Чем отличаются углеродистые конструкционные стали от углеродистых инструментальных кратко

Обновлено: 04.07.2024

В предыдущей статье мы разобрали виды стали по химическому составу: легированные и углеродистые сплавы. Сегодня речь пойдет про применение или назначение металлических материалов из стали. Литейные железоуглеродистые стали различаются не только по составу, но и по эксплуатационным характеристикам. Так, в зависимости от области применения, стальные сплавы разделяют на три назначения:

конструкционные: строительные и машиностроительные;
инструментальные;
специального назначения.

Конструкционные стали дополнительно делятся на строительные и машиностроительные.

Классификация по области применения неразрывно связана с распределением углеродистых и легированных сталей по качеству сплава. В чем отличие и как разобраться в видах?

Конструкционные стали

Конструкционная легированная и углеродистая сталь применяется в отраслях машиностроения, при изготовлении конструкций для строительных и крепежных работ, в профильном и листовом прокате, при изготовлении трубопроводной арматуры и деталей трубопровода и т.д.

В конструкционных углеродистых сталях общее содержание углерода до 0,6% (но в некоторых случаях до 0,85%). Углеродистые стали делят на сталь обыкновенного качества по ГОСТ 380-05 и сталь качественную по ГОСТ 1050-88. Качественную сталь применяют при изготовлении изделий, требующих от материала большей пластичности, работы в условиях повышенного давления, в условиях ударопрочности и др. Отличаются между собой в большей прочности, пластичности и сопротивляемости ударным нагрузкам.

Конструкционные стали делятся на строительные (низкоуглеродистые, низколегированные) и машиностроительные (средне- и высокоуглеродистые). Малоуглеродистые стали отличаются хорошей свариваемостью и чаще всего их применяют для сварки строительных конструкций. В машиностроительных сталях хорошо сочетается прочность, ударная вязкость, пластичность, износостойкость. Из самого названия можно легко догадаться - такие стали применяют для различных деталей машин.

Инструментальные стали

Дополнительным разделением сталей является инструментальные свойства. Такие стали разделяют на две группы по предназначению: изготовление режущего (отрасль металлорезки, измерительные конструкции, хирургические инструменты и т.д.) и штампового инструмента (горячая и холодная штамповка, прессы, прокатные валы и т.д). После термической обработки (закалка и отпуск), такие стали обладают высокой твердостью и прочностью. Готовые инструменты: штангенциркули, зубилы, сверла, нутромеры и т.д.

Углеродистые и легированные стали специального назначения

Особое назначение в сталях обусловлено наличием как специальных элементов в сплавах, так и прочими химическими свойствами, такими как: нержавеющие (коррозионно-стойкие), жаропрочные и жаростойкие (окалиностойкие), кислотостойкие и др. Например, такие сплавы используют в средах с повышенными агрессивными свойствами, стойкостью к радиации или с электротехническими качествами.

В чем разница между конструкционными и инструментальными сталями?

Маркировка легированной конструкционной стали отличается наличием двух двузначной цифры в начале маркировки. Это содержание углерода в сотых долях процента. Инструментальная сталь отличается наличием углерода в процентном содержании от 0,7% и выше. . Эти стали также подвергаются окончательной закалке.

Что означает марка стали у8га?

У - углеродистая инструментальная сталь. Пример сталь У8ГА углерода 0,08%, буква Г - означает повышенное содержание марганца, А - высококачественная сталь.

Как определить марку стали по искре?

Где применяют углеродистые инструментальные стали?

Углеродистые инструментальные стали применяются для изготовления инструмента, который работает в условиях, не вызывающих разогрева рабочей кромки, работающий при малых скоростях обработки и не подвергающийся разогреву при эксплуатации.

Где применяются конструкционные и инструментальные стали?

Конструкционная сталь — сталь. Широко применяются в строительстве и машиностроении, как наиболее дешёвые, технологичные, обладающие необходимыми свойствами при изготовлении конструкций массового назначения.

Какие есть виды стали?

Существует множество способов классификации сталей, например, по назначению, по химическому составу, по качеству, по структуре. По назначению стали делятся на множество категорий, таких как конструкционные стали, коррозионно стойкие (нержавеющие) стали, инструментальные стали, жаропрочные стали, криогенные стали.

Какая марка стали лучше для ножа?

Сталь ELMAX имеет лучшее соотношение цена-качество и выигрывает у схожих с ней сталями S30V и RWL34 по себестоимости производства без снижения потребительских свойств клинков. По своему составу сталь ELMAX очень сходна со сталью 440С, используемой в производстве ножей. Отличие состоит в присутствии в составе ванадия.

Что положено в основу классификации стали по качеству?

По качеству — стали обыкновенного качества, качественные, высококачественные и особокачественные. . Стали обыкновенного качества содержат до 0,055 % S и 0,045 % Р, качественные — не более 0,04 % S и 0,035 % Р, высококачественные — не более 0,025 % S и 0,025 % Р, особокачественные — не более 0,015 % S и 0,025 % Р.

Как маркируются углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества?

Какие стали относятся к углеродистым сталям?

