Страны лидеры по производству стали в мире. Рейтинг 2022

18.02.2022 Автор: VT-METALL

Из этого материала вы узнаете

:

• История открытия сплавов железа с углеродом
• Структурные составляющие сплавов железо-углерод
• Диаграмма сплава железо-углерод
• Как читать диаграмму сплава железа с углеродом
• Применение стали из железоуглеродистых сплавов
• Разновидности чугуна из сплава железа с углеродом
• Полиморфные превращения в сплавах железо-углерод

Открытие сплава железа с углеродом явилось одним из самых важных событий в истории развития металлургии. Именно эти два элемента подарили миру наиболее востребованные марки стали и чугуна. Это те сплавы, из которых производится большая часть промышленного оборудования, металлических конструкций, инструмента, изделий бытового назначения.

В зависимости от процентного содержания углерода в железе, а также способа литья эти сплавы приобретают разные свойства: стойкость к коррозии, необычайную прочность, эластичность и т. д. О том, какие сплавы железа и углерода используются сегодня и как их получают, вы узнаете из нашего материала.

История открытия сплавов железа с углеродом

Выдающийся изобретатель Дмитрий Чернов прославился диаграммой «железо-углерод» и открытием, связанным с полиморфными превращениями. Именно он стал первооткрывателем особых точек в таких сплавах, как чугун и сталь. По мнению ученого, на расположение точек на диаграмме влияет процентная доля углерода.

Открытие стало настолько значимым, что положило начало новой науке – металлографии.

Сама диаграмма сплава железа с углеродом – это масштабный проект, разработанный несколькими учеными из разных уголков мира. Именно поэтому обозначения фаз и основных точек являются международными.

Что такое сталь

Сталь – это сплав двух химических элементов: железа (Fe) и углерода (С), причем содержание последнего не должно превышать 2%. Если углерода больше, то этот сплав относится к чугунам.

Но сталь – это не только химически чистое соединение двух элементов, она содержит как вредные примеси, например серу и фосфор, так и специальные добавки, которые придают нужные свойства материалу – повышают прочность, улучшают обрабатываемость, пластичность и т. д.

Если в сплаве углерода менее 0,025% и содержится незначительное количество примесей, то его считают техническим железом. Этот материал отличается от сталей по всем показателям, он обладает высокими магнитными характеристиками, и его используют в качестве для изготовления электротехнических элементов. Чистого железа в природе не существует, получить его даже в лабораторных условиях очень сложно.

Несмотря на то что углерода в процентном отношении содержится совсем немного, он оказывает значительное влияние на механические и технические свойства материала. Увеличение этого вещества приводит к увеличению твердости, растет прочность, но при этом резко снижается пластичность. И, как следствие, меняются технологические характеристики: с ростом углерода снижаются литейные свойства, ухудшается обрабатываемость резанием. При этом низкоуглеродистые стали также плохо обрабатываются резанием.

Структурные составляющие сплавов железо-углерод

Основа чугуна и стали – сплав железа с углеродом. Оба черных сплава являются незаменимыми при создании конструкционных деталей для техники. Их качества и структура определяются свойствами базовых компонентов и примесей. Также важно учитывать характер взаимодействия элементов.

Чистое железо – это серебристо-белый металл, который имеет температуру плавления +1 539 °С. Металл является тугоплавким и может обладать одной из полиморфных модификаций – a либо g.

VT-metall предлагает услуги:

Низкотемпературный режим (ниже +910 °С) приводит к первой модификации. В этом случае для железа характерна объемно-центрированная кубическая решетка. Его называют а-феррумом. Железо является магнитным при температуре до +760 °С (до точки Кюри).

Нагрев железа приводит к превращению решетки из объемно-центрированной в гранецентрированную. Для создания g-железа необходим высокотемпературный режим – от +910 °С до +1 392 °С.

Углерод представляет собой неметаллический элемент. Его температура плавления составляет +3 500 °С. В природе элемент способен существовать в виде алмаза или графита. Первая полиморфная модификация в сплавах не встречается.

