост са ниски, но твърдостта е висока.
Структурата на нисковъглеродните сплави осигурява пластичност, но сравнително ниска якост на материала. Увеличаването на съдържанието на въглерод води до загуба на пластичност, но значително повишава силата. Така че, високо въглеродна стомана е много твърда, издръжлива сплав, за която се опитват да избегнат използването на заваряване колкото е възможно повече. От него се освобождава тел, лагери, пружини, щамповани части.
Легирани стомани
Чрез добавяне на някои вещества към състава на стоманените сплави могат да се постигнат необходимите свойства, тази операция се нарича легиране. Така например:
- хром - увеличава твърдостта, здравината, устойчивостта на корозия, но влошава пластичността.
- никел - увеличава пластичността, устойчивостта на корозия, но може да намали твърдостта, често се използва с манган.
- волфрам, молибден - придава твърдост, повишава устойчивостта на топлина, намалява крехкостта по време на закаляване.
- манган - оптимизира устойчивостта на удар, твърдостта без намаляване на пластичността.
- алуминий - подобрява топлинната устойчивост, както и мащабната устойчивост, корозионната устойчивост.
- силиций - прави метала здрав, като същевременно поддържа здравина. Подобрява електрическата устойчивост, еластичността, киселинната устойчивост. В сравнение с други легиращи елементи, по-евтино.
Легираните стомани, притежаващи уникални качества, се използват за производството на продукти, където те не могат да бъдат заменени с други материали. Те се класифицират по предназначение, структура, процент на легиращи елементи, химичен състав.
Области на приложение
Всяка стомана се състои от желязо, въглерод, примеси - но всяка марка е проектирана да решава определени, понякога специфични задачи. Характеристиките на материалите са специализирани и към избора на марка трябва да се подхожда отговорно. Струва си да се има предвид, че:
- Включването на легиращи добавки разширява обхвата на възможните приложения на метала, но значително увеличава цената. Следователно, избирайки марка, те се ръководят не само чрез подобряване на характеристиките на метала, но също така и от икономическата осъществимост, производствените разходи и недостига на легиращи елементи.
- Заваряемостта на нисковъглеродните стомани е висока, а за легираните и високо въглеродните стомани това е трудоемка операция, включваща квалификацията на изпълнителя.
- Въглеродната стомана на инструмента има сериозен минус - при нагряване губи твърдост и способност за рязане. Следователно, ако режещият инструмент се нагрява, лекият метал е за предпочитане. Много легирани стомани изключителни в свойствата си, има марки стомана: магнитни, магнитно твърди, с повишено електрическо съпротивление, топлоустойчив, неръждаем, устойчив на мащаби. Те са незаменими в авиационната, химическата и военната промишленост..
Най-често използваната стомана е нисковъглеродна стомана с обикновено качество, с надпис Art. Той е необходим в строителството, в машиностроенето, в производството. От него произвеждат:
- Крепежни елементи (St1)
- Листово желязо (St3, St2)
- Релси, гърбици (St6)
- Валове, оси, клинове (St5)
- Зъбни колела, фланци (St3)
- Тел (St2)
Като цяло въглеродните стомани са по-ниски по повечето показатели от легираните стомани, но са доста надеждни, висококачествени, евтини и следователно в търсенето. Когато избирате марка материал, струва си да проучите референтната литература, предимствата и недостатъците на дадена марка, като вземете предвид много други параметри, включително - необходими условия на работа: твърдост, пластичност, пластичност, цена, наличност. Невъзможно е да се избере една стомана и да се каже, че тя е перфектна - всяка от тях е добра за своя случай.
