Где применяют нержавеющую сталь. Сталь где применяется
Сталь 40х. Ее описание и сфера применения
Сталь является одним из самых важных конструкционных металлов. Она нашла широчайшее применение в строительстве, машиностроении, а также многих других отраслях. У этого металла много самых разных марок, и все они отличаются друг от друга характеристиками. Сталь 40х – конструкционная легированная марка этого материала. И здесь мы о ней поговорим подробнее.
Кроме обычных примесей, в марке 40х содержится определенное количество элементов, которые специально вводятся. Благодаря этому обеспечиваются особенные свойства. Здесь, как легирующий элемент, применяется хром. Именно из-за него в маркировке стали присутствует буква Х.
В данной стали есть особенность – это трудная свариваемость. В связи с этим сталь 40х в процессе сварки подвергается нагреву до 300оС, а после нее – термической обработке. Кроме этой особенности, имеется склонность к отпускной способности, а еще флокеночувствиетльность.
Сталь 40х характеристики имеет следующие:
– удлинение относительное – 13-17%;
– ударная вязкость – до 800 кДж/кв. метр;
– предел прочности – до 900 МПа.
Есть и другие особенности, характерные для этой марки стали:
– предел выносливости достаточно высокий;
– возможность проводить обработку способом резания, путем сваривания или под давлением;
– стойкость к короблению и обезуглероживанию при термовоздействии.
Для всех подобных материалов это самые важные свойства. Именно они позволяют применять сталь 40х в машиностроительной отрасли.
При ковке стали этой марки температура в начале процесса составляет 1250 оС, а в конце – 800 оС.
Очень часто эта сталь находит применение при изготовлении улучшаемых деталей, которые отличаются повышенной прочностью. Это такие изделия, как плунжеры, шпиндели, оси, валы, кольца, вал-шестерни, коленчатые и кулачковые валы, болты, полуоси, рейки, втулки, губчатые венцы, оправки и другие нужные детали.
Сталь 40 широко применяется для изготовления метчиков, сверл, напильников. Как видите, это все инструменты, которыми приходится работать при небольшой скорости, а температура нагрева составляет не больше 2000 градусов. Эти изделия представляют собой прутки, у которых круговое поперечное сечение. Изготавливаются они согласно ГОСТу 5950-2000.
В случае если нужна сталь, обладающая устойчивостью к коррозии, нужно обратить внимание на марку 40х13. Это нержавеющая коррозийно-стойкая сталь. Устойчивость к коррозии она приобретает после закалки, ведь при этом полностью растворяется карбид. Сталь 40х13 производится в индукционных печах, а также открытого дугового типа. Полученный материал прекрасно деформируется при температуре 850-1100 оС. А чтобы не было трещин, нагрев и последующее охлаждение нужно проводить медленно.
Напоследок стоит дать рекомендацию покупателям. Лучше всего сталь 40х, а также изделия из нее покупать у заводов-изготовителей напрямую. Здесь всегда стоимость будет без наценок, ведь вы "обходите" посредников. Также изделия могут быть изготовлены по заказанным вами параметрам. Кроме того, заводы часто предлагают скидки оптовым покупателям, а также есть гарантия качественности товара. А в случае брака вы будете знать, к кому обращаться.
fb.ru
Структура стали. Химические, механические и физические свойства.
Часть 1- "Cтруктура"
"Железо не только основа всего мира, самый главный металл окружающей нас природы, оно основа культуры и промышленности, оно орудие войны и мирного труда".
А.Е.Ферсман
Все знаю, что сталь является важнейшим инструментальным и конструкционным материалом для всех отраслей промышленности.
Металлургическая промышленность Украины насчитывает более 50 металлургических заводов и является стратегически важной для страны. В Украине производится широкий ассортимент металлопроката, таких, как: арматура, круги, квадрат, катанка, проволока, полоса, уголок, балка, швеллер, листы, трубы и метизы.
Сталь
Рассматривая данный вопрос, начнем с химического состава.
Сталь – это соединение железо (Fe) + углерод (С) + другие элементы растворенные в железе.
Железо в чистом виде имеет очень низкую прочность, а углерод ее повышает.
Углерод улучшает и некоторые другие показатели:
- твердость,
- упругость,
- устойчивость к износу,
- выносливость.
Содержание "Fe" в стали должно быть - не менее 45%, "С"- не более 2,14% - теоретически, однако на практике % концентрации углерода имеет следующий диапазон значений:
- Низкоуглеродистые стали - 0,1-0,13 %
- Углеродистые стали 0,14-0,5%
- Высокоуглеродистые – от 0,6%
Чем выше процент содержания углерода в стали , тем выше ее прочность и меньше пластичность.
