Телефон:
8(495) 259-08-09 
Офис:
БЦ Гефест, Дмитровское шоссе, дом 157
Склады:
141280, МО, город Ивантеевка
121500, МО, поселок Рублево
141033, МО, поселок Пирогово

Справочник металла



Классификация стали
 

Сталь - сплав железа с углеродом (до 2 % С).

По химическому составу сталь разделяют на: углеродистую и легированную.
По качеству сталь разделяют на: сталь обыкновенного качества, качественную, повышенного качества и высококачественную.

Сталь углеродистую обыкновенного качества подразделяют на три группы:

 ·  А - поставляемую по механическим свойствам и применяемую в основном тогда, когда изделия из нее подвергают горячей обработке (сварка, ковка и др.), которая может изменить регламентируемые механические свойства.

·  Б - поставляемую по химическому составу и применяемую для деталей, подвергаемых такой обработке, при которой механические свойства меняются, а уровень их кроме условий обработки определяется химическим составом.
 ·  В - поставляемую по механическим свойствам и химическому составу для деталей, подвергаемых сварке.

 
Сталь углеродистую обыкновенного качества изготовляют следующих марок:
Ст0, 
Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, 
Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, 
СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп, СтЗГпс, СтЗГсп,
Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, 
Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс,
Стбпс, Стбсп.

*Буквы Ст обозначают "Сталь", цифры - условный номер марки в зависимости от химического состава, буквы "кп"(кипящая), "пс"(полуспокойная) "сп"(спокойная) - степень раскисления.

Качественные углеродистые стали маркируются двухзначными числами, показывающими среднее содержание стали в сотых долях г. процента: 05 ; 08 ; 10 ; 25 ; 40 и т.д. Буква Г в марке стали указывает на повышенное содержание Мп (14Г ;18Г и т.д.).
Автоматные стали маркируются буквой А (А 12, АЗО и т.д.).
Углеродистые инструментальные стали маркируются буквой У (У8 ; У10 ; У12 и т.д.) . Здесь цифры означают содержание стали в десятых долях процента).
Обозначение марки легированной стали состоит из букв, указывающих, какие компоненты входят в ее состав, и цифр, характеризующих их среднее содержание. В России используют следующие условные обозначения химического состава стали:

А - азот 
М - молибден
Ю - алюминий 
Н - никель
Р - бор 
Б - ниобий
Ф- ванадий 
С - селен
В - вольфрам 
Т - титан
К - кобальт 
У - углерод
С - кремний 
П - фосфор
Г - марганец 
X - хром
Д - медь 
Ц - цирконий

 Первые цифры марки обозначают среднее содержание углерода в стали (в сотых долях процента для конструкционных сталей и в десятых долях процента для инструментальных и нержавеющих сталей). Затем буквой указан легирующий элемент. Цифрами, следующими за буквой, - его среднее содержание в целых единицах. При содержании легирующею элемента менее 1,5% цифры за соответствующей буквой не ставятся. Буква А в конце обозначения марки указывает на то, что сталь является высококачественной. Буквой Ш- особо высококачественной.

По требованиям к испытанию механических свойств сталь подразделяют на пять категорий:
  ·  Категория 1 - Без испытания механических свойств на растяжение и ударную вязкость. Горячекатаная, кованая, калиброванная, серебрянка.

 ·  Категория 2 - С испытанием механических свойств на растяжение и ударную вязкость на образцах, изготовленных из нормализованных заготовок размером 25 мм (диаметр или сторона квадрата). Горячекатаная, кованая, калиброванная, серебрянка.
 ·  Категория 3 - С испытанием механических свойств на растяжение на образцах, изготовленных из нормализованных заготовок указанного в заказе размера, но не более 100 мм. Горячекатаная, кованая, калиброванная.
 ·  Категория 4 - С испытанием механических свойств на растяжение и ударную вязкость на образцах, изготовленных из термически обработанных (закалка + отпуск) заготовок указанного в заказе размера, но не более 100 мм. Горячекатаная, кованая, калиброванная.
 ·  Категория 5 - С испытанием механических свойств на растяжение на образцах, изготовленных из сталей в нагартованном или термически обработанном состоянии (отожженной или высокоотпущенной). Калиброванная.




