Мягкая сталь – технология и применение
Благодаря своим превосходным свойствам низкоуглеродистая сталь стала востребованным материалом в различных отраслях промышленности. Она обладает хорошей свариваемостью и обрабатываемостью, что привело к экспоненциальному увеличению её использования.
В этой статье мы обсудим важность именно мягкой стали, одной из низко углеродистых, ее использование и способы ее изготовления.
Что такое мягкая сталь?
Мягкая сталь представляет собой тип низкоуглеродистой стали. Углеродистые стали — это металлы, содержащие небольшой процент углерода (максимум 2,1%), который улучшает свойства чистого железа. Содержание C варьируется в зависимости от требований к стали. Низкоуглеродистые стали содержат углерод в диапазоне от 0,05 до 0,25 процента . Существуют различные марки мягкой стали. Но все они имеют содержание углерода в указанных выше пределах. Другие элементы добавляются для улучшения полезных свойств, таких как коррозионная стойкость, износостойкость и прочность на растяжение.
В этой статье мы обсудим важность именно мягкой стали, одной из низко углеродистых, ее использование и способы ее изготовления.
Что такое мягкая сталь?
Мягкая сталь представляет собой тип низкоуглеродистой стали. Углеродистые стали — это металлы, содержащие небольшой процент углерода (максимум 2,1%), который улучшает свойства чистого железа. Содержание C варьируется в зависимости от требований к стали. Низкоуглеродистые стали содержат углерод в диапазоне от 0,05 до 0,25 процента . Существуют различные марки мягкой стали. Но все они имеют содержание углерода в указанных выше пределах. Другие элементы добавляются для улучшения полезных свойств, таких как коррозионная стойкость, износостойкость и прочность на растяжение.
Как производится низкоуглеродистая сталь?
Содержание углерода равномерно увеличивается при термообработке стали. По мере увеличения содержания углерода сталь приобретает твердость, но теряет пластичность. Это означает, что металл становится хрупким и может сломаться в месте изгиба при приложении избыточной нагрузки. Процессы производства мягкой стали аналогичны другим углеродистым сталям. Высокоуглеродистые стали просто содержат больше углерода, что приводит к другим свойствам, таким как более высокие значения прочности и твердости, по сравнению с мягкой сталью. Эти процессы развивались с течением времени, и теперь они намного более рентабельны, чем раньше. В современном производстве производство низкоуглеродистой стали из чистого железа включает три этапа.
Первичное производство стали
На этом этапе производства железная руда смешивается с углем и известью и нагревается в доменной печи емкостью от 100 до 400 тонн. Известь действует как флюс и образует защитный слой поверх горячего расплавленного металла.
Современное первичное производство стали использует процессы кислородной печи (BOS) или электродуговой печи (EAF). Оба они основаны на оригинальном бессемеровском процессе производства стали.
В процессе BOS расплавленный чугун продувается кислородом, а стальной лом добавляется в конвертер. Это снижает содержание углерода до максимум 1,5%. В развитых странах электродуговая печь используется для подачи стального лома через чрезвычайно мощные электрические дуги. В результате получается сталь высшего качества.
Вторичное производство стали
Второй этап производства низкоуглеродистой стали включает дальнейшее снижение содержания углерода и добавление легирующих элементов. Этому процессу также способствует изменение условий в печи (температура, скорость охлаждения и т. д.). В конечном счете, желаемый тип стали определит процесс производства вторичной стали. Можно выбрать один из следующих процессов:
✅ CAS-OB;
✅ Дегазация;
✅ Ковшовая печь;
✅ Впрыск ковша;
✅ Перемешивание;
✅ Литье и первичное формование;
Как только сталь получит заданное содержание углерода и другие элементы, улучшающие ее характеристики, расплавленную сталь заливают в форму. Это процесс литья. Здесь сталь формуют и дают затвердеть. После этого происходит резка металла в желаемые формы, такие как плиты, блюмы и заготовки. Полученному изделию еще необходимо придать хорошее качество поверхности без дефектов литья. В процессе первичной формовки для этой цели довольно часто используется горячая прокатка. Горячекатаные стальные изделия обычно подразделяются на плоские изделия, нестандартные изделия, сортовой прокат и бесшовные трубы.
Вторичное формирование
Хотя к концу вышеуказанного процесса у нас есть готовый продукт из мягкой стали, его обычно формуют еще раз, чтобы улучшить его механические свойства в соответствии с требованиями применения и ГОСТа. Вторичное формование придает ему окончательную форму и свойства. К методам формирования относятся:
✅ Формование холодной прокаткой;
✅ Обработка;
✅ Покрытие;
✅ Закалка;
✅ Чистовая обработка;.
