ШХ 15 – это марка хромистой низколегированной стали, где в качестве основных легирующих элементов выступают углерод и хром, а дополнительных – марганец и кремний. Согласно ГОСТу 801-78, её химический состав должен соответствовать следующему соотношению элементов (в процентах):

• хром – 1,35-1,65
• углерод – 0,95-1,05
• марганец – 0,2-0,4
• кремний – 0,17-0,37

Эту конструкционную сталь часто называют подшипниковой, поскольку изначально она шла исключительно на производство подшипников. В ней намеренно использовалось повышенное содержание марганца и кремния, что значительно улучшало прокаливаемость стали, в то время как добавки из кобальта и алюминия несколько увеличивали характеристики теплостойкости сплава.

Маркировка ШХ означает подшипниковую конструкционную легированную сталь, а цифры после буквы Х – десятые доли процента концентрации хрома в сплаве. Соответственно, большее значение увеличивает эксплуатационные характеристики, а значит, позволяет изготавливать подшипники больших размеров.

Заметная особенность такого сплава – высокий уровень сопротивления большим контактным нагрузкам. Износостойкость и твердость стали ШХ 15 обеспечивает повышенная концентрация углерода, хром – отвечает за увеличение глубины прокаливания металла. Главным недостатком всех подшипниковых сталей, включая материал марки ШХ 15, является пониженная обрабатываемость металла резанием.

Особенности обработки стали ШХ 15

Подобно любым другим углеродистым сплавам, эта сталь характеризуется повышенной чувствительностью к основным производственным технологическим аспектам: горячая деформация и термическая обработка позволяют повысить стойкость готового изделия из сплава ШХ 15 в несколько раз. Достаточно сказать, что такой материал может обладать твердостью в 61-63 HRC, сохраняя при этом должную износостойкость, вязкость, пластичность и высокую стойкость к смятию.

Обработка, выполненная по всем указанным в ГОСТе нормам, помогает достичь прочности в 0,2-0,3 Мдж/м², что несколько ниже, чем у углеродных высоколегированных сталей. При этом ударная вязкость материала остается сопоставимой, а пластичность – более высокой. Закалка сплава ШХ 15 производится при t=810-820°С. Отпуск же выполняется при температуре 150-160°С.

Применение стали ШХ 15

Эта углеродистая хромистая малолегированная сталь известна технологам уже порядка 100 лет, за время которых она показала себя превосходным материалом для широкого ассортимента режущего и измерительного инструмента. Повышенная износостойкость этого металла всегда привлекала зарубежных производителей ножей, в то время как российские производители для этих целей длительное время использовали марганцевые сплавы наподобие У8 или 65Г. С начала 2000-х эти материалы постепенно вытеснялись более универсальной и недорогой в производстве сталью ШХ 15.

Такие популярные аналоги, как ШХ 6 или ШХ 9, чаще всего идут на производство роликов и шариков подшипников. В свою очередь, кольца подобных изделий, толщина стенок которых доходит до 15-20 мм, рекомендуется изготавливать из стали ШХ15. Причина в том, что для неё характерна гораздо большая износостойкость и твердость.

Конструкционная – это сталь, применяемая в производстве деталей для машиностроения и строительства. На сегодня выделяют 8 видов конструкционных сталей, однако наряду с износостойкой, подшипниковой, высокопрочной, рессорно-пружинной, улучшаемой, строительной и цементуемой самой распространенной всё же является сталь конструкционная углеродистая. Обозначается она символами Ст, после которых обычно идут цифры, указывающие на процентное содержание углерода (сотые доли процента). Таким образом, марка Ст5 будет означать наличие 0,05% углерода, Ст30 – 0,3% и т.д.

Типичные свойства всех вышеперечисленных конструкционных сталей включают:

• повышенную износостойкость
• высокую прочность
• достаточную пластичность и вязкость
• превосходную свариваемость
• доступность обработки давлением и резанием
• почти полное отсутствие склонности к растрескиванию и прочим деформациям

Применение конструкционных сталей

Данные материалы могут заметно отличаться характеристиками, поэтому область их применения также может варьироваться. К примеру, марки Ст1 или Ст2 идут только на изготовление гвоздей и проволоки, из марок Ст3 и Ст4 изготавливают крепежные детали и фасонный прокат, Ст5 и Ст6 становятся основным материалом изготовления слабонагруженных валов и осей.

