Какви видове стомана съществуват и как да се обработват

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Без откриването на стоманата, нейните свойства и методи на обработка, съвременната цивилизация не би съществувала. От древни времена са известни някои видове стомана, които са били използвани за производството на оръжия и инструменти. С развитието на металургията и металообработващата технология този материал започва да се използва в почти всяка област на човешката дейност.

Класификация по химичен състав

Сплавта желязо с въглерод, чието съдържание не надвишава 2%, се нарича стомана. Основните му типове се класифицират основно по нивото на въглеродно съдържание:

• нисък въглерод;
• среден въглерод;
• висок въглерод.

Първата форма на посочения компонент съдържа не повече от 0,25%. При средно въглеродните стомани съдържанието му е в диапазона от 0,25-0,6%, а високовъглеродните стомани се отличават с концентрация над 0,6%.

Стоманно легиране

Оригиналните суровини за производството на стомана вече съдържат някои примеси. Повечето от тях са вредни, но има и такиваподобряват свойствата на крайния продукт. С течение на времето беше установено, че някои добавки значително променят основните физични и химични свойства на описаната сплав. И така, процесът на легиране беше открит. И днес видовете и свойствата на стоманата със легиране са приоритет в изследванията на металургичните лаборатории и институти.

Според концентрацията на полезни примеси, тези стомани се разделят на три групи:

• нисколегирани (примеси до 2,5%);
• средно легиран (легиращи елементи от 2,5 до 10%);
• високо легирани (повече от 10% легиране).

Класификация по предназначение

В зависимост от метода на производство, химичния състав и количеството на легиращите елементи се разграничават следните видове стомана:

• структурно;
• инструментален;
• със специални физически свойства;
• със специални химически качества.

Конструктивният тип е най-масивният, такива сплави се използват при производството на повечето инженерни продукти и в строителството.

Инструментите са с високо съдържание на въглерод, висока твърдост, но също така и чупливи. Използват се при производството на различни инструменти – от хирургически до металорежещи. Оттук идва и името на този тип стомана.

За специални случаи в производството са необходими сплави с дадени физически характеристики:нисък коефициент на линейно разширение, висока способност за намагнитване и др. Тези видове стомана принадлежат към класа със специални физични свойства.

Сплавите с определени химични свойства са последният тип в нашия списък. Някои от тях са устойчиви на корозия, други са топлоустойчиви, а има материали с повишена химическа устойчивост.

Класификация по ниво на вредни примеси

Най-често срещаните примеси, които влошават свойствата на стоманата, са сярата и фосфора. В сплави с обикновено качество се допуска съдържание на сяра до 0,06% и фосфор до 0,07%. Стоманите, принадлежащи към висококачествената група, съдържат не повече от 0,035% от всеки от вредните елементи, а висококачествените стомани - не повече от 0,025%. В особено висококачествените стомани нивото на серни примеси е не повече от 0,015%, а съдържанието на фосфор е разрешено до 0,025%.

Методи за обработка на стомана

Според степента на нагряване, обработката е гореща и студена. В първия случай сплавта се нагрява до етапа на образуване на аустенит, но под точката на топене. Стоманата става мека и може да бъде преоформена. Студената обработка на стоманата се извършва при нормални условия.

Според вида на удара се разделят два основни вида обработка: натиск и рязане. Първият тип включва коване, валцоване, изтегляне, щамповане и пресоване.

Вторият вид обработка включва следните работи: струговане, пробиване, фрезоване. Но има и студщамповане, както и студено коване, което получи отделно име - "втвърдяване".

Последните разработки в студената обработка на стомана, базирани на теорията за течливостта на металите, ви позволяват значително да промените формата и размера на оригиналния детайл без нагряване и с помощта на обемно налягане. Стоманата се натоварва, докато достигне състояние на провлачване и е "удобна" за механична обработка. Този метод е подходящ за някои сплави, които променят своите физически, химични или якостни характеристики при нагряване.