Виды сталей для металлопроката: состав, свойства, ГОСТы

Металлопрокат – это продукция, получаемая способом прокатки металлической заготовки на прокатных станах. Исходные материалы: углеродистые (черные) и легированные стали. Рассмотрим подробнее, из чего производится металлопрокат.

Углеродистые стали: марки и краткие характеристики

Эта большая группа сталей разделяется на две основные категории: стали обыкновенного качества (ГОСТ 380-2005) и качественные (ГОСТ 1050-2005).

Виды углеродистых сталей для металлопроката

• Стали обыкновенного качества – наиболее распространенная и дешевая категория, отличается большим количеством примесей. Применяется для производства рядового горячекатаного проката – двутавра, уголка, швеллера, прутка, листа. Изготовление тонкого горячекатаного листового проката из стали обыкновенного качества регламентируется ГОСТом 16523-97, толстого – ГОСТом 14637-89. Такой прокат применяется для создания сварных, клепаных или конструкций на болтовых соединениях, а также для малонагруженных деталей машин – осей, валов, шестерен. Для них чаще всего применяется упрочнение термообработкой. Обозначаются такие стали буквами Ст и цифрой, обозначающей десятые доли процента углерода, например – Ст1, Ст2, Ст3.
• Качественные углеродистые стали маркируются двумя цифрами, обозначающими сотые доли процента содержания углерода. Главные отличия этих материалов от сталей обыкновенного качества – более строгие требования к микро- и макро структуре, установка узких рамок содержания углерода, меньшее количество фосфора и серы. Стали 15, 20, 25 используют без термообработки или в нормализованном состоянии для изготовления малоответственных деталей с цементацией поверхности. Металлопрокат из сталей 30, 35, 40, 45, 50 широко применяется в производстве деталей для всех отраслей машиностроения: шпинделей, штоков, фрикционных дисков, плунжеров, траверс.

По степени раскисления обе эти группы делятся на три категории:

• спокойные – из которых кислород, как вредная примесь, удален почти полностью;
• кипящие – содержат повышенное количество FeO, имеют меньшую стоимость, по сравнению со спокойными, хуже свариваются, склонны к старению и хладноломкости;
• полуспокойные – их качественные характеристики и стоимость занимают положение между спокойными и кипящими.

Металлопрокат из легированных марок стали

В производстве металлопроката, предназначенного для создания строительных конструкций, работающих в условиях высоких нагрузок и пониженных температур, применяют низколегированные конструкционные (строительные) стали типа 09Г2С, 10Г2С1, 10Г2С1Д. Они также выдерживают динамические и вибрационные нагрузки, хорошо свариваются. 09Г2С – материал, широко используемый в производстве фасонного проката.

Для работы при высоких нагрузках в условиях химически активных сред востребован металлопрокат из коррозионностойких марок сталей.

• Хромистые стали типа 12Х12, 20Х13, 30Х13, 40Х13 широко используются в машиностроении, изготовлении медицинской техники, предметов домашнего обихода, оборудования пищевой и химической индустрии.
• Стали, содержащие хром, никель и/или марганец. Наиболее популярные представители – 12Х18Н9, 12Х18Н10Т (хорошо проявляет себя в работе в окислительных средах, широко применяется в пищевой промышленности и медицине), 12Х18Н12Т. Это дорогие материалы, поэтому для менее ответственных случаев применяют аналоги, в которых часть никеля заменяется марганцем.
• Высоколегированные кислотостойкие стали. 06ХН28МДТ – используется для сварных конструкций, эксплуатируемых в условиях контакта с горячей серной кислотой.