Способы производства стали



С момента изобретения стали, менялись и совершенствовались способы ее производства. В настоящее время существует несколько приоритетных способов производства стали. К ним относятся кислородно-конвертерный, мартеновский и электросталеплавильный способы производства (или плавления) стали. В основе всех этих способов лежит окислительный процесс, направленный на снижение в чугуне некоторых веществ. Давайте остановимся на каждом способе более подробно и рассмотрим их отличия.

· Кислородно-конвертерный способ

Первое использование кислородно-конвертерного способа приходится на пятидесятые годы двадцатого столетия. В процессе производства стали, чугун продувают в конвертере чистым кислородом. При этом, процесс происходит без затраты топлива. Для того, чтобы переработать 1 тонну чугуна в сталь требуется около 350 кубометров воздуха. Стоит отметить, что кислородно-конвертерный способ получения стали является наиболее актуальным на сегодняшний день. При этом, процесс не ограничивается на одном способе вдувания кислорода. Различают кислородно-конвертерный процесс с комбинированной, верхней и нижней поддувкой. Конвертерный способ производства стали с комбинированной поддувкой является наиболее универсальным.

Для осуществления этого метода необходим конвертер. Подача кислорода осуществляется через водоохлаждаемую фурму под давлением. В данном случае, процесс окисления является наиболее значимым. Окисление чугуна происходит под воздействием дутья. В результате окисления выделяется тепло, что способствует снижению примесей и повышению температуры металла. далее происходит так называемое раскисление металла.

· Мартеновский способ

В процессе производства стали мартеновским способом, участвует специальная отражательная печь. Для того чтобы нагреть сталь до нужной температуры (2000 градусов), в печь вводят дополнительное тепло с помощью регенераторов. Это тепло получают за счет сжигания топлива в струе нагретого воздуха. Обязательное условие – топливо должно полностью сгорать в рабочем пространстве. Особенностью мартеновского способа производства стали является то, что количество кислорода, подаваемого в печь, превышает необходимый уровень. Это позволяет создать воздействие на металл окислительной атмосферы. Сырье (чугун, железный и стальной лом) погружается в печь, где подвергается плавлению в течение 4 – 6 часов. В процессе плавления есть возможность проверять качество металла, путем взятия пробы. В мартеновской печи возможно получать специальные сорта стали. Для этого в сырье вводят необходимые примеси.

· Электросталеплавильный способ

В результате электросталеплавильного способа, получают сталь высокого качества. Процесс этот происходит в специальных электрических печах. Основной принцип электросталеплавильного способа производства стали – использование электроэнергии для нагрева металла. Механизм производства следующий: в результате горения нагревательного элемента, выделяется тепло, за счет преобразования электроэнергии в тепловую энергию. Важно отметить, что процесс выплавки связан с выработкой шлаков. Качество получаемой стали во многом зависит от количества и состава шлаков. Основной причиной образования шлаков, в процессе производства стали, является окисление шихты из оксидов.

Благодаря шлакам, происходит связь оксидов, которые образуются в процессе окисления чугуна, а так же удаление ненужных примесей. Кроме этого, шлаки являются передатчиками тепла и кислорода. Присутствие шлаков в процессе производства стали оказывает благотворное влияние на качество стали. Определенное соотношение количества шлаков выводит из стали ненужные вредоносные вещества, например, фосфор. Кроме вышеперечисленных способов производства стали, известны и такие способы, как производство стали в вакуумных индукционных печах, плазменно-дуговая сварка.