Остальные металлы повышенного качества, которым соответствуют марки из диапазона Ст10-Ст70, являются материалом для производства ответственных элементов конструкций и деталей машин. Примеры: большинство сварных узлов и цельнотянутых труб делают из сталей Ст20 и Ст25, винты, валы, оси, втулки и муфты – из материалов марки Ст50-70.

Виды и характеристики конструкционных сталей

Высокопрочная конструкционная сталь рассчитана на колоссальные нагрузки (свыше 1500 МПа), поэтому из нее выпускают самые ответственные детали машин. Строительные металлы – это всевозможные конструкции, в том числе мосты, фермы, газо- и нефтепроводы. Для этого типа конструкционных сталей характерна отличная свариваемость. Примерно такие же свойства имеет арматурная сталь, являющаяся важным элементом напряженных железобетонных конструкций.

Улучшаемым называют среднеуглеродистый сплав, который специально подвергается закалке, а также быстрому отпуску металла при t=550-650°С. Цементуемая конструкционная сталь – это специальный материал, идущий на изготовление конструкций сложной конфигурации и больших размеров, которым необходимо противостоять огромным нагрузкам.

Подшипниковые конструкционные стали – это низко- или высокоуглеродистые сплавы, отличающиеся заметно более высокой твердостью. Рессорно-пружинный – еще один вид сплавов, являющийся максимально упругим, что позволяет компенсировать оказываемое на него давление.

Наконец, стали износостойкие – их получают при помощи такого вида обработки, как наклёп, графитизация или применение наплавов. Результат – получение максимально твердой и устойчивой к износу поверхности.

Общеизвестно, что сталь – более прочный материал, чем обычное железо, ибо она содержит кроме него еще и углерод (не более 2,14%) или иные составляющие. Сталью, собственно, и называется подобный сплав железа с различными, улучшающими его характеристики компонентами. В зависимости от количества добавленных в нее компонентов (в процентном соотношении) определяют классификацию сталей по качеству – обыкновенные, качественные высококачественные и особо высококачественные. От содержащегося в ней углерода зависит ее прочность, сера создает обратный эффект и уменьшает пластичность, фосфор способствует хрупкости при низких температурах и т.п.

Применение легирования (присадок) улучшает антикоррозийные свойства железа, способствует упрочению, термостойкости и твердости. Низкоуглеродистая сталь С245, специально выпускаемая для применения в строительных металлоконструкциях, как раз и обладает набором добавок, способствующих их длительной эксплуатации.

Свойства стали марки С245

Эта сталь специального назначения. Стальные металлоконструкции должны обеспечивать прочность будущего сооружения, обладая, кроме антикоррозийных качеств, еще и возможностями сварного соединения. В состав данной марки материала введены кремний и магний. Смысл введения в том, что Si и Мn раскисляют сталь, т.е. способствуют освобождению от закиси железа, которая ухудшает свойства стали. При этом ее механические особенности не меняются. Кроме того, марганец ослабляет влияние серы, являющейся причиной хрупкости металла.

Легирование стали С245 хромом придает марке твердость и антикоррозийные качества. Никель обладает примерно такими же свойствами, а медь повышает теплопроводность и вязкость. Количественный состав присадок определен ГОСТом 27772-88, который предусматривает для С245 в отдельных случаях увеличение содержания марганца сверх указанного в ГОСТ. Данные стандарты распространяются на уголки, швеллера, профили, полосы, круги, арматуру, балки и другие стальные изделия для несущих строительных конструкций по соответствующим ГОСТам, хотя разрешается использовать прокат данного стандарта и в других отраслях экономики.

Производители стали С245 в России

Наиболее крупными производителями стальных конструкций этого типа стали можно назвать:

• Холдинг Evraz Group S.A.
• ОАО «Амурметалл»
• ОАО «Белорецкий металлургический комбинат»
• ОАО Челябинский металлургический комбинат
• ММК (Магнитогорский металлургический комбинат)
• НЛМК (Новолипецкий металлургический комбинат) и др.