Стали конструкционные углеродистые обыкновенного качества содержат вредных примесей: серы до 0,05 %, а фосфора до 0,04 % (ГОСТ 380-2005). Эти стали маркируются Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп и т. д.

Какие стали относятся к Низкоуглеродистым?

Ст0;
Ст1сп;
Ст1пс;
Ст1кп;
Ст2сп;
Ст2пс;
Ст2кл;
Ст3сп;

В чем разница между сталью и чугуном?

Если коротко и в общих чертах, то можно сказать, что по составу чугун отличается от стали более высоким содержанием углерода, по технологическим свойствам - лучшими литейными качествами и малой способностью к пластической деформации. . «Сталь - это железоуглеродистый сплав, содержащий менее 2,14% углерода.

В чем разница между белым и серым чугуном?

Основное отличие серого чугуна от белого в том, что в первом имеется небольшой процент связанного углерода, во втором — наоборот, присутствует главным образом связанный углерод.

Как проверить чугун или металл?

Можно ли отличить чугун от стали визуально? Если речь идет о фрагментах или заготовках, обработка которых не нанесет вреда, можно посмотреть на визуальные отличия металлов. На сломе изделия из чугуна появляется темно-серый матовый оттенок, стальная поверхность более светлая, имеет глянцевую текстуру.

Как визуально отличить чугун от стали?

Визуально отличить чугун от стали можно по отсутствию блеска. Также на его поверхности образуется спель – крупные включения пластинчатого графита, которые на изломе видны невооруженным глазом. Появляются они в результате кристаллизации высокоуглеродистых сплавов.

Сталь – востребованный материал для производства множества изделий. Она представляет собой сплав углерода либо железа и других видов сырья. Ее классифицируют по нескольким характеристикам. Сталь бывает углеродистой, предназначенной для инструментов со статической нагрузкой, и легированной, с добавками фосфора, азота, кремния, магния, других элементов. Рассмотрим, чем отличается конструкционная сталь от инструментальной.

Первая разновидность выпускается согласно ГОСТу 1050. Это тип углеродистого сплава, предназначенный для болтовых, сварных конструкций, производства рельс, колес поездов, шестеренок, валов. Из конструкционной легированной стали изготавливают тракторные гусеницы, детали машин, турбин.

Инструментальная разновидность востребована для режущих, измерительных инструментов. Из нее делают молотки, стамески, сверла, резцы. Она бывает высококачественной и качественной.

Характеристики конструкционной

Этот материал классифицируют по содержанию дополнительных примесей – фосфора и серы. Последний ингредиент считается вредным, он повышает хрупкость стали. Фосфор дает трещины при горячей обработке. Чем меньше в составе этих вредных примесей, тем лучше.

Есть такие разновидности конструкционной стали:

улучшаемые. Это значит, что свойства – прочность, вязкость – меняются с помощью термической обработки. Она предполагает закалку и отпуск, средний или высокий. Со снижением температуры ударная вязкость и пластичность уменьшаются;
цементуемые малоуглеродистые. Их используют для шлицевых передач, шестерней, валов. При их применении изделие становится износостойким, прочным, пластичным;
пружинно-рессорные. Бывают универсальные и специализированные. Последние характеризируются особой устойчивостью к коррозии, тепловым воздействиям, немагнитностью;
для подшипников качения, с повышенным содержанием углерода;
автоматные. Предназначены для массового производства, например, осей, гаек автоматических линий.

Выделяют также строительные разновидности. В большинстве делаются путем применения сварки. Бывают углеродистыми и низколегированными.

Главные особенности инструментальной

Этот материал востребован при производстве высокотвердого и износостойкого инструмента. В его составе обязательно содержится минимум 0,7% углерода. Структура – в большинстве случаев ледебуритная, доэвтектоидная или заэвтектоидная. Все три вида сплава отличаются один от другого, в первую очередь, содержанием вторичного карбида. В доэвтектоидном типе он отсутствует. Карбид же есть во всех структурах.

Инструментальная сталь предназначена для изготовления режущих, высокоточных, измерительных изделий из металла. Ее также применяют для демпфирования (как горячего, так и холодного) – изготовления литейных прессформ, используемых под давлением.

Инструментальная сталь – обязательно вязкий материал, независимо от марки. Она также отличается высокой твердостью, прочностью, устойчивостью к износам. Сплавы, используемые для конкретного инструмента, имеют также ряд отличительных характеристик. При выборе материала обращают внимание на оптимальную прокаливаемость, невосприимчивость к перегревам, обезуглероживаниям, привариваниям, прилипаниям, появлению трещин.

По свойствам инструментальная сталь делится на несколько видов:

теплостойкая, вязкая. Это сплавы, содержащие вольфрам, хром или молибден. Показатели углерода в них средние или минимально допустимые;
высокотвердая, вязкая, нетеплостойкая. Это низколегированный среднеуглеродистый материал;
тепло-, износостойкая, высокотвердая. К этой категории относятся ледебуритные, режущие типы;
твердая, износо-, среднетеплостойкая. Содержит 2-3% углерода, 3-15% хрома.

