Общие принципы классификации марок сталей
Основные классификационные признаки сталей: химический состав, назначение, качество, степень раскисления, структура.
Стали по химическому составу подразделяют на углеродистые и легированные. По массовой доле углерода и первая, и вторая группы сталей делят на: низкоуглеродистые (менее 0,3% С), среднеуглеродистые (концентрация С находится в пределах 0,3-07%), высокоуглеродистые – с концентрацией углерода более 0,7%.
Легированными называются стали, содержащие, помимо постоянных примесей, добавки, вводимые для повышения механических свойств этого материала.
В качестве легирующих добавок используют хром, марганец, никель, кремний, молибден, вольфрам, титан, ванадий и многие другие, а также сочетание этих элементов в различных процентных соотношениях. По количеству добавок стали делят на низколегированные (легирующих элементов менее 5%), среднелегированные (5-10%), высоколегированные (содержат более 10% добавок).
По своему назначению стали бывают конструкционными, инструментальными и материалами специального назначения, обладающими особыми свойствами.
Наиболее обширным классом являются конструкционные стали, которые предназначаются для изготовления строительных конструкций, деталей приборов и машин. В свою очередь, конструкционные стали подразделяют на рессорно-пружинные, улучшаемые, цементуемые и высокопрочные.
Инструментальные стали различают в зависимости от назначения произведенного из них инструмента: мерительного, режущего, штампов горячей и холодной деформации.
Стали специального назначения разделяют на несколько групп: коррозионностойкие (или нержавеющие), жаростойкие, жаропрочные, электротехнические.
По качеству стали бывают обыкновенного качества, качественными, высококачественными и особо качественными.
Под качеством стали понимают сочетание свойств, обусловленных процессом её изготовления. К таким характеристикам относятся: однородность строения, химического состава, механических свойств, технологичность. Качество стали зависит от содержания в материале газов – кислорода, азота, водорода, а также вредных примесей – фосфора и серы.
По степени раскисления и характеру процесса затвердевания стали бывают спокойными, полуспокойными и кипящими.
Раскислением называют операцию удаления из жидкой стали кислорода, который провоцирует хрупкое разрушение материала при горячих деформациях. Спокойные стали раскисляют с помощью кремния, марганца и алюминия.
По структуре разделяют стали в отожженном (равновесном) состоянии и нормализованном. Структурные формы сталей – феррит, перлит, цементит, аустенит, мартенсит, ледебурит и другие.
Категории черного металлолома
ГОСТом 2787-85 предусмотрена классификация металлолома по категориям:
1А – кусковой металл, предусматривающий переработку в плавильнях. Нежелательно: проволока. Подразумевает лом больших габаритов
2А – лом небольшими кусками. Максимальные габариты куска 65х25х25 см
2Б – лом легированных сталей небольшими кусками. Максимальные габариты 65х25х25. Включает возможность приема кусков больших размеров, но предусматривает предварительную их обработку (обрезку)
3А – исключительно стальной лом. Максимальные размеры 1,6х0,5х0,6 м. Масса куска должна находится в диапазоне от 1 до 600 кг. Также к этой категории относятся трубы диаметром не более 150 мм со стенкой от 4 мм. Трубы необходимо разрезать вдоль и сплющить
3АБ – стальной лом и легированный. Те же требования, что и для категории 3А, за исключением труб. Здесь диаметр не должен превышать 150 мм и иметь минимальную толщину стенки 10 мм. Нежелательно: оси грузовых автомобилей, полые валы механизмов
3АР – рельсовый лом. Включает в себя рельсы (не более 2 м), железнодорожные костыли и болты. Возможны тавровые профили, весом не более 60 кг и длиной не более 2 м
4А – мелкий производственный лом. Включает в себя болты, гайки, шайбы, гвозди, гайки и т. д. весом до 0,3 кг
4Б – мелкий лом легированных сталей. Те же требования, что и для 4А
5А, 5Б – соответственно стальной и легированный лом. Негабаритные куски массой до 5 кг. Включает в себя стальной скрап
6А – стальная сливная стружка. Собрана в брикеты массой до 1 т
6Б – отходы легированных сталей в виде сливной стружки. Собрана в брикеты массой до 1 т
7А, 7Б – стальная и легированная суставчатая стружка. Масса брикетов не более 1 т
8А – мелкие производственные отходы. Включает в себя стальную крошку. Сортируется в пакеты массой до 10 кг. Габариты не более 50х50х50 см
9А – те же требования, что и для категории 8А. Масса пакетов не должна превышать 50 кг. Размер не более 5х5х5 м
10А – стальные отходы производства в любом виде. Фасуется в пакеты. Минимальный вес 40 кг