УГЛЕРОД - является неметаллическим элементом. Его плотность равна 2,22 г/см3, а плавится при t -3500 °С. В природе он присутствует 2х полиморфных модификаций – графит (стабильная модификация) и алмаз (метастабильная модификация), а в сплаве с железом:
- в свободном - графит (в серых чугунах),
- в связанном - твердое состояние -цементит.
Углерод в соединении с железом находится в состоянии цементита, т.е в химической связи с железом (Fe3C). Структура цементита может быть очень разной, а зависит она от процесса образования, содержания углерода и методов термообработок.
Углерод в свободном состоянии присутствует в сером чугуне (СЧ), в виде графита. Серый чугун имеет пористую металлическую структуру и является весьма хрупким; на нем легко появляются трещины (особенно в процессе сварки).
Химический состав углеродистых сталей обыкновенного качества (ГОСТ 380-71)
Система железо- углерод
Структура стали изучается по диаграмме состояния системы железо- углерод. Она характеризует структурные превращения стали и выражает зависимость структурного состояния от температурных режимов и химического состава.
Диаграмма состояния системы железо- углерод
Диаграмма состояния содержит критические точи, которые очень важны теоретически и практически для процессов термообработки стали и их анализа. С помощью диаграммы Fe-C - можно определить вид термообработки, температурный интервал изменения структуры и прогнозировать микроструктуру.
Структуры стали
Сплавы железа с углеродом при различных температурах и различном содержании «С» имеют различную структуру, а соответственно и физические и химические свойства. Одним из таких состояний и является описанный выше цементит. А теперь о них:
Аустенит – твердая структура углерода в гамма-железе - содержит "С" до 1,7% (t > 723° С). При снижении температуры аустенит распадается на феррит и цементит и возникает пластинчатая структура - перлит.
Феррит - твердый раствор "C" в α-железа- при t> 723-768° С , концентрация "С" составляет - 0,02%, а при t 20°С около 0,006% "С". Он очень пластичен, не тверд и имеет низкие магнитные свойства.
Цементит - карбид железа Fe3C. Концентрация «С» 6,63% . Цементит является хрупким , а его твердость - НВ760-800.
(на рисунке структура: цементит + перлит)
Перлит - механическая смесь феррита и цементита, образуемая при постепенном охлаждении в процессе распада аустенита. Исходя из размера частиц цементита перлит имеет различные механические свойства. Содержание «С» -0,8%.
Ледебурит (структура чугуна) - смесь образующаяся из кристаллизация жидкого сплава цементита и аустенита. Ледебурит очень твердый, но хрупкий. Концентрация "С"-4,3%
Свойства стали
Конечно, не только углерод влияет на свойства стали. Состав дополнительных элементов и их количество придают стали определенные свойства. Примеси бывают полезными и вредными. Хорошие примеси влияют исключительно на сами кристаллы, а вредные негативно воздействуют на связь кристаллов между собой. К хорошим примесям относят : марганец (Mn), кремний (Si). К плохим: фосфор (Р), серу (S), азот, кислород и другие.
Физические и механические свойства стали
Основными физическими свойствами стали являются:
- теплоемкость;
- теплопроводность;
- модуль упругости.
Понятие модуля упругости стали (Е) заключается в соотношении твердого вещества упруго деформироваться при воздействии силы. Данная характеристика на прямую зависит от напряжения, а точнее, является производной соотношения напряжения к упругой деформации.
- модуль сдвига (упругость при сдвиге) (G )– величина измеряемая в Паскалях (Па), определяющая упругие свойства тела или материала и их способность сопротивляться сдвигающим деформациям. Он применяется для расчета на сдвиг, срез, кручение.
- коэффициент линейного и коэффициент объемного расширения при изменении температуры – это величина показывающая относительное изменение линейных размеров или объема материала или тела при увеличении температуры при неизменном давлении.
Основными механическими свойствами стали являются:
- - прочность
- - твердость
- - пластичность
- - упругость
- - выносливость
- - вязкость
Показатели механических свойств углеродистых сталей обыкновенного качества ( ГОСТ 380-71)
Основными химическими свойствами стали являются:
- степень окисления
- устойчивость к коррозии
- жаростойкость
- жаропрочность
Качество стали определяется различными показателями всех ее свойств и структуры. Учитываются и свойства и изделий из этой стали.
По качеству стали разделяют на:
- обыкновенного качества,
- качественная сталь,
- высококачественная сталь.
