Сталь – это сплав, в основе которого железо (минимум 45 %) и углерод (максимум 2,14 %), а также постоянные и случайные примеси в виде серы, фосфора, марганца, кремния и др., от вида и количества которых зависит качество материала. Черной металлургией сегодня производится огромное количество разновидностей стали, каждый из которых имеет свои свойства. Они могут отличаться по технологии изготовления, химическому составу, показателям качества, структуре и другим параметрам. Нужно знать основные критерии и методы, чтобы определить состав стали по марке и подобрать оптимальный вид материала для решения необходимых задач.
Применяются разные критерии, позволяющие классифицировать все стальные сплавы:
Особенности производственного процесса. Характеристики сплава во многом определяются технологией его получения. Классический способ заключается в том, что чугун и лом переплавляется в мартеновских печах. Процесс длительный, происходи выброс вредных веществ в окружающую среду. Сегодня для этих целей все чаще используются кислородные конвертеры и электрические печи. Для изготовления легированных сплавов стали высокого качества используется технологи электрошлаковой переплавки.
Химический состав. В зависимости от того, какие химические вещества входят в состав стали, бывают углеродистые (для стандартных условий использования) и легированные (доя агрессивной среды, высоких температур). Различают углеродистые стали по количеству углерода: низко- (до 0,3 %), средне- (0,3-0,7 %) и высокоуглеродистые (более 0,7 %). Легированные классифицируются в зависимости от того, какая доля легирующих добавок в их составе: низко- (до 5%), легированные (5-10 %), высоколегированные (более 10 %).
Область применения. Стали могут быть конструкционными, инструментальным, а также специального назначения.
Качество. Данный критерий включает в себя особенности технологического процесса, состав сплава, а также дополнительные технологические приемы. Стали могут быть обыкновенного качества, качественными, высококачественными, и особо высококачественными.
Степень раскисления (удаление кислорода из сплава стали, что приводит к его разрушению при воздействии высоких температур). В зависимости от данного критерия сталь может быть кипящей, полуспокойной, спокойной.
Структура. Критерий зависит от состава сплава, способа его изготовления и применения дополнительных операций в ходе производственного процесса. Структура определяется в таких состояниях: отожженное и нормальное. При отожженном состоянии структура может быть доэвтектоидной, эвтектоидной, заэвтектоидной, ледебуритной, аустенитной, ферритной. Если сталь углеродистая, ее структура будет 1-3 видов, легированные стали могут иметь структуру любого из шести типов. При нормальном состоянии структура может быть ферритной, перлитной, аустенитной, мартенситной. Последняя присуща для сталей средне- и высоколегированный, отличается мелкой зернистостью и высокой прочностью.