Первичное производство стали
На этом этапе производства железная руда смешивается с углем и известью и нагревается в доменной печи емкостью от 100 до 400 тонн. Известь действует как флюс и образует защитный слой поверх горячего расплавленного металла.
Современное первичное производство стали использует процессы кислородной печи (BOS) или электродуговой печи (EAF). Оба они основаны на оригинальном бессемеровском процессе производства стали.
В процессе BOS расплавленный чугун продувается кислородом, а стальной лом добавляется в конвертер. Это снижает содержание углерода до максимум 1,5%. В развитых странах электродуговая печь используется для подачи стального лома через чрезвычайно мощные электрические дуги. В результате получается сталь высшего качества.
Вторичное производство стали
Второй этап производства низкоуглеродистой стали включает дальнейшее снижение содержания углерода и добавление легирующих элементов. Этому процессу также способствует изменение условий в печи (температура, скорость охлаждения и т. д.). В конечном счете, желаемый тип стали определит процесс производства вторичной стали. Можно выбрать один из следующих процессов:
✅ CAS-OB;
✅ Дегазация;
✅ Ковшовая печь;
✅ Впрыск ковша;
✅ Перемешивание;
✅ Литье и первичное формование;
Как только сталь получит заданное содержание углерода и другие элементы, улучшающие ее характеристики, расплавленную сталь заливают в форму. Это процесс литья. Здесь сталь формуют и дают затвердеть. После этого происходит резка металла в желаемые формы, такие как плиты, блюмы и заготовки. Полученному изделию еще необходимо придать хорошее качество поверхности без дефектов литья. В процессе первичной формовки для этой цели довольно часто используется горячая прокатка. Горячекатаные стальные изделия обычно подразделяются на плоские изделия, нестандартные изделия, сортовой прокат и бесшовные трубы.
Вторичное формирование
Хотя к концу вышеуказанного процесса у нас есть готовый продукт из мягкой стали, его обычно формуют еще раз, чтобы улучшить его механические свойства в соответствии с требованиями применения и ГОСТа. Вторичное формование придает ему окончательную форму и свойства. К методам формирования относятся:
✅ Формование холодной прокаткой;
✅ Обработка;
✅ Покрытие;
✅ Закалка;
✅ Чистовая обработка;.
Химические свойства мягкой стали
Как упоминалось выше, мягкая сталь имеет более низкое содержание углерода, чем стали со средним и высоким содержанием углерода. Содержание углерода в мягкой стали достигает 0,25%, но некоторые ученые считают углеродистую сталь мягкой до содержания углерода 0,45%. Низкое содержание углерода делает эту сталь легко обрабатываемым металлом. Его можно резать, обрабатывать и формировать в замысловатые конфигурации без добавления пропорционального напряжения к заготовке. Это также способствует лучшей свариваемости.
Множество легирующих элементов могут улучшить химические свойства. Эти элементы благоприятно влияют на физические/химические свойства и делают конечный продукт пригодным для применения. Элементы, которые могут быть добавлены, включают, среди прочего, хром (Cr), кобальт (Co), фосфор (P), серу (S) и марганец (Mn). Например, хром придает свойство коррозионной стойкости и повышает твердость мягкой стали. В чистом виде мягкая сталь легко ржавеет из-за окисления. В отличие от оксида железа, металлический хром при воздействии атмосферы образует плотный слой оксида хрома, который не осыпается и в конечном итоге защищает металл под ним от дальнейших коррозионных атак.
Медь в ограниченных количествах также действует как оксид хрома. Трубы из мягкой стали могут быть оцинкованы для лучшей защиты от атмосферы.
Другие элементы могут быть добавлены для улучшения износостойкости, предела прочности на растяжение и термостойкости.
Физические свойства мягкой стали
Его впечатляющие свойства определяют растущее использование в различных отраслях промышленности. Физические свойства некоторых низкоуглеродистых сталей таковы:
✅ Высокая прочность на растяжение;
✅ Высокая ударная вязкость;
✅ Хорошая пластичность и свариваемость;
✅ Магнитный металл из-за содержания в нем феррита.;
✅ Хорошая пластичность с возможностью холодной штамповки;
✅ Не подходит для термической обработки для улучшения свойств;
Множество легирующих элементов могут улучшить химические свойства. Эти элементы благоприятно влияют на физические/химические свойства и делают конечный продукт пригодным для применения. Элементы, которые могут быть добавлены, включают, среди прочего, хром (Cr), кобальт (Co), фосфор (P), серу (S) и марганец (Mn). Например, хром придает свойство коррозионной стойкости и повышает твердость мягкой стали. В чистом виде мягкая сталь легко ржавеет из-за окисления. В отличие от оксида железа, металлический хром при воздействии атмосферы образует плотный слой оксида хрома, который не осыпается и в конечном итоге защищает металл под ним от дальнейших коррозионных атак.