11А – лом высококачественных металлов. Включает в себя трубы любого диаметра, прокаты и полосы
12А, 12Б – бытовой и промышленный лом. Фасуется в пакеты массой не более 40 кг. Нет ограничения по габаритам
13А, 13Б – проволока и стальные канаты. Собраны в мотки. Диаметр мотка не более 150 см, а вес не превышает 15 кг
14А, 14Б – стальная и легированная стружка надлома. Исключается присутствие кусковых элементов металла
15А, 15Б – стальная и легированная сливная стружка, собранная в пакеты. Максимальный вес не более 50 кг
16А, 16Б – марка лома черных металлов, имеющая форму вьюнообразной стружки. Подразумевается последующая переплавка в печах. Нет ограничения по весу
17А, 17Б – лом чугуна. Фасуется в брикеты массой до 20 кг. Габаритные ограничения отсутствуют
18А, 18Б – чугунные и металлические отходы
19А – отходы, образовавшиеся после литья чугуна с повышенным содержанием фтора
20А – чугунный кусковой лом. Подразумевается последующая переплавка. Не имеет ограничений по габаритам и массе
21А – чугунный отходы второй категории. Возможен чугунный лом в виде поддонов. Нет ограничений
22А – отходы чугуна третьей категории. Также не имеет ограничений. Подразумевает последующую переплавку в печах
23А – стружка в брикетах. Масса до 20 кг. Габаритных ограничений нет
24А – чугунная стружка. Подразумевается чистая чугунная сливная стружка без кусков лома. Фасуется в брикеты
25А, 25Б – кусковой лом. Включает в себя оцинкованный и эмалированный металл
26А, 26Б – присад, не имеющий размеров
27А – чугунная и стальная окалина. Не имеет ограничений по конфигурации и размерам
28А – шлак из плавильных печей. Нет требований к габаритам. Вес не более 100 кг
5Б22 – марганцовистые стали. Лом любого вида (стружка, куски и т. д.)
Индекс Б, возле номера категории, указывает на принадлежность группы к легированному металлолому. Каждая категория исключает наличие в сдаваемом вторсырье сторонних металлов.
Сортамент металлопроката: как выбирать изделия из металла
Количество предприятий, занимающихся выпуском металлопроката, довольно большое. Продукция востребована не только промышленностью, но и частными лицами. Поэтому вопрос качества является довольно актуальным. Предложенные советы могут помочь при покупке изделий металлопроката:
На изделиях должны отсутствовать ржавчина, сколы, следы сварки и трещины
Внимательное изучение рынка этого товара позволит определить фирму, пользующуюся доверием.
Необходимо обращать внимание на длительность существования предприятия, обширность регионов поставки, ассортимент продукции и отзывы. Качества приобретаемой продукции обязательно должны быть задокументированы. Если характеристики лишь озвучены или существует только описательный вариант, от приобретения такого товара стоит отказаться. Необходимо произвести визуальный осмотр.
Наличие ржавчины, трещин, следов сварки указывает на серьезные недостатки, которые могут быть связаны с нарушением технологии изготовления металлопроката. Важный момент, который характеризует уровень работы предприятия, – упаковка товара и доставка. Небрежность, отсутствие дополнительных услуг должны насторожить. Следовательно, нужно тщательнее присмотреться к торгующей фирме.
Приобретать металлопрокат лучше у проверенных производителей
Приобретение продукции металлопроката – процесс ответственный и довольно хлопотный. В химико-технических критериях нужно быть уверенным, а количественные показатели следует просчитать, чтобы знать, сколько товара приобрести и как его транспортировать.
Специальные сорта стали
Рассматривая, что такое металлолом, необходимо уделить внимание еще одной, обособленной категории стальных отходов. Это лом нержавейки и быстрорезов.
Отходы нержавеющей стали принимаются исходя из содержания никеля в металле. Например, нержавейка с вхождениями Ni на уровне 8% оценивается в 42 000 рублей за тонну. Повышение концентрации до 18% увеличивает стоимость к величине 70 тысяч.
Наибольшей популярностью среди отходов инструментальной стали (быстрорезов), пользуются отечественные сорта Р6М5, Р18, а также импортная марка – HSS. По сути, это та же легированная сталь, где основными примесями выступают тугоплавкие металлы: вольфрам, молибден, ванадий и рений.
Сортовой прокат: понятие и классификация
Сортовой металлопрокат — металлоизделия, объединенные общей чертой: любая касательная, проведенная к поперечному сечению, не пересекает его. Профили производят на сортовых станках продольной катки согласно ГОСТ 535-2005. Простые геометрические формы профиля данного вида изделий — это круг, прямоугольник, квадрат, шестиугольник.
Изделия чаще всего используются в качестве полуфабрикатов. Металлопрокат становится заготовкой для изготовления изделий, которые по форме и конструкции более сложны.
