Классификацию сталей по качеству. Статья

По качеству, то есть по способу производства и содержанию вредных примесей, стали и сплавы делятся на четыре группы:

• стали обыкновенного качества (рядовые) – менее 0,06% S, менее 0,07% P;
• стали качественные – менее 0,04% S, менее 0,035% P;
• стали высококачественные – менее 0,025% S, менее 0,025% P;
• стали особовысококачественные – менее 0,015% S, менее 0,025% P.

Стали обыкновенного качества

Стали обыкновенного качества (рядовые) по химическому составу являются углеродистыми сталями, содержащими до 0,6% С. Эти стали выплавляются в конвертерах с применением кислорода или в больших мартеновских печах.

Примером сталей обыкновенного качества могут служить стали: СтО, СтЗсп, Ст5кп.

Это наиболее дешевые стали. В них допускается повышенное содержание вредных примесей, а также газонасыщенность и загрязненность неметаллическими включениями, так как они выплавляются по нормам массовой технологии.

Стали обыкновенного качества выпускают в виде проката (балки, прутки, листы, уголки, трубы, швеллеры и т. п.), а также поковок.

Стали обыкновенного качества предназначены для изготовления различных слабонагруженных деталей машин и приборов. Этим сталям, обладающим хорошими технологическими свойствами, отдают предпочтение в тех случаях, когда работоспособность конструкций определяется жесткостью, а прочность их благодаря значительным геометрическим размерам заведомо обеспечивается.

Стали качественные

Стали качественные по химическому составу бывают углеродистые или легированные. Они также выплавляются в конвертерах или в основных мартеновских печах, но с соблюдением более строгих требований к составу шихты, процессам плавки и разливки.

Качественные стали обладают особенным составом – к ним предъявляются строгие требования в отношении содержания различных примесей. Серы в качественной стали должно быть до 0,04%, а фосфора – до 0,035%. В отдельных случаях для создания более чистого металла эти требования ожесточаются до 0,02% содержания серы и 0,03% фосфора.

Примером качественных сталей могут служить стали: 08кп, 10пс, 20.

Такие характеристики обеспечивают материалу повышенную пластичность и вязкость, причем лучше всего данные качества проявляются при пониженных температурах. Поэтому качественные стали преимущественно используются при изготовлении элементов, предназначенных для эксплуатации в космосе или в суровых северных условиях.

Помимо этого, качественные стали, содержащие минимум серы и фосфора, используются для создания продукции ответственного назначения. Из такого материала изготавливаются важные узлы металлоизделий и детали, испытывающие в процессе эксплуатации высокое напряжение и подвергающиеся продолжительным нагрузкам. Также качественные стали востребованы в высокотехнологичных промышленных отраслях.

Стали высококачественные

Стали высококачественные по химическому составу, главным образом, легированные. Такие стали выплавляют преимущественно в электродуговых печах. Содержание серы и фосфора в высококачественных сталях еще меньше, чем в качественных сталях и не превышает 0,020 – 0,025 % каждого легирующего элемента.

Высококачественные стали имеют также повышенную чистоту по неметаллическим включениям. Колебания в содержании углерода в пределах марки должны быть не более 0,07 %, т. е. в более узких пределах, чем для качественных сталей.

Примером высококачественных сталей могут служить стали: 20А, 15Х2МА, 30ХГСА.

Стали особовысококачественные

Особовысококачественные стали выплавляются только легированными. По химическому составу эти стали соответствуют высококачественным сталям, но имеют меньший допустимый порог по содержанию серы, фосфора, неметаллических включений, примесей цветных металлов, а также содержания водорода, азота и кислорода.

Они, как правило, выплавляются в электродуговых и индукционных печах с последующей рафинирующей и вакуумной обработкой стали в ковше или печах, что обеспечивает эффективную очистку от сульфидов и оксидов.

Особовысококачественные стали содержат не более 0,01% серы и 0,025% фосфора.

Примером Особовысококачественные сталей могут служить стали: 18ХГ-Ш, 20ХГНТР-Ш, 38ХА-СШ, 35Х18-Ш, ШХ15Ш 08Х18Н12Т-И.

Особовысококачественные стали имеют высокие механические и эксплуатационные свойства материала (ударную вязкость, пластичность и контактную выносливость) , что позволяет применять такие стали без опасности хрупкого разрушения.