В данной статье мы рассматриваем только структуру стали и связанные с ней понятия. Качество стали, состав дополнительных примесей и их свойства будут рассмотрены в следующей публикации.
Опубликовано: 24.12.2015
vikant.com.ua
Где применяют нержавеющую сталь
Для непосвященных следует объяснить, из чего делается этот вид стали, имеющий большое использование в современном мире и который обладает великолепными физическими качествами стойкости от воздействий извне. Кстати, если вас интересует нержавеющая сталь переходите на сайт Steelservice.com.ua.
Сам производственный процесс нержавеющей стали состоит в создании сплава из хрома с железом, а еще применяют иные составляющие, которые называют легирующими элементами – никель, титан, марганец, вольфрам, сера и иные. В нужный момент времени происходит добавление легирующих компонентов в расплавленное железо с соблюдением необходимых пропорций. Каждый легирующий компонент придаёт определенное свойство нержавейки. К примеру, сера выполняет сталь крепче, но ухудшает противо ржавочные свойства, никель придаёт стойкость к обстановке с очень высокой кислотностью, что выполняет нержавейку более стойкой к ржавчине. Использовать нержавеющую сталь в строительстве стали практически недавно, хотя данный способ открыли более ста лет тому назад.
Марки нержавейки
Есть более тридцати марок нержавеющей стали, которые выделяются по степени физической стойкости от коррозийных процессов и остальных воздействий извне. Неодинаковые страны, которые имеют интересы в металлургии, применяют собственное обозначение марок нержавейки. В Германии это DIN, а в стране восходящего солнца JIS, но самой популярным считается AISI – американская система обозначений. Вот например приведу пример 2-ух марок, имеющих неодинаковые свойства и применяющиеся по собственному определенному назначению.
Марка нержавеющей стали AISI 210 – используется с целью проведения строительных работ внутри помещения, так как владеет небольшой стойкостью к коррозии и окислению металла.Марка нержавеющей стали AISI 304 – владеет большей коррозионной стойкостью, благодаря этому может применяться во внешних элементах сооружения.Также есть AISI 410S, 439, 316L, 316Ti, последняя марка говорит о наличии в сплаве титана, что даёт большую прочность и стойкость в самых агрессивных средах.
Использование нержавейки в строительстве
В нынешнем мире применение нержавейки настолько популярно, что без нее уже невозможно исполнение строительных работ. Достаточно хорошо нержавеющая сталь выглядит, как компонент декора все вместе с другими строительными материалами, например как дерево и стекло. Полированная поверхность нержавейки или специализированное покрытие на матовой основе выполняет материал достаточно распространенным у декораторов интерьера. Неподверженность этого вида материала для строительства к условиям погоды, даёт старт повсеместному использованию при сооружении ограждений для лестниц, фасадов построек, верхушек лестницы, карнизов, балконов и многое иное. Производство нержавеющей стали на заводах имеет большой спектр выпускаемых изделий.
Профиль – разные по форме изделия, широко применяющиеся в работах внутри.Лист – также распространенный и имеющий хороший интерес.Труба – активно применяется при создании ограждений, стоек и многое иное.Уголок – применяется во всех разновидностях работ, и внутренних, и внешних.Прут – как и другие виды, применяется во многих видах строительных работ.
www.metalstanki.com.ua
Что такое сталь?
Сталь - это сплав железа и углерода. На современном металлургическом рынке появляются новые виды стали. Давайте разберемся подробнее что же это за сплав и какими свойствами он обладает.
Давно известно, что сталь является сплавом, который в большей степени состоит из углерода и железа. Благодаря тому, что в сплаве имеется углерод, то сталь обладает боле высокими характеристиками прочности, в отличии то сплава железа. Однако, это сильно влияет на пластичность материала, то есть показатель ковкости заметно снижается.
Свойства стали
Свойства стали чаще всего напрямую зависят от наличия в ней количества химических элементов, в том числе и от углерода, количество которого варьируется 0,2-2,14%. Стоит отметить, что от данного показателя также зависит сорт стали. Благодаря увеличению процента содержания углерода в составе стали, сплав приобретает не только большую прочность, но и большую хрупкость. Сплав стали, где процентное содержание углерода свыше 2,14% уже называется чугун.
Наряду с тем, что углерод является связующим звеном в сплаве стали, то его можно заменить и некоторыми и другими химическими элементами, например, марганцем, хромом, вольфрамом, никелем, титаном, молибденом и прочими.
Разные типы и количество этих элементов, помогут определить твердость, пластичность и прочность сплава стали.
Также связующий материал отвечает за правильную поддержку кристаллической решетки, посредством блокирования движения атомов железа. Таким образом, получается что он является для стали неким затвердителем.