Глобальный рынок стали

Прошлый год продемонстрировал превышение объемов производства над потреблением на мировом рынке стали. Текущий – ознаменовался некоторым сближением спроса и предложения, хотя примерно 7 млн. т. продукции будет излишней (в 2013-ом – 21 млн. т.) Наиболее крупным рынком стали по-прежнему остается Китай (более 40% мирового производства и потребления), однако наращивают производство также Индия, Япония, США, Бразилия. В России по итогам года увеличения спроса на сталь не ожидается.

Этот голубовато-белый металл, быстро тускнеющий (окисляющийся) на воздухе, своё название получил от великого Парацельса. «Zincum» означает «зубец», а ведь именно так выглядят под микроскопом кристаллиты цинка (Zn). Известный еще с VII в. в качестве сплава с медью, он, тем не менее, в чистом виде в месторождениях не встречается. Zn содержится в шестидесяти шести минералах, из которых его и выделяют различными путями. Наиболее распространенный метод описан в трудах немецкого ученого XVIIIв. А. С. Маргграфа, который предложил выделять чистый цинк методом безвоздушного прокаливания его окиси с углем со следующей затем конденсацией паров в холоде.

Свойства цинка

По своим физическим свойствам цинк – металл серебристо-белых оттенков – весьма пластичен при температурах выше 100°C. Остывая до комнатной температуры, он становится хрупким, при надломе слышится характерный треск «зубьев» – кристаллитов. Химические свойства ценны тем, что позволяют по-разному реагировать на кислоты и щелочи в зависимости от степени его чистоты, т.е. соединения цинка в совокупности с другими химическими элементами образуют амфотерные композиции: галогениды, фосфиды, нитриды и т.д. Zn безразличен к влиянию водорода, азота, углерода, кремния и ряда других элементов.

С биологической точки зрения цинк, сконцентрированный в мышцах, печени и поджелудочной железы, участвует процессах метаболизма (находясь в четырехстах различных ферментах человека), в синтезе инсулина, тестостерона, гормонах роста.

Применение цинка

Один из основных (40-60%) защитных методов стальных изделий от коррозийных процессов – применение оцинковки и металлизации емкостей, металлоконструкций. Но, разумеется, применяется Zn на многих производствах, в частности:

• чистый – при восстановлении золота и серебра из свинца с примесями из других металлов
• для батарей и аккумуляторов (в присадках к серебру, марганцу, ртути, никелю)
• в полиграфии для тиражирования рисунков, гравюр, эстампов (цинкография)
• в качестве флюсов, чтобы снизить температуру при пайке
• в здравоохранении как противовоспалительное и антисептическое средство
• для лакокрасочного производства (цинковые белила)
• в машиностроительной отрасли – для деталей с точным литьем в сплавах с медью (латунь), алюминием и магнием
• в производстве сплавов с различными характеристиками
• в производстве шин
• в электронной промышленности (панели, световые экраны) и др.

Мировой рынок цинка

Крупнейшие залежи цинка расположены в Австралии и Боливии. Известны также иранские, казахстанские, китайские, канадские залежи. Россия обладает примерно 14,4% запасов цинковых руд, однако производство цинка в основном сосредоточено в Канаде, Китае, Австралии, которые на мировом рынке являются крупнейшими экспортерами.

Данные 2014 г. демонстрируют дефицит цинка на глобальном рынке в 309000 тонн, что, возможно, поднимет цену с сегодняшних $2100 до $2400 за тонну. В России, в зависимости от вида продукции и производителя, цена держится в тех же пределах, что и на мировом рынке, и составляет от 75 тыс. до 159 тыс. рублей. Крупнейшим производителем цинка в РФ является ОАО «Челябинский цинковый завод».

