Любому специалисту, имеющему дело с металлом и металлоизделиями знакомо понятие «марка стали». Сталь представляет собой сплав железа с углеродом и другими элементами, при этом содержание углерода в ней составляет не более 2,14%, а железа более 50%. Именно соединение этих веществ и определяет понятие стали. Расшифровка маркировки стальных сплавов дает возможность получить представление об их химическом составе, а химический состав определяет принадлежность стали к той или иной группе, а так же ее физические характеристики.
Стали подразделяются на классы по различным признакам: по способу производства, по химическому составу (углеродистую и легированную), по качеству (сталь обыкновенного качества, качественная, повышенного качества и высококачественная), по структуре, по основным свойствам и назначению (общего назначения, инструментальная, сталь с особыми свойствами).
По химическому составу стали подразделяются на нелегированную (углеродистую) и легированную. Нелегированная сталь кроме углерода, определяющего его механические и технологические свойства, содержит остаточные раскисляющие элементы: марганец (до 1,25% по ГОСТ 380-94), кремний (до 0,30%), алюминий (до 0,02%), а также переходящие из сырья элементы (медь, хром ,никель, серу, фосфор и др), допустимые массовые доли которых регламентируются стандартом.
Также, углеродистые стали подразделяются на мало- (углерода до 0,25%), средне- (0,25–0,6%) и высокоуглеродистые (в них содержится больше 0,6% углерода).
Углеродистая сталь предназначена для статически нагруженного инструмента. По назначению углеродистые стали разделяют на конструкционные, инструментальные и специальные. Конструкционные стали содержат до 0,8% углерода и применяются для производства листового, фасонного проката, крепежа и бытовых изделий (Ст.3). Инструментальные содержат больше углерода и нашли свое применение в производстве инструмента для обработки металла и древесины (У8А).
Легированная сталь представляет собой такую сталь, которая кроме стандартных примесей включает в себя элементы, вводимые специально в необходимых количествах для обеспечения требуемых механических или физических свойств. Такие элементы являются легирующими. К ним относятся: никель, марганец, хром, кремний, вольфрам, ванадий, молибден, титан, медь, кобальт, ниобий, алюминий, азот, бор. Добавление в определенных пропорциях данных веществ дает возможность существенно изменять эксплуатационные свойства стали и создавать материал, который самым лучшим образом отвечает предъявляемым требованиям.
В зависимости от процентного содержания легирующих элементов выделяется сталь:
1. высоколегированная;
2. среднелегированная;
3. низколегированная.
Отдельно стоит выделить коррозионностойкую и быстрорежущую стали. Они относятся к группе высоколегированных сталей.
Коррозионностойкая сталь (12Х18Н10Т), которая содержит порядка 14 % хрома (чем выше содержание хрома, тем больше коррозионная стойкость стали) характеризуется устойчивостью к коррозии при обычных условиях, так же устойчива против коррозии в морской воде, атмосфере, ряде щелочей, солей и кислот.
Коррозионностойкие стали бывают:
- хромистые ферритные;
- хромистые мартенситные;
- аустенитные .
В состав быстрорежущей стали входит вольфрам (17,5-19%), ванадий (1-2,6%), молибден (0,03-3%), хром (3,8-4,4%). Наличие этих элементов повышает прочность и красностойкость. Красностойкость обусловливается содержанием в составе стали вольфрама (или молибдена) и ванадия.
Инструменты (сверла, метчики, развертки, резцы, фрезы и т. д.), изготовленные из быстрорежущей стали, не теряют своих режущих свойств при температуре, превышающей 600°, поэтому эта сталь применяется при скоростном резании металла.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что сталь является важнейшим конструкционным материалом при изготовлении крепежа для всех сфер производства, машиностроения, приборостроения, строительства и прочих отраслей промышленности.