Стальной круг — это прут с круглым поперечным сечением, который производится в соответствии со стандартом ГОСТ 2590-2006. Главным параметром при изготовлении круглого металлопроката является номинальный диаметр: стандарт допускает, чтобы он варьировался от 5 до 270 мм. Другой важный аспект — точность прокатки, в зависимости от которой выделяют:
- А — высокая точность;
- Б — повышенная точность;
- В — обычная точность.
Для металлоизделий с круглым сечением используют сталь различных марок: низколегированную, высоколегированную, легированную, углеродистую. Это закономерно сказывается на прочностных характеристиках.
Круг из стали производят, хранят и транспортируют в прутках или, при диаметре менее 9 мм, в мотках. Сфера его использования достаточно широка и включает машиностроение, судостроение, строительство, создание оград и различных кованых металлоконструкций (заборы, решетки на окна).
Стальная полоса — это металлопрокат с поперечным сечением прямоугольной формы, изготовленный по ГОСТ 103-2006. При производстве основные параметры — это ширина (от 11 до 200 мм) и толщина (от 4 до 60 мм). Поставляется в прутках длиной от 2 до 12 м.
Из всех видов сортовых металлоизделий именно полоса распространена шире всего, поскольку она выступает заготовкой для множества других изделий, включая фасонные. Основные сферы применения: изготовление автомобильных рессор, режущих инструментов, изготовление стальных труб. Также полоса может быть использована как конструктивный элемент конструкций, декоративный элемент ограждений и решеток.
Квадратный прокат стали отвечает нормам ГОСТ 2591-2006, а основной параметр для его производства— это номинальная сторона квадрата (от 6 до 200 мм). Формой производства являются прутки, а сырьевая основа аналогична используемой для изготовления стального круга. Геометрически правильная форма данного вида проката позволяет применять его в гражданском и промышленном строительстве. Примеры изделий: металлические ворота, ограды, кованые решетки, скамейки.
Шестигранник из стали должен соответствовать ГОСТу 2879-2006, может производиться обычной или повышенной точности. Основным параметром для изделий шестиугольного сечения выступает номинальный диаметр вписанного круга (от 8 до 103 мм). Производят и поставляют шестигранник в прутках длиной от 2 до 6 м. Такой металлопрокат востребован в автомобилестроении, а также химической и пищевой промышленности. Его активно используют для производства болтов, гаек и других разновидностей высокоточного крепежа.
Помимо изделий простой формы, как отдельный подвид выделяют арматуру. Она представляет собой множество соединенных между собой элементов и широко применяется в ходе строительных работ как элемент железобетонных конструкций. Качество поверхности позволяет разделить арматуру на несколько видов:
- 1ГП — не требует дальнейшей обработки;
- 2ГП — требует горячей обработки давлением;
- 3ГП — требует обработки холодным способом, что предполагает механическую резку.
Сырье, используемое в черной металлургии
Основным ресурсом, используемым для получения продукции, является железная руда. В России ее запасы довольно велики и практически полностью обеспечивают внутренние потребности. Отдельно следует выделить несколько районов добычи руды.
Так, разработка данного полезного ископаемого в промышленных масштабах началась на Урале. До сих пор здесь действуют крупные металлургические комбинаты, которые были созданы одними из первых в стране. Также большие запасы железных руд находятся в Сибири (речь идет о месторождениях Кузбасса).
В европейской части России находится так называемая Курская магнитная аномалия. По отдельным данным, это самое крупное месторождение железных руд на планете. Однако разработка началась только в 30-х годах прошлого века и прерывалась в связи с войной. Находится месторождение на территории Курской и Белгородской областей.
Кроме железной руды для металлургической отрасли необходим коксующийся уголь. Он используется как высококачественное топливо для выплавки чугуна и разрыхления железной руды.
Основные залежи коксующегося угля в России сосредоточены в Кузнецком и Печорском бассейнах.
Черный, нержавеющий и цветной металлопрокат
Принято различать три вида металлопроката – черный, нержавеющий и цветной.
Изделия, полученные в результате прокатки таких металлов как сталь, чугун, железо, относятся к черному металлопрокату. Эти изделия нашли себе применения в области машиностроения, в строительстве во многих областях жилищно-коммунальном и сельском хозяйстве, нефтяной и газовой промышленности. Черный металлопрокат является одним из наиболее часто используемых в промышленной и строительной области, несмотря на то, что появляются новые материалы и технологии.
Сплавы, в составе которых используют хром, как правило, относят к нержавеющему металлопрокату. Хромовые сплавы, в том числе сталь марки хн65мву, используются для изготовления элементов, эксплуатирующихся в в условиях агрессивных сред и при повышенной рабочей температуре. Хром способен обеспечить нержавеющей стали защиту от процессов коррозии. Кроме хрома, нержавеющая сталь может содержать углерод, серу, никель, титан и прочие элементы.
