Основные марки сталей и сплавов для кузнечных цехов

Углеродистые и легированные стали. Сталь представляет собой сплав железа с углеродом. Содержание углерода в стали практически может составлять от 0,05 до 2 %. Кроме того, в стали обычно содержится небольшое количество примесей: полезных — марганца, кремния и др., вредных — серы, фосфора, кислорода, азота, водорода и др.

Для придания стали требуемых свойств (повышенных прочности, твердости, сопротивления истиранию и коррозии, жаропрочности и т.п.) в нее специально вводят элементы, называемые легирующими — никель, хром, вольфрам, молибден, титан и др. Такую сталь называют легированной. Разные элементы оказывают различное влияние на свойства стали.

Углерод (С) в значительной степени влияет на свойства стали. Чем больше содержание углерода в стали, тем она прочнее и тверже, но менее пластична и обладает более высокой закаливаемостью. Стали с содержанием углерода свыше 0,6 % имеют пониженную теплопроводность, поэтому нагревать и охлаждать их следует медленно, так как при быстром нагреве возможно образование трещин.

Кремний (Si) и марганец (Мп) попадают в сталь при ее выплавке. Обычно их содержание составляет: Si - 0,35 ... 0,4 %; Мп -0,5 ... 0,8 %. В таких количествах эти элементы не оказывают существенного влияния на свойства стали. Кремний и марганец добавляют также в сталь специально, и тогда они меняют ее свойства в широких пределах. Так, увеличение содержания кремния до 2,5 % повышает упругость стали, при большем его количестве (3,1 . . . 3,5 %) она становится жаростойкой. Марганец увеличивает твердость, упругость и сопротивление истиранию. Стали с повышенным содержанием кремния и марганца имеют пониженные пластичность, свариваемость и теплопроводность. Как и высокоуглеродистые стали, их следует нагревать перед ковкой медленно во избежание возникновения трещин.

Сера ( и фосфор (Р), являющиеся примесями, придают стали хрупкость, красноломкость и хладноломкость. Содержание серы и фосфора в сталях не должно превышать 0,05 %.

Стали классифицируют по следующим основным признакам: способу производства; химическому составу; степени раскисления; качеству; назначению.

По способу производства стали подразделяют на конвертерные, выплавляемые в конвертерах, мартеновские, получаемые в мартеновских печах, и электростали, получаемые в электродуговых и высокочастотных индукционных печах.

По химическому составу различают углеродистые и легированные стали. В углеродистых сталях основным элементом, определяющим их свойства, является углерод. В зависимости от его содержания стали подразделяют на низкоуглеродистые ( < 0,3 % С), средне углеродистые (0,3 ... 0,7 % С) и высокоуглеродистые ( > 0,7% С). На долю углеродистых сталей приходится ~ 80 % от общего объема, так как они относительно дешевы, обладают удовлетворительными механическими свойствами и хорошей обрабатываемостью резанием и давлением.

Легированные стали подразделяют в зависимости от суммарного содержания легирующих элементов. В низколегированных сталях их содержится до 5 %, в среднелегированных — 5 ... 10 %, в высоколегированных - свыше 10 %.