Цветметом называют целый перечень разнообразных металлов, обладающих повышенными антикоррозионными свойствами. В этом ряду нет железа, равно как ни один цветной металл не наделен магнетизмом. При этом остальные типичные характеристики этих материалов – конструктивные или функциональные – находятся на относительно высоком уровне. Цветные металлы бывают тугоплавкими:

• цирконий
• ванадий
• хром

Отдельную категорию составляет тяжелый цветмет:

• олово
• свинец
• цинк
• медь
• никель

Малыми цветными металлами называют кобальт, сурьму и мышьяк, а наиболее редкими, а от того более ценными и дорогими считаются материалы благородные и редкоземельные:

• серебро
• золото
• платина
• скандий
• гольмий

Особенности ценообразования

Современная промышленность использует разнообразные виды сплавов, частично или полностью состоящих из цветных металлов. Определенное сочетание позволяет получать материалы с оптимальными характеристиками, при этом именно их набор, а также процентное содержание определенных металлов в сплаве определяют стоимость материала.

Таким образом, можно сказать, что цена на цветмет определяется набором физических и химических качеств материала или готового изделия, от процентного количества каждого металла в отдельности и от прочих факторов, к примеру, величины спроса на материал, особенностей его добычи и доставки, необходимости какой-либо предпродажной обработки и т.д.

Цена на цветмет

Не каждый цветной металл имеет фиксированную стоимость, которая была бы справедливой для всех его марок (видов, категорий и т.д.) К примеру, латунь, которая славится своими превосходными техническими показателями. Здесь мы имеем дело со сплавом, причем он может быть оловянным или медно-цинковым. Другими словами, в продаже встречается латунь однофазовая и многокомпонентная, где содержание такого металла, как медь, варьируется в пределах 60-90%. Все эти нюансы оказывают своё влияние на формирование конечной стоимости цветмета.

Медь – еще один популярный и крайне востребованный цветной металл, обладающий высокой электро- и теплопроводностью. Чистая медь, лишенная каких-либо примесей, встречается редко, поскольку без них материал нельзя назвать достаточно прочным. При этом примеси заметно снижают электропроводность, но и делают цветмет дешевле.

Латунь, медь, бронза, алюминий, молибден, никель, титан, нихром, свинец – всё это материалы весьма ценные, поскольку их запасы на планете крайне ограничены. Для экономии природных ресурсов человечество научилось перерабатывать цветмет, разработало технологии его вторичного использования. Скупка лома цветных металлов осуществляется повсеместно, и это позволяет без причинения какого-либо ущерба природным ресурсам собирать и снова пускать в производство цветные металлы, в которых нуждаются промышленные предприятия. Это отличный способ дать вторую жизнь отработанному материалу и очистить природу от железного лома.

Научившись получать и обрабатывать металл, человек обеспечил себе возможность создания самой разнообразной, надежной и долговечной продукции. Производство металла сегодня занимает важнейшую часть любого промышленного производства, поэтому его пришлось выделить в отдельную отрасль – металлургию. Её развитие не останавливается ни на минуту, доказательством чему служат последние новости металлургии, связанные с получением всё новых видов металлов и сплавов – ещё более прочных, надежных и лёгких.

Чтобы изготовить металл, металлургам приходится выплавлять его из сырья, коим является руда. Такое производство связано с колоссальными трудозатратами, к тому же сегодня изготовление металла ведется непрерывно, а прокатные станы заводов-гигантов ежедневно обрабатывают миллионы тонн стали. Однако металлургия – это не только непосредственный прокат металла, но и деятельность многочисленных добывающих и обогатительных производств, коксовых предприятий и пр.

Российская металлургия

История металлургической промышленности России берет своё начало со времен Петра I, когда возле мест крупнейших залежей руды стали создаваться первые горнозаводские округа. Два наиболее крупных – Центральный и Уральский – действуют и сегодня, а представлены они гигантскими заводами, нередко градообразующими, которые обычно расположены вблизи крупных рек. Крупнейшие предприятия находятся в следующих городах:

• Нижний Тагил
• Магнитогорск
• Челябинск
• Тула
• Череповец
• Липецк
• Новокузнецк
• Новосибирск
• Комсомольск-на-Амуре

Изучая последние новости металлургии России, можно отметить, что главной особенностью этой отрасли в нашей стране можно считать продолжение курса на монополизацию и концентрацию производства. Всего несколько заводов-гигантов обеспечивают высококачественным прокатом не только огромную страну с множеством машиностроительных предприятий, но и многочисленных иностранных потребителей, нуждающихся в поставках проката, стали, чугуна, цветных металлов.