Этот вид металлопроката часто применяют в пищевой области, в химической и нефтехимической сфере, в медицинской, текстильной, авиационной области, архитектуре и в строительстве. Актуально и применение нержавейки в интерьере и дизайне. Помимо своих высоких антикоррозийных и прочностных характеристик, нержавеющие металлопрокатные изделия отличаются высокой устойчивостью к воздействию огня. Нержавейка является одним из самых эффективных и выгодных металлов в плане ее долговечности и эстетической привлекательности.
Часто бывает так, что наиболее рационально и целесообразно использовать цветной металлопрокат, который изготавливается из цветных металлов и их сплавов. Основное преимущество цветного металлопроката — это его стойкость к появлению коррозии и долгий срок эксплуатации, в этом цветной металлопрокат имеет одинаковые характеристики с нержавеющей сталью. Присутствие в цветном металлопрокате таких элементов как цинк, никель, алюминий, дюралюминий, латунь и некоторых других элементов наделяют металлические изделия огромным спектром свойств и качественных характеристик.
Описание и характеристики некоторых цветных металлов:
- Хром – пластичный и прочный, он обладает высокой устойчивостью к коррозионным процессам, благодаря этому своему свойству он состав многих изделий цветного металлопроката.
- Медь – может содержать примеси отличается розоватым оттенком и идеальной теплопроводностью.
- Алюминий – один из наиболее часто встречающихся в природе металлов с температурой плавления в шестьсот шестьдесят градусов.
- Никель – серебристый элемент с золотистым оттенком, отличается твердостью, хорошо поддается обработке.
В зависимости от того, какими характеристиками обладают металлы и сплавы, которые входят в состав цветного металлопроката, изделия получают такие свойства, как гибкость, низкий порог температуры для обработки. Из цветного металлопроката изготавливают трубы, перфорированные листы, листовые кровельные материалы, в том числе алюминиевая и медная кровля, и прочая продукция, которую используют в строительной сфере.
Что делают из чёрного металла
Граница, разделяющая чёрные и цветные металлы, не всегда выглядит чёткой и однозначной. Поэтому на обыденном уровне к чёрным металлам относят углеродистые и низколегированные марки стали, а также нелегированный чугун. Мы можем назвать следующие примеры чёрных металлов, а точнее – продукции из них:
- строительную арматуру всех классов;
- листовой, сортовой и фасонный прокат из перечисленных марок стали, в том числе с оцинкованным покрытием;
- трубы;
- стальное и чугунное литьё общего назначения – например, корпуса трубопроводной арматуры.
Детализированный перечень продукции из чёрных металлов можно продолжать почти до бесконечности. Однако не забывайте: не всё, что ржавеет, является чёрным металлом.
Использование в машиностроении
Стальные и чугунные предметы, детали, различные приспособления находят самое широкое применение в машиностроении. Они востребованы не только на автомобильном, но и на химическом, авиационном производстве, а также в кораблестроении. Все это благодаря особой прочности данных материалов, их термостойкости и коррозионной устойчивости. Черные металлы становятся базовым материалом для выпуска многих типов изделий. Среди наиболее распространенных следующие:
- боковые крышки редукторов;
- подшипники;
- клапаны;
- фитинги;
- втулки;
- трубы;
- цилиндры автомобилей и других транспортных средств;
- зубчатые колеса;
- звенья цепей на тракторах;
- тормозные барабаны;
- каретки;
- кожухи и так далее.
Этот список можно продолжать бесконечно, потому что изделий из черных металлов и их сплавов действительно много.
Виды и сплавы черных металлов
Добавление в состав железа сторонних веществ позволяет изменить свойства и характеристики металла. Развитие современной промышленности обеспечило создание ряда сплавов, которые относятся к чермету. Основными из них являются:
- Сталь. Наиболее распространенный тип черного металла, который применяется практически везде. Для создания сплава используется порядка 99% железа и от 0,02 до 2,14% углерода. Добавление веществ другого типа в значительной мере изменяет свойства металла, позволяя добиться защиты от коррозии, повышения прочности, устойчивости к высоким температурам и так далее. Наиболее известными марками стали являются 3А, 5А и 12А. На рынке они имеют высокий спрос, поскольку могут использоваться для вторичного производства.
- Чугун. Второй представитель железных сплавов. В чугуне процент содержания углерода выше, чем в стали (от 3 до 5%). Данный металл также широко используется в различных сферах производства и промышленности. Однако он обладает большой массой, что ограничивает его использования в определенных условиях. Чаще всего чугун переплавляется в сталь по окончанию срока эксплуатации. Вам нужно знать сколько стоит чугун за 1 кг на лом, перейдите в соответствующий раздел сайта.
Дальнейшая классификация чермета зависит от наличия конкретных веществ в составе сплава. Высоким спросом на рынке пользуется нержавеющая сталь и оцинковка.