Давайте подробнее остановимся на способе производства особо чистой стали, а так же жаропрочных сплавов. Суть способа состоит в выплавке в вакуумных печах. После такой выплавки, сталь дополнительно переплавляют вакуумным дуговым переплавом. Что дает возможность получения качественной однородной стали. Такая сталь применяется, в основном, в авиакосмической промышленности, атомной энергетике и других важных отраслях. Мы рассмотрели основные способы производства стали. Выбор способа всегда зависит от поставленных задач, удобства применения оборудования, необходимого качества полученной стали и от других факторов. Естественно, что каждый способ имеет свои преимущества и свои недостатки.




Способы обработки стали


Для того, чтобы сталь долго служила и справлялась со своими задачами, ее необходимо подвергать определенной обработке. Выбор способа обработки стали зависит от того, в какой области будет применяться сталь. Давайте выделим основные способы обработки стали: механическая, лазерная, токарная, термическая, фрезерная, путем резания, давлением, шлифование, сверление… Рассмотрим подробнее каждый из перечисленных способов.

· Механическая обработка.

Механической обработкой называют способ обработки стали, методом механического вмешательства в ее структуру. Для осуществления механической обработки стали требуется специальное оборудование. С помощью такой обработки различным стальным деталям придают нужную форму. Существуют следующие виды работ для механической обработки стали: токарные, фрезерные, токарно-винторезные, координатно-расточные, горизонтально-расточные, зубофрезерные и т.д. Наиболее распространенным способом механической обработки стали считаются токарные работы. Для их реализации необходимо специальное оборудование – токарные металлорежущие станки. В процессе токарных работ происходит срезание со стальной заготовки ненужных слоев. Результатом токарной обработки является деталь нужной формы. В токарных работах выделяют черновое и чистовое точение. Черновая обработка более грубая и является первоначальной. Чистовая обработка стали позволяет получить конечный вариант изделия.

· Токарная обработка.

Токарная обработка стали применяется, в основном, для работы с изделиями цилиндрической или конусообразной формы. Для проведения токарных работ используют токарные станки. Токарным способом обрабатывают как наружные, так и внутренние поверхности изделий, вытачивают пазы и отверстия. Основной способ проведения токарных работ – точение. Выполняется точение на специальных металлорежущих станках. Фрезерная обработка.

Активно для обработки стали применяется фрезерование. Существуют специальные фрезеровальные станки, расположенные горизонтально или вертикально. Основной инструмент – фреза. Фреза – инструмент с быстрорежущими лезвиями. Способ фрезеровки широко применяется в машиностроении. Таким способом можно обрабатывать любые стальные изделия. Еще один способ обработки стали – шлифование. Шлифование используется для обработки самой поверхности и придания ей гладкости.

· Термическая обработка

Термической обработкой называют изменение физических свойств стали, посредством изменения ее температуры. Благодаря термической обработке сталь приобретает такие свойства как твердость, повышения ударосопротивляемости, большая износостойкость. Термический способ обработки стали заключается в нагреве стали до определенной температуры, а затем ее охлаждении. Это позволяет менять структуру стали, благодаря чему достигать необходимых свойств. Существуют такие способы термической обработки стали, как отжиг, закалка и отпуск. Отжиг – вид термической обработки стали, при котором происходит нагрев до температуры, превышающей верхние критические точки. После нагрева стали выдерживается в таком состоянии до полного прогрева, а затем медленно охлаждается. Существуют такие разновидности отжига как неполный отжиг и низкотемпературный отжиг. Смысл отжига в повышении пластичности и вязкости. При этом сталь становится мене твердой.

Второй способ термической обработки стали, закалка, отличается от отжига лишь тем, что охлаждение происходит очень быстро. Благодаря закалке сталь приобретает такие свойства как закаливаемость и прокаливаемость. Закаливаемость характеризуется повышением твердости стали. Прокаливаемость – образованием закаленного слоя, который способствует получению высочайшей твердости.