Существует также нетеплостойкая твердая инструментальная сталь – она относится к высокоуглеродистой.

Инструментальные и конструкционные стали относятся к железоуглеродистым сплавам, которые используются в различных отраслях промышленности, строительстве, медицине.

На правах рекламы

Они содержат углерод и дополнительные элементы, состав и соотношение которых зависят от заданных свойств.

Качество материала определяется возможностями обработки, стойкостью к разным видам нагрузок. Невысокий процент углерода обеспечивает хорошую пластичность при низкой прочности. Увеличение его доли делает сталь более прочной, но менее пластичной. В общем случае различают сплавы:

Низкоуглеродистые (менее 0,3%). Подходят для конструкций, которые эксплуатируются без высоких нагрузок.

Среднеуглеродистые (от 0,3 до 0,6%). Применяются для изготовления обширной номенклатуры металлопродукции.

Высокоуглеродистые (свыше 0,6%). Из них создаются инструменты повышенной прочности, износостойкости.

Углеродистые стали могут включать полезные и вредные примеси. К нежелательным добавкам относятся фосфор и сера, которые приводят к появлению трещин при механических нагрузках, низких и высоких температурах. В металлопродукции хорошего качества их суммарное содержание не должно превышать 0,03%.

Чтобы изготовить стальной сплав с особо ценными свойствами проводят легирование. Самые распространенные добавки: хром, кремний, никель, марганец, молибден.

Конструкционные стали

Из конструкционных сталей создаются строительные элементы, разнообразные изделия, используемые в промышленном машиностроении. Так как категория материалов достаточно обширная, в ней выделены основные группы сплавов, объединенные по составу и свойствам.

Стали для строительных работ. Среднеуглеродистые (в том числе, низколегированные), с хорошей свариваемостью, предназначенные для возведения многоуровневых, разветвленных сооружений с равномерно распределенной нагрузкой.

Нержавеющие (коррозионностойкие). Низкоуглеродистые, улучшенные хромом и марганцем, хорошо защищенные от разрушающего воздействия воды, растворов кислот, щелочей:

Выдерживающие высокие нагрузки и средний нагрев.
Подходящие для эксплуатации при отрицательных (низких, сверхнизких) температурах.
С высокой температурной стойкостью при ограниченных нагрузках.
Способные работать при значительных температурах и нагрузках.

Пружинно-рессорные. Легированные сплавы, слабо чувствительные к упругим деформациям. Широко используются в амортизирующих механизмах.

Стали для автоматического производства. Низкопластичные материалы с добавлениями серы, свинца, селена, при автоматизированной обработке которых образуется мелкая, легко ломающаяся стружка. Предназначены для массовой станочной обработки.

Сплавы холодного штампования. Высокопластичные, не подверженные разрывам материалы, которые могут существенно менять форму без ухудшения параметров качества.

Стойкие к износу. Металлопродукция с высоким процентом марганца, из которой изготавливаются трущиеся детали, подверженные значительным статическим, динамическим нагрузкам.

Сплавы усиленной прочности. Высоколегированные среднеуглеродистые составы со специальными свойствами, разработанные для наиболее ответственных узлов механизмов и конструкций.

Усовершенствованные стали. Среднеуглеродистые, обогащенные марганцем, бором, никелем или молибденом, прошедшие термообработку для улучшения характеристик.

Для изготовления подшипников. Износостойкие, плотные без посторонних включений, пор, имеющие увеличенный ресурс эксплуатации.

Цементируемые материалы. Низкоуглеродистые, износостойкие, используемые для производства конструктивных узлов и отдельных деталей, подверженных трению, импульсным нагрузкам.

Круг горячекатаный конструкционный:

Круг горячекатаный никелевый:

Шестигранник горячекатаный конструкционный:

Инструментальные стали

Эта категория включает сплавы, в которых содержание углерода превышает отметку в 0,7%. В основном, это металлопродукция, предназначенная для изготовления измерительных приборов, различного режущего инструмента, штампов холодного и горячего деформирования, пресс-форм для литья, работающих под давлением, ряда других высокоточных изделий.

Из-за особенностей области применения к инструментальным сталям предъявляются строгие требования. В частности, материал должен хорошо резаться и шлифоваться, иметь высокую стойкость к критичным температурам, обезуглероживанию, образованию трещин. Рассмотрим основные типы инструментальных сталей по назначению.

Для режущих инструментов, способные при длительных нагрузках сохранять основные характеристики (твердость, прочность, термостойкость).

Для измерительных инструментов, легко обрабатываемые, износостойкие, поддерживающие стабильность формы и размеров при использовании, длительном хранении.

Сплавы для штампования повышенной твердости, износостойкости, прокаливаемости. Различают легированные сплавы холодной, горячей штамповки. В первом случае, к базовым свойствам добавляются термостойкость и вязкость, во втором – увеличенная прочность и теплопроводность.

Валковые стали глубокой прокаливаемости, высокой износостойкости, контактной прочности, минимально деформируемые.

Как и в случае конструкционной металлопродукции, цены на изделия из инструментальной стали зависят от выбранной марки.

Читайте также: