Понимание разницы между углеродистой сталью и легированной сталью.

Определение углеродистой стали и легированной стали

 

Сталь, как всем известно, — это общее название для железоуглеродистых сплавов. Углеродистая сталь (сокращенно углеродистая сталь) — это железоуглеродистый сплав с содержанием углерода менее 2,11%. В её химическом составе, помимо железа и углерода, присутствуют также ограниченные примеси, такие как кремний, марганец, фосфор и сера, и других легирующих элементов нет.

 

На долю углеродистой стали приходится около 80% от общего объема производства стали, и она широко используется в строительстве, мостостроении, автомобилестроении, судостроении, машиностроении, промышленности, нефтехимии, морском строительстве и других областях.

 

Легированная сталь — это сталь, в которую в углеродистую сталь добавлены один или несколько других легирующих элементов, таких как хром, никель, вольфрам, титан, ванадий, марганец, медь, алюминий, молибден и др., с целью повышения определенных свойств стали. Эти химические элементы добавляются в различных пропорциях/комбинациях для придания материалу различных эффектов, таких как повышение твердости, улучшение коррозионной стойкости, повышение прочности, улучшение формуемости, изменение свариваемости и т. д.

 

На долю легированной стали приходится около 20% от общего объема производства стали, и она широко используется в различных областях, таких как машиностроение, нефтехимия, строительство, производство бытовой химии, медицинского оборудования, синтетических волокон, транспорт и т. д.

 

 

Классификация углеродистой и легированной стали

• Классификация углеродистой стали

В зависимости от содержания углерода сталь можно разделить на: низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистую; чем выше содержание углерода, тем выше твердость и ниже ударная вязкость.

 

Низкоуглеродистая сталь: содержание углерода C%≤0,25%. К распространенным низкоуглеродистым сталям, используемым для изготовления крепежных изделий, относятся сталь A3, сталь Q215A, сталь Q235, сталь 20#, сталь 22# и др.

Среднеуглеродистая сталь: содержание углерода 0,25%

Высокоуглеродистая сталь: содержание углерода C%＞0,45%. Высокоуглеродистая сталь практически не используется для производства крепежных изделий, представленных на рынке, из-за высокого содержания углерода, твердости и хрупкости, а также склонности к поломке.

 

• Классификация легированной стали

В зависимости от общего содержания легирующих элементов сталь подразделяется на: низколегированную, среднелегированную и высоколегированную, при этом различаются содержание и состав легирующих элементов, а также эксплуатационные характеристики.

 

Низколегированная сталь: общее содержание легирующих элементов ≤5%;

Среднелегированная сталь: 5%

Высоколегированная сталь: содержание легирующих элементов >10%.

 

К распространенным легированным сталям, используемым для изготовления крепежных изделий, относятся: 30CrMo, 40Cr, 35CrMo, 42CrMo и др.

 

Характеристики углеродистой и легированной стали

• Характеристики углеродистой стали

Эксплуатационные характеристики углеродистой стали зависят от содержания в ней углерода. Чем выше содержание углерода, тем выше прочность и твердость, и тем ниже пластичность, ударная вязкость и свариваемость.

 

Преимущества: хорошая пластичность и свариваемость; низкая цена, легкость плавки; хорошая технология обработки; характеристики могут быть улучшены путем регулирования содержания углерода или изменения метода обработки;

 

Недостатки: несколько низкая прочность; плохая закаливаемость; недостаточная термостойкость; низкая коррозионная стойкость; низкая магнитная проводимость; легко намагничивается в магнитном поле.

 

• Характеристики легированной стали

Различные легирующие элементы, добавляемые в сплав, обладают различными свойствами.

 

Преимущества: хорошие комплексные характеристики; пригодность для специальных целей; высокая прочность и ударная вязкость; хорошая закаливаемость, не подвержен деформации и растрескиванию; износостойкость, коррозионная стойкость, низкотемпературная и высокотемпературная стойкость, немагнитность и т.д.

 

Недостатки: высокая стоимость; более сложные процессы формования и термообработки.

 

Применение углеродистой и легированной стали

• Применение углеродистой стали

 

Углеродистая сталь часто используется для изготовления различных строительных компонентов, контейнеров, ящиков, корпусов печей и сельскохозяйственной техники, мелких несущих деталей, шайб, шплинтов, стяжных стержней, штампованных и сварных деталей и т. д.

 

Углеродистая сталь, используемая для производства крепежных изделий.

 

Сталь Q215A подходит для изготовления шайб;

 

Сталь Q235 подходит для изготовления болтов, гаек, винтовых втулок, шплинтов, заклепок и т. д., и в основном используется для изделий без требований к твердости, таких как болты класса 4.8, гайки класса 4 и небольшие винты;

 

Сталь марок 35# и 45# относится к высококачественным углеродистым стальным конструкциям и в основном используется для изготовления болтов, гаек и шестигранных крепежных элементов марки 8.8.

 

• Применение легированной стали

 

Легированная сталь может использоваться для изготовления деталей транспортных средств, таких как автомобили, корабли и самолеты; деталей для станков, ракет, снарядов и т. д.; а также для производства различных подшипников качения, режущих инструментов, измерительных инструментов, пружин, горячих и холодных форм, прокатных форм, пружин, приборов и т. д.

 

Используется в особых случаях, в жаростойких и коррозионностойких средах, таких как паровые турбины, котлы, химическое оборудование и т. д.

 

Легированная сталь, используемая для производства крепежных изделий.

 

В основном используется для производства высокопрочных болтов и гаек, например, для материалов класса 10.9, включая 30CrMo и 40Cr; для материалов класса 12.9, включая: 35CrMo, 42CrMo и др.

 

Сталь 30CrMo часто используется для изготовления болтов и шпилек, работающих под высокими нагрузками; различных крепежных элементов, применяемых в условиях высоких температур (ниже 450℃), таких как паровые турбины и котлы; фланцев и гаек, используемых в условиях высоких температур (ниже 500℃) и высокого давления;

 

Сталь 40Cr подходит для изготовления винтовых втулок, штифтов, шатунных винтов, гаек и т. д.

 

Сталь 35CrMo часто используется для изготовления различных крепежных элементов, работающих под высокими нагрузками, например, крепежных элементов для паротурбинных генераторов; различных крепежных элементов, используемых в условиях высоких температур (ниже 480℃), например, в котлах;

 

Сталь 42CrMo подходит для производства крепежных изделий, требующих большей прочности, чем сталь 35CrMo.

 

Учитывая характеристики углеродистой и легированной стали, при выборе материалов для крепежных изделий приоритет следует отдавать углеродистой стали, при условии соответствия требованиям эксплуатации; если размеры изделий велики, форма более сложная, а требования к прочности и точности высоки, или имеются требования к твердости при высоких температурах и другим особым характеристикам, то следует использовать легированную сталь.

 

После прочтения этого текста, сможете ли вы отличить углеродистую сталь от легированной стали?

 

• WhatsApp+8619829729659
• Номер телефона: +86-029-81165337
• Электронная почта: fastom@vip.163.com