Отпуск стали заключается в ее нагреве до температуры ниже критических точек. После нагрева сталь выдерживается и охлаждается. Благодаря отпуску сталь приобретает такие свойства как пластичность и хорошая механическая обрабатываемость. Существуют такие виды отпуска, как низкотемпературный, среднетемпературный и высокотемпературный. В зависимости от способа обработки, некоторые свойства стали будут меняться в ту, или другую сторону. Мы рассмотрели самые распространенные способы обработки стали. Эти виды обработки используются как самостоятельно, так и вместе. Например, существует, так называемая, термомеханическая обработка стали. Суть термомеханического способа обработки стали состоит в соединении термического и механического способа. За счет такого синтеза, возможно получить высокопрочную сталь, при этом, сталь будет обладать хорошей пластичностью и вязкостью. Благодаря обработке, мы можем добиться тех свойств стали, которые необходимы в той или иной ситуации.




Прокатка стали



Одним из эффективных способов придания металлу необходимой формы является егопрокатка. Прокатка применяется преимущественно в черной металлургии. Кроме придания формы, прокатка способствует повышению механических свойств стали. 

Существуют два способа прокатки стали. 
прокатка стальных слитков. Для этого слитки сперва подвергаются нагреву, а затем проходят через обжимные станки. Далее, при условии отсутствия дефектов, происходит повторная прокатка заготовки. Форма и размер сечения слитка выбираются в зависимости от назначения будущего продукта. Например, квадратные слитки используются для производства сортового проката, прямоугольные слитки – для производства стального листа или полосы, а слитки круглого сечения предназначены для изготовления бесшовных труб. 

Второй вариант прокатки стали – прокатка литьем. Данный способ прокатки используется с середины 20 века. Он обеспечивает более высокое качество получаемой стальной продукции. Для того, чтобы повысить эффективность процессов прокатки и непрерывного литья, используют специальные литейно-прокатные агрегаты. Преимущество обработки стали в таких агрегатах состоит в том, что стальной слиток не подвергается разрезке. Сначала слиток проходит через печь, в которой температура по сечению выравнивается. После этого заготовка попадает в валики прокатного стана. В данном случае речь идет о непрерывном производстве проката из жидкого металла. 

 ·  Прокатка листового металла 

Прокатка листовой стали осуществляется из слябов, полученных прокаткой или непрерывным литьем в несколько этапов. Первый этап – подача слябов к нагревательным печам, где происходит нагрев. После нагрева заготовка подается к рабочей клети стана и, непосредственно, прокатка. Далее металл попадает в специальный холодильник, где охлаждается, после чего происходит обрезка кромок, концов, разрезка на листы, покраска, упаковка. 

Для прокатки стальных листов, толщина которых колеблется от 4 до 50 мм, используются толстолистовые или броневые станы. 

По сути, процесс прокатки стали – это способ механической обработки металлов давлением. Заготовки (слитки), разогретые до определенной температуры, некоторое количество раз проходят через два вращающихся валика. Именно эти валики и придают стальному слитку необходимую форму. Устройства для прокатки стали называются прокатными станами. 

Существует холодная и горячая прокатка стали. 

 ·  Холодная прокатка 

Благодаря холодной прокатке возможно получать стальные листы, толщина которых составляет менее 1 мм, превосходного качества: с высокой точностью размеров, отличной отделкой поверхности, лучшими физическими и механическими свойствами. Именно по этой причине метод холодной прокатки наиболее востребован. 

Но есть у метода холодной прокатки и минусы. Первый минус – высокое потребление энергии. Второй минус – необходимость отжига из-за образования наклепов (то есть, упрочнения металла). 

 ·  Прокатка сортового металла 

Для прокатки сортового металла необходимо нагреть заготовку до температуры 1100-1250 градусов. После нагрева заготовка подается к клетям и прокатывается 

Прокатка стали применяется как в черной, так и в цветной металлургии. 