Плотность сплава стали зависит от процентного содержания имеющихся в нем компонентов, и колеблется от 7750 до 8050 кг/м3.
Еще один способ изменить механические свойства стали - это термические ее обработать. Этот процесс оказывает воздействия на прочностные, теплопроводные и электрические характеристики сплава.
Применение стали
На сегодняшний день имеется большой ассортимент видов стали, к примеру, углеродистая или мягкая сталь, нержавеющая или оцинкованная, и прочие, использующиеся зачастую для строительных нужд. Большое количество зданий, стадионов, железнодорожных путей, мостов и другое.
Помимо этого, сталь применяют почти во всей сферах промышленности, для производства транспортного, воздушного, водных средств и прочее.
Большое количество привычных для нас предметов также было изготовлено при применении сплава стали, к примеру, посуда, техника. В современном мире стали также применяют при обустройстве дома, планировании интерьера, для мебельной продукции. Сталь – это неотъемлемая частичка стиля Hi Tech.
Для чего необходима нержавеющая и оцинкованная сталь?
Несмотря на то, что сталь имеет ряд весомых преимуществ, к примеру, долговечность, тепло и электропроводность, то железо ей передало свой главный минус – коррозию, то есть способность подвергаться окислению.
После долгих исследований и опытов, специалисты смогли создать такой сплав стали, который больше не будет подвержен коррозии, то есть оцинкованную и нержавеющую.
Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь, благодаря своим особым свойствам, почти не подвергается коррозии или ржавчине. При этом она сохраняет все основные характеристики стали – стойкость к износу, пластичность и прочность.
Состав нержавеющей стали отличается тем, что в нем присутствует определенное количество элементов хрома. Количество хрома колеблется в диапазоне 10,5 -11%. Благодаря этому, на нержавеющей поверхности стали, образуется оксидовый слой хрома, являющейся инертным. Это представляет собой основную причину таких характеристик нержавеющей стали. Поэтому такая сталь применяется в тех средах, где возможно соприкосновение с водной или агрессивной средой.
Оцинкованная сталь
Оцинкованная сталь представляет собой точно такую же углеродистую сталь, только с нанесением на поверхность покрытие, которое способно предохранить металл от коррозии. Не сложно догадаться, что покрытие оцинкованной стали – это материал, который обладает высоким показателем к коррозии, то есть цинк. Процесс технологии, когда на поверхность стали наносится цинк, принято называть гальванизацией или цинкованием.
На нынешний момент используют два способа гальванизации:
- Погрузка стали в расплавленный цинк.
- Метод электролиза, то есть посредством выделения цинка на стальную поверхность, благодаря цинковым солям, где воздействует электрический ток.
Задайте свой вопрос!
Мы свяжемся с вами в ближайшее время и дадим подробную консультацию
www.centralsteelcombine.ru
Доклад про сталь
Вам когда-нибудь приходилось видеть кусок настоящего железа? Скорее всего, нет: его очень сложно получить и это недешево стоит, а главное, из него не сделаешь почти ничего полезного. С давних пор люди по привычке говорят: «железный гвоздь», «железная дорога», «железное ведро». На самом деле и гвозди, и ведра, и рельсы сделаны не из железа, а из сплавов железа с другими веществами.Чистое железо — очень хрупкий и мягкий металл. Если же расплавить железо и к нему добавить немного углерода, то после застывания получится твердая и прочная сталь. Именно из нее сделаны многие окружающие нас вещи, которые мы неправильно называем железными. Сталь — это затвердевшая смесь железа и углерода (их сплав).
Разновидности стали
Сплавляя разные металлы и неметаллические минеральные вещества, можно получать материалы с новыми свойствами, которыми не обладает ни один из входящих в них элементов. Мягкие металлы становятся твердыми, непрочные превращаются в очень крепкие, легко расплавляемые приобретают возможность выдерживать высокую температуру. Даже небольшие добавки других веществ в расплавленный металл резко изменяют его свойства. Такие добавки называются легирующими элементами, а металл — легированным.
Например, нержавеющая сталь легирована никелем и хромом, а сталь легированная вольфрамом и хромом становится быстрорежущей (разновидность инструментальной). Резцы этой стали могут накаляться при работе до красного цвета, сохраняя свою твердость.
В зависимости от типа производства сталь бывает мартеновской, кислородно-конвертерной (важнейший способ производства на сегодняшний день), кислой, основной или электросталью.
По назначению изделий выделяются группы: конструкционные (строительные конструкции, машины, суда, вагоны, паровые котлы) и инструментальные (ударно-штамповые, режущие и мерительные инструменты).