В этой работе участвуют предприятия полного цикла, чаще всего являющиеся крупными государственными холдингами. Некоторую часть работы выполняют представители передельной металлургии – предприятия неполного цикла, заготавливающие сырье или только перерабатывающие его.

О перспективах металлургической отрасли

Зайдя на любой металлургический портал, где публикуются самые актуальные новости промышленности, можно обнаружить сообщения о разработке новых технологий обработки металлов, о новых сплавах с уникальными характеристиками, о еще более эффективных способах утилизации материала и переработки вторичного сырья. По словам специалистов отрасли, человечество еще не исчерпало тот потенциал, который ему предоставила планета с её природными богатствами. Считается, что впереди нас ждет еще множество открытий, связанных с получением уникальных материалов – усовершенствованных и идеальных металлов.

Из углеродистой стали данной марки производят разнообразный прокат для сварных металлоконструкций. Нормы и параметры материала обозначены в ГОСТ 27772, который допускает использовать сталь с235 в производстве швеллеров (ГОСТ 8240), равнополочных и неравнополочных уголков (ГОСТ 8509 и ГОСТ 8510), листового проката (ГОСТ 19903), двутавров (ГОСТ 8239, 26020), а также различных гнутых профилей и рифленых листов.

Этот материал можно отнести к числу универсальных, так как он допускает продувку аргоном, вакуумирование, модифицирование и обработку синтетическими шлаками. Согласно госстандарту, маркировка фасонного проката, изготовленного из стали марки с235, осуществляется коричневой или желтой краской.

Механические свойства и свариваемость стали марки с235

Сталь для строительных конструкций марки с235 обладает превосходными механическими свойствами, позволяющими широко использовать ее для производства строительных и промышленных стальных конструкций, в том числе имеющих сварные соединения. Предел текучести этого материала варьируется в границах 195-235 МПа, предел кратковременной прочности составляет 360 МПа. При этом относительное удлинение стали при разрыве находится на уровне 20-24%.

Данный металл может похвастать отличной свариваемостью, поэтому может использоваться в создании сложных свариваемых конструкций практически без ограничений. Сталь с235 не нуждается в предшествующих сварочным работам подогреве или термообработке, в то время как другие марки аналогичного материала являются ограниченно свариваемыми (требуют нагрева до 100-120^оС) или трудносвариваемыми (200-300^оС плюс отжиг после сварочных работ).

Применительно к химическому составу металла с235 ГОСТом 27772-88 определены следующие максимальные значения примесей (в процентах):

• кремния – 0,05
• марганца – 0,6
• никеля – 0,3
• хром – 0,3
• азота – 0,12
• меди – 0,3

Особенности использования стали с235

В стандартном обозначении «с235» символ С указывает на «строительную» сталь, а цифры – на ориентировочный предел текучести. Сваривают изделия из данного материала электродами типа Э42, Э42а, Э46 и Э46а, причем элементы конструкций, которые будут работать в условиях сильных вибрационных или динамических нагрузок, равно как и при сильных отрицательных температурах (-40^оС и ниже), следует сваривать электродами, в обозначении которых присутствует буква «а». Примерами таких конструкций являются крановые балки, протяженные транспортные эстакады и другие пролетные строения. Та же технология сварки используется при соединении трубопроводов высокого давления и объемных листовых конструкций.

Чтобы получить из стали с235 какие-либо изделия применяются технологии горячего проката. Дополнительно при необходимости обеспечить готовому прокату набор требуемых свойств в его отношении может применяться термическая обработка. На сегодня это самый востребованный металл для создания прокатных изделий, которые впоследствии будут применены в сварных конструкциях.

Литейная сталь – это специальный материал для производства отливок. В обозначении таких сталей в конце всегда присутствует буква «л» (15Л, 20Л, 25Л и т.д.) Существует множество литейных марок данного материала, однако почти для всех них характерны такие свойства, как низкая жидкотекучесть, серьезная усадка, склонность к образованию усадочных пористостей, раковин и трещин. Улучшить эти качества позволяют некоторые примеси, благодаря которым получают специальные литейные стали.