Медь в ограниченных количествах также действует как оксид хрома. Трубы из мягкой стали могут быть оцинкованы для лучшей защиты от атмосферы.
Другие элементы могут быть добавлены для улучшения износостойкости, предела прочности на растяжение и термостойкости.
Физические свойства мягкой стали
Его впечатляющие свойства определяют растущее использование в различных отраслях промышленности. Физические свойства некоторых низкоуглеродистых сталей таковы:
✅ Высокая прочность на растяжение;
✅ Высокая ударная вязкость;
✅ Хорошая пластичность и свариваемость;
✅ Магнитный металл из-за содержания в нем феррита.;
✅ Хорошая пластичность с возможностью холодной штамповки;
✅ Не подходит для термической обработки для улучшения свойств;
Сферы применения
Не будет преувеличением сказать, что если вы посмотрите в окно, то увидите что-то из мягкой стали. Это наиболее распространенный тип металла, используемый вокруг нас. Некоторые из областей применения такие:
Строительство
В строительстве необходимы материалы, легко соединяемые и способные выдерживать переменные нагрузки. Таким образом, мягкая сталь является идеальным материалом для широкого применения. По этой причине некоторые сорта мягкой стали фактически называются конструкционными сталями. Она также отвечает строгим сейсмическим и ветровым требованиям, устойчива к коррозии и огню. Не помешает и тот факт, что она относительно дешевле по сравнению с другими сталями. Поэтому мягкая сталь используется в больших и малых конструкциях, от мостов до зданий.
Машиностроение
Мягкая сталь широко используется в машиностроении и автомобилестроении. Она дешева, подходит для различных методов резки и нанесения покрытий, обладает хорошей свариваемостью и обладает неплохими физическими свойствами. Это делают её полезной для производства рам, панелей и т. д.
Трубопроводы и столбы
Превосходная пластичность низкоуглеродистой стали делает ее идеальным вариантом для производства трубопроводов и опор, которые должны выдерживать экстремальные атмосферные условия. Хотя трубы из мягкой стали легко свариваются друг с другом, они также сохраняют определенную степень гибкости. Поскольку трубопроводы могут сжиматься в холодную погоду или расширяться в жаркие дни, это необходимая характеристика металла.
Столовые приборы и посуда
Если ранее нержавеющая сталь была исключительна в изготовлении посуды, то современные повара начинают любить посуду из мягкой стали из-за ее преимуществ.
Мягкая сталь также может быть оцинкована или покрыта подходящей краской, чтобы сделать ее долговечной и устойчивой к ржавчине.
Общие оценки
Ниже приведены некоторые из распространенных марок стали. Общим знаменателем для всех них и других подобных металлов является их универсальный характер. Их свойства делают их популярным выбором для широкого спектра применений. Марки металла приведены в европейской и международной маркировке ЕН и AISI.
ЕН 1.0301
Эквивалентные марки: AISI 1008; С10; DC01
Углеродистая сталь EH 1.0301 содержит 0,1% углерода, 0,4% марганца и 0,4% кремния. Он также содержит небольшое количество меди (Cu), никеля (Ni), хрома (Cr), алюминия (Al) и молибдена (Mo). Этот сорт обладает отличной свариваемостью и обычно используется для экструдированных, кованых, холодноштампованных и штампованных деталей и форм. Он в основном используется в автомобильном оборудовании, мебели и бытовой технике.
ЕН 1.1121
Эквивалентные марки: AISI 1010
Углеродистая сталь EN 1.1121 содержит углерод в диапазоне от 0,08% до 0,13%. Марганец присутствует в диапазоне от 0,3% до 0,6%. Используется в производстве крепежных изделий и болтов.
Этот сорт также обладает хорошей формуемостью и пластичностью, и его можно формовать традиционными методами. Он также поддерживает соединение всеми методами сварки. Его прочность может быть улучшена термической обработкой, закалкой и отпуском, но стоимость проведения этих процессов высока. Это сталь общего назначения, широко используемая в различных конструкциях и автомобильной промышленности.