По качеству (количеству вредных примесей) стали подразделяют на обыкновенные, качественные, высококачественные и особо высококачественные.
По характеру застывания различают спокойную, полуспокойную и кипящую сталь.
Применение стали
Этот сплав уже несколько веков верно служит человечеству в самых разных областях. На его долю приходится более 90 % всех изделий из металла. Более того, это основной элемент черной металлургической промышленности и главный материал для любого производства. Из сплавов изготавливаются инструменты, детали машин, бытовые вещи, мосты, скульптуры и т.д.
На сегодняшний день во всем мире производится около полутора миллиардов тонн стали. Около половины мирового производства приходится на долю Китая. Россия в этом списке находится на 15 месте.
Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя в группе ВКонтакте. А ещё — спасибо, если ты нажмёшь на одну из кнопочек «лайков»:Вы можете оставить комментарий к докладу.
www.doklad-na-temu.ru
СТАЛЬ - это... Что такое СТАЛЬ?
СТАЛЬ, сплавы ЖЕЛЕЗА с примесью УГЛЕРОДА. Исключительная прочность стали сделала ее чрезвычайно важным материалом в строительстве и производстве товаров. Наиболее распространенным видом является простая углеродная сталь, так как углерод является ее основной примесью. В такой стали содержится около 1% углерода и незначительные количества других компонентов (марганца, кремния, серы и фосфора). В ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ также содержится определенное количество углерода, но благодаря присутствию в них марганца, никеля, хрома, ванадия и молибдена, они обладают рядом индивидуальных свойств. Низколегированная сталь, в которой содержится менее 5% легирующих добавок, чрезвычайно прочна и используется в строительстве зданий, мостов и частей машин. В высоколегированной стали содержится более 5% добавок. Сюда относится НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ. Впервые сталь научились производить около 2000 лет назад, но ранние МЕТОДЫ ее получения были медленными и трудоемкими, поэтому ее удавалось получить только в малых количествах. Широкомасштабное производство стали стало возможным лишь в середине XIX в., с изобретением БЕССЕМЕРОВСКОГО и МАРТЕНОВСКОГО ПРОЦЕССА. Сейчас при изготовлении стали используется КИСЛОРОДНОЕ ДУТЬЕ. Некоторые виды стали производят в ЭЛЕКТРОПЕЧИ ( в том случае, если в ее состав входят материалы, которые подверглись бы окислению в ходе других процессов производства стали).
Сталь На иллюстрации показано, как из железной руды получают обыкновенную углеродистую сталь, состоящую из чистого железа и незначительного количества углерода. В железной руде железо связано с кислородом и другими примесями, главным образом, кремнеземом. Обозначения: A) Полученное сырье — уголь, известняк и железная руда B) После первичного дробления и сортировки сырье обогащается. Уголь коксуется для того, чтобы удалить лишние вещества и примеси. Железная руда подвергается магнитному обогащению, чтобы отделить магнитную руду от немагнитной породы. Известняк обычно не содержит примесей C) Сырье дробится для того, чтобы его можно было использовать в домне D) Слишком крупное сырье возвращается для дальнейшего дробления, а подходящее для домны отправляется прямо туда. Слишком мелкая железная руда смешивается с мелким извесг-няком и коксом и сжигается для получения шлака Е) Известняк, железная руда и кокс продуваются горячим воздухом Топливная нефть сжигается при доменном дутье и воспламеняет кокс Сжигаемый кокс так сильно повышает тем пературу в центре домны, что материал в ней наполовину плавится. Горячий кокс и газы, которые образовались в результате сжигания, удаляют кислород из железной руды и образуют угарный и углекислый газы, — газообразную смесь,которая выводится через выхлопное отверстие Другая важная примесь в железной руде — это кремнезем, реагирующий с известняком. Освобожденные от кислорода железо и кремнезем собираются внизу печи. Смесь железо-кремнезем легче, чем железо, и образует слой шлака,тем самым способствуя их легкому разделению через разделяющие отверстия вверху F) Расплавленное железо поглощает лишний углерод из кокса, уровень которого должен быть понижен для того, чтобы получить годную к употреблению сталь Это происходит посредством продувания чистого кислорода по поверхности расплавленного магериала в домне. Углерод соединяется с кислородом и сгорает с образованием угарного и углекислого газов Извесшяк, скапливающийся на поверхносги расплавленного металла, поглощает много примесей, оставшихся после продувки G) Очищенная сталь с соответствующим содержанием углерода готова к разливке, а примеси остаются в шлаках
Научно-технический энциклопедический словарь.
dic.academic.ru