Их можно классифицировать по структуре материала, химическому составу, назначению или способу выплавки, однако большинство специалистов пользуются следующей градацией литейных сталей:

• обыкновенного назначения (самый востребованный и недорогой материал марок 15Л-55Л)
• ответственного назначения
• особо ответственного назначения

Последние два вида отличаются наличием особых свойств и заметно более высокой стоимостью самого материала.

Свойства литейных сталей

Отличным примером материала с особыми свойствами может стать сталь 20Х21Н46В8РЛ. Здесь применено не более 30% железа, а содержание никеля всегда превышает 43%. Последний способствует одновременно повышению пластичности стали и её твердости, повышению коэрцитивной силы и удельного электрического сопротивления. Проявляется это снижением магнитной проницаемости и магнитной индукции. Наконец, никель существенно повышает ударную вязкость литейной стали, увеличивает прокаливаемость материала, тем самым улучшая его жаропрочность и крипоустойчивость. Благодаря подобным физико-химическим свойствам литейные стали становятся идеальным материалом для обладающих особыми магнитными и электрическими свойствами отливок, которые планируется подвергать воздействию высоких нагрузок и температур.

Применительно к своему химическому составу эти материалы относят к ферритному или аустенитному классу. В обоих случаях подвергая исходный материал высокотемпературной обработке (более 600^оС) на его поверхности образуется тончайшая защитная пленка, обеспечивающая готовому изделию более высокую окалиностойкость, которая противостоит разрушительному воздействию горючих газов и воздуха. При этом отливки продолжают сохранять приемлемый уровень своих механических свойств.

Сфера применения литейных сталей

Разнообразные сплавы, в которых применены литейные стали, используются промышленными предприятиями, работающими в химической и нефтехимической сферах, в судостроении и энергетике, в угледобывающей, целлюлознобумажной и многих других отраслях. Для изготовления сварно-литых изделий, подвергающихся сильным ударным нагрузкам, широко применяются марки 08Г2ДНФЛ, 20ХГСФЛ и 12ГФЛ (низкоуглеродистые, не нуждающиеся в термической обработке). На производство станин прокатных станов идет среднеуглеродистая литейная сталь, подвергающаяся термической обработке, позволяющей значительно уменьшить литейные напряжения.

Материал марки AISI 430 нередко называют универсальным сортом нержавейки, который может применяться в производстве самых разнообразных изделий. В составе этого металла можно обнаружить следующие примеси (процентное содержание, %):

• Cr – 16,0-18,0
• Сi – 1,00
• Mn – 1,00
• C – 0,12
• P – 0,04
• S – 0,03

Её устойчивость к коррозии оценивается как «хорошая», однако сталь aisi 430 принадлежит к числу экономнолегированных материалов. Это несколько снижает показатели коррозионной стойкости, но значительно удешевляет стоимость металла.

Физические свойства листа AISI 430

Опытные замеры, которые для данных типов сталей проводятся при температуре 25^оС, показывают, что наиболее популярный листовой прокат из стали AISI 430 демонстрирует плотность  7,8×1000 кг/м³, относительное удлинение – 20%, предел прочности – 480 МПа, модуль упругости – 200 ГПа, а предел текучести – 275 МПа. Твердость данного материала по международной шкале составляет 88 HRB.

Теплоемкость стали AISI 430 при нагревании материала не выше 100^оС составляет 460 Дж/кг-К, теплопроводность – 26,1 Вт/мК, в то время как коэффициент теплового расширения остается относительно небольшим – 10,4.

Применение нержавейки марки AISI 430

Благодаря особому химическому составу эту сталь всё чаще используют в производстве изделий, вступающих в контакт с пищевыми продуктами. В частности, из данного материала создают промышленные агрегаты для винодельческих предприятий, которые обязаны отвечать достаточно строгим гигиеническим требованиям. Более того, недорогая сталь марки AISI 430 может контактировать и с наиболее восприимчивыми к любым посторонним примесям молочными продуктами. Однако здесь существуют ограничения по температурным условиям. Вместе с тем, для нержавейки марки AISI 430 не являются проблемой агрессивные газовые среды, что позволяет производить из неё элементы печного оборудования и систем СВОГ.