ЕН 1.0402
Эквивалентные марки: AISI 1020; С22
Эта марка стали обладает отличной свариваемостью. EN 1.0402 особенно подходит для науглероженных деталей. Она также имеет хороший баланс между пластичностью, прочностью и ударной вязкостью. Имеет содержание углерода от 0,18% до 0,23% с диапазоном содержания марганца от 0,3% до 0,6%. По сравнению со стандартом EN 1.1121, используется не так часто, но обладает отличной ковкостью. Этот сорт находит применение в машиностроении в виде гидравлических деталей и распределительных валов.
Строительство
В строительстве необходимы материалы, легко соединяемые и способные выдерживать переменные нагрузки. Таким образом, мягкая сталь является идеальным материалом для широкого применения. По этой причине некоторые сорта мягкой стали фактически называются конструкционными сталями. Она также отвечает строгим сейсмическим и ветровым требованиям, устойчива к коррозии и огню. Не помешает и тот факт, что она относительно дешевле по сравнению с другими сталями. Поэтому мягкая сталь используется в больших и малых конструкциях, от мостов до зданий.
Машиностроение
Мягкая сталь широко используется в машиностроении и автомобилестроении. Она дешева, подходит для различных методов резки и нанесения покрытий, обладает хорошей свариваемостью и обладает неплохими физическими свойствами. Это делают её полезной для производства рам, панелей и т. д.
Трубопроводы и столбы
Превосходная пластичность низкоуглеродистой стали делает ее идеальным вариантом для производства трубопроводов и опор, которые должны выдерживать экстремальные атмосферные условия. Хотя трубы из мягкой стали легко свариваются друг с другом, они также сохраняют определенную степень гибкости. Поскольку трубопроводы могут сжиматься в холодную погоду или расширяться в жаркие дни, это необходимая характеристика металла.
Столовые приборы и посуда
Если ранее нержавеющая сталь была исключительна в изготовлении посуды, то современные повара начинают любить посуду из мягкой стали из-за ее преимуществ.
Мягкая сталь также может быть оцинкована или покрыта подходящей краской, чтобы сделать ее долговечной и устойчивой к ржавчине.
Общие оценки
Ниже приведены некоторые из распространенных марок стали. Общим знаменателем для всех них и других подобных металлов является их универсальный характер. Их свойства делают их популярным выбором для широкого спектра применений. Марки металла приведены в европейской и международной маркировке ЕН и AISI.
ЕН 1.0301
Эквивалентные марки: AISI 1008; С10; DC01
Углеродистая сталь EH 1.0301 содержит 0,1% углерода, 0,4% марганца и 0,4% кремния. Он также содержит небольшое количество меди (Cu), никеля (Ni), хрома (Cr), алюминия (Al) и молибдена (Mo). Этот сорт обладает отличной свариваемостью и обычно используется для экструдированных, кованых, холодноштампованных и штампованных деталей и форм. Он в основном используется в автомобильном оборудовании, мебели и бытовой технике.
ЕН 1.1121
Эквивалентные марки: AISI 1010
Углеродистая сталь EN 1.1121 содержит углерод в диапазоне от 0,08% до 0,13%. Марганец присутствует в диапазоне от 0,3% до 0,6%. Используется в производстве крепежных изделий и болтов.
Этот сорт также обладает хорошей формуемостью и пластичностью, и его можно формовать традиционными методами. Он также поддерживает соединение всеми методами сварки. Его прочность может быть улучшена термической обработкой, закалкой и отпуском, но стоимость проведения этих процессов высока. Это сталь общего назначения, широко используемая в различных конструкциях и автомобильной промышленности.
ЕН 1.0402
Эквивалентные марки: AISI 1020; С22
Эта марка стали обладает отличной свариваемостью. EN 1.0402 особенно подходит для науглероженных деталей. Она также имеет хороший баланс между пластичностью, прочностью и ударной вязкостью. Имеет содержание углерода от 0,18% до 0,23% с диапазоном содержания марганца от 0,3% до 0,6%. По сравнению со стандартом EN 1.1121, используется не так часто, но обладает отличной ковкостью. Этот сорт находит применение в машиностроении в виде гидравлических деталей и распределительных валов.
КОНТАКТЫ
zakaz@ltm-tech.ru
Адрес производства:
188230, РОССИЯ, Ленинградская обл., Лужский р-н,
г. Луга, Шоссе Ленинградское, д. 36
РЕКВИЗИТЫ:
Общество с ограниченной ответственностью "ЛТМЕТАЛЛ"
МЕТАЛЛООБРАБОТКА
ИНН 4710014460
ОГРН 1204700013022