Контроль качества


К входному контролированию и последующему использованию допускаются изделия металлопроката, на которые оформлены документы ОТК изготовителя. Исполнение дел по входному контролированию металлопроката разного сортамента возложено, сообразно положениям, на персонал ОТК. Эффекты входного контролирования поступающего металлопроката заносятся в журнал входного контролирования. Ассортимент, размер, очередность исполнения дел по соблюдению стандартов поставляемого металлопроката отнесены аннотацией. Качество поступающего сплава имеет главное значение и контролируется с эпизода поступления на предприятие (входной контроль), и по мере его продвижения по научно-технической цепочке в грядущей очередности.
 
 
1.) Ревизия сопроводительной документации поступающего металлопроката:
 ·  товарно-транспортные документы на соотношение названий металлопроката по всей номенклатуре.
 ·  документы, подтверждающие качество сплава (паспорта, сертификаты) на присутствие полного оформления и соотношение записанных марок стали с маркировкой на любой единице металлопроката.
 ·  внесение характеристик металлопроката в журнал входного контролирования.

2.) Проверка геометрии металлопроката:
 ·  изделия листового проката на волну и прогиб.
 ·  круглую высококачественная сталь на изгиб, спираль и овальность.

3.) Проверка геометрических размеров металлопроката с использованием измерительного прибора:
 ·  лист по толщине
 ·  полосу по ширине и толщине
 ·  квадрат по верности формы и объема
 ·  шестигранник по грани
 ·  трубы по внешнему поперечнику и толщине стены

4.) Ревизия состояния плоскости металлопроката:
 
4.1)Литье.
 ·  на присутствие усадочных раковин (перекрытые или же открытые полости в теле отливки, имеющие ошибочную форму, шершавую либо кристаллическую плоскость, порой окисленную)
 ·  на присутствие газовой пористости (встает в ходе кристаллизации в связи выделения газов, растворившихся в сплаве при его плавлении)
 · на присутствие неметаллических включений (внешние или же внутренние полости, переполненные формовочной смесью или же шлаком)
 · на присутствие трещин в продукте металлопроката с использованием оптического прибора (имеют все шансы иметь как холодную, но и горячую природу исходя из критерий усадки в ходе кристаллизации)
 · на присутствие ликвации (данное районное несоответствие хим. состава в отдельных зонах. В зоне ликвации механические данные имеют все шансы быть занижены. Потому данный недостаток находится наиболее часто при механической обработке)

4.2.) Металлопрокат.
 
Отличительное внимание надо обращать на дефект- флокены, образующиеся в среднеуглеродистых и среднелегированных марках стали. Они обнаруживаются в центральной доли круглого металлопроката среднего и большого сечения и имеют вид небольших зигзагообразных трещин, являющих собой в изломе пятнышка с поверхностью отличительного серебристого расцветки, округлой формы. Появляются при завышенном содержании водорода, который наполняет все пустоты, практически до недостатков кристаллической сетки и, превращаясь из атомарного в молекулярный, развивает большое давление, приводящее к разрушению сплава. Флокены наиболее часто появляются при закалке, в последствии снятия припуска резанием или же, собственно особенно плохо, при поломке детали.
 ·  Металлопрокат проверяется на присутствие поверхностных рисок (образуются при попадании маленьких частиц на валки при прокатке)
 ·  на присутствие волосовин (имеют вид мелких трещин, находящихся на плоскости и вытянутых вдоль направления деструкции, считаются эффектом деструкции неметаллических подключений или газовых пузырей)
 ·  на присутствие закатов (наслоения, образующиеся в связи излишка сплава в валках)
 ·  на присутствие пленки (отслаивающиеся с плоскости пленки, которые образуются при раскатывании слитка, имеющего на собственной плоскости застывшие капли водянистого сплава).

5.) Нанесение цветной маркировки сообразно подтвержденной на предприятии, таблицы расцветок по маркам использующейся стали:
 ·  на листовом металлопрокате наносится по окружности листа буквенно-цифровая маркировка стали через трафарет краской надлежащего данной марке расцветкой
 ·  на круглом металлопрокате по торцу

6.) Проверка химического состава производится взятием образца с каждой единицы металлопроката методом спектрального анализа.


-2017

© «MDT Group», 2009-2017