Наконец, еще одна сфера, где нержавеющая сталь aisi 430 демонстрирует свои лучшие свойства, а именно повышенную теплопроводность и низкий коэффициент термического расширения, является производство систем теплообмена. Главным образом, речь идет об изготовлении охлаждающих резервуаров, которым не страшна волатильность температуры, способная привести к сильным деформациям, усталости металла и, как следствие, появлению утечек в сложных гидроконструкциях.

Данный материал отличается от других видов нержавейки относительно низким содержанием никеля (до 0,75%) и высоким содержанием железа. В результате, сталь AISI 430 имеет несвойственные большинству аналогов магнитные свойства. Наряду с высокой сопротивляемостью агрессивным средам, например, органических кислот или щелочей, это даёт широкие возможности при производстве разнообразной бытовой техники: микроволновок, стиральных машин, холодильников и пр.

Активно используется и такое свойство стали AISI 430, как высокая жаропрочность. Подобные характеристики сильно востребованы автомобильной промышленностью для производства выхлопных труб и прочих элементов систем выхлопных газов, от которых требуется сочетание коррозионной стойкости и отсутствия деформации при воздействии высоких температур.

Сталь – это сплав железа с углеродом и другими химическими элементами, содержащими до 2,14% углерода. Химический состав сталей позволяет разделить их на углеродистую (по количеству содержащегося углерода) и легированную, т.е. с добавками хрома, никеля, ванадия, вольфрама и иных компонентов, придающих им высокую прочность, износостойкость, жаропрочность, кислотоустойчивость и другие специальные свойства.

В соответствии с количественным содержанием легирующих присадок, легированные материалы подразделяются на низколегированные, среднелегированные и высоколегированные, у которых суммарное количество легирующего содержания (кроме углерода) составляет от 2,5% до 10% и выше.

Структурная классификация стали

Если рассматривать стали в соответствии с микроструктурой, то в этом случае они подразделяются на классы:

1. Перлитный. Перлитная структура названа так из-за перламутрового блеска, видимого под микроскопом. Данный класс низколегированных марок используется в строительных, конструкционных и инструментальных целях.
2. Мартенситный. Мартенситная сталь названа так по структуре игольчатого или пластинчатого вида, которая возникает после термообработки со сниженной скоростью и охлаждения на воздухе. Данный класс – это высоколегированная конструкционная сталь.
3. Аустенитный. В данной структуре сильно влияние легирующих элементов, с помощью которых происходит изменение прочности, пластичности, коррозийной стойкости. Такая сталь применяется в машиностроении.
4. Ферритный. Данный вид материала легирован такими элементами, которые после завершения процесса его производства придают ему структуру феррита или феррита + карбидов. Итог процесса – получение высокохромистой, нержавеющей, жаропрочной стали.
5. Карбидный. Данный класс стали содержит большое количество углерода и карбидообразующих компонентов. Типичный пример подобного класса – быстрорежущая сталь.

Высоколегированные мартенситно-стареющие стали

Все высоколегированные стали получают присадки, способствующие появлению у конечного продукта уникальных качеств: сверхпрочности в совокупности с пластичностью и устойчивостью к деформации, теплостойкость, хладостойкость, антикоррозийность – всё это способствует эксплуатационной надежности. Собственно, такого «букета» свойств нет при использовании стали  иных упомянутых классов.

Мартенситно-стареющие материалы – практически безуглеродистые, комплексно-легированные стали на основе железа. Основной легирующий элемент – никель, однако дисперсионное твердение железно-никелевого мартенсита способны вызвать также: алюминий, бериллий, ванадий, вольфрам, титан, марганец, молибден, иные присадки. Например, хром в мартенситно-стареющих материалах повышает их коррозионную стойкость, а кобальт – это дополнительный фактор прочности.

Получаемая высокопрочная сталь имеет предел прочности не ниже 1800÷2000 МПа. Такой материал высокотехнологичен и экономически эффективен, поскольку его термическая обработка проста. Изделия мало меняются во время процесса закалки и старения, легко штампуются, режутся и т.п.