Если говорить об углеродистой структуре в сплаве железо-углерод, то она слоистая. В связи с этим неметаллический элемент в свободном виде имеет форму графита, особенность которого заключается в низких показателях пластичности и прочности.

Углерод растворим в железе и в жидком, и в твердом состоянии. Он способен создать химическое соединение под названием цементит, где углерод в свободном виде также будет иметь форму графита.

Возможные составляющие сплавов железа с углеродом перечислены ниже

:

• Аустенит (А)
  . Это твердый раствор элементов в g-железе. Он может существовать только при высокотемпературном режиме (выше +727 °С). С минимальной из возможных температур растворимость составит 0,8 %, а при +1 147 °С – 2,14 %. Главная особенность аустенита – его высокая пластичность.
• Графит
  . Он представляет собой аллотропическую модификация углерода, обладающую низкой прочностью и высокой мягкостью. Может присутствовать в графитизированной стали и в чугуне. Там он будет существовать в виде вкраплений различной конфигурации. Именно форма окажет непосредственное влияние на технологические и механические свойства сплава.
• Ледебурит
  . Это механическая смесь из цементита и аустенита, в которой доля углерода составляет 4,3 %. Для получения ледебурита необходимо эвтектическое превращение при температуре +1 147 °С. Если температура составит +727 °С, то аустенит превратится в перлит, и ледебурит станет смесью цементита и перлита. Основные характеристики ледебурита – хрупкость и твердость. Компонент можно встретить во всех белых чугунах.
• Перлит (П)
  . Еще один элемент сплава железа с углеродом. В нем доля углерода составляет 0,8 %. Сам перлит представляет собой механическую смесь цементита и феррита. Его можно получить путем эвтектоидного распада (перекристаллизации) аустенита при температуре +727 °С. В честь распада перлит называется эвтекоидом. Для него характерен высокий уровень прочности и твердости. Также перлит способен повысить механические свойства сплава.
• Феррит (Ф)
  . Это твердый раствор внедрения элементов в a-железе. Существует при низкотемпературном режиме и обладает объемно-центрированной кубической решеткой. Растворимость углерода в феррите крайне низкая. В нормальных условиях она составит не более 0,005 %, а достигнет пика (0,02 %) только при температуре +727 °С. Феррит менее тверд в сравнении с аустенитом, а также более пластичен. В связи с этим он хорошо обрабатывается давлением в холодном состоянии.
• Цементит (Ц)
  . Компонент представляет собой соединения углерода и железа, а именно карбид железа с формулой Fe3C. Процентная доля углерода в веществе составляет 6,67. Цементит обладает сложной кристаллической решеткой и плавится при температуре около +1 600 °С. В сплаве железа с углеродом он является одновременно самой хрупкой и самой твердой составляющей. Следовательно, чем больше компонента содержится в сплаве, тем выше его твердость. Также цементит обладает неустойчивостью, поэтому при определенных условиях он распадается и образует графит. Происходит реакция: Fe3C > 3Fe + С.

Рейтинг стран мира по производству стали на 2020 год

Мировое производство стали по итогам 2022 года выросло на 3.4% по сравнению с прошлым 2022 годом и составило 1869.9 млн тонн стали. Занимательно, но по итогам 2022 года производство стали сократилась во всех регионах мира, кроме Азии и Ближнего Востока.

Лидерами по производству стали по итогам 2022 года стали следующие топ 10 стран мира:

1. Китай — 996.3 млн тонн стали
2. Индия — 111.2 млн тонн стали
3. Япония — 99.3 млн тонн стали
4. США — 87.9 млн тонн стали
5. Россия — 71.6 млн тонн стали
6. Южная Корея — 71.3 млн тонн стали
7. Германия — 39.7 млн тонн стали
8. Турция — 33.7 млн тонн стали
9. Бразилия — 32.2 млн тонн стали
10. Иран — 31.9 млн тонн стали

При этом на долю Китая в 2022 году пришлось более 50% мирового производства стали. Если быть точным — 53.3% от мирового производства стали. Доля России — снизилась с 4% в 2022 году до 3.8% в 2022 году. Суммарно страны СНГ произвели 100.4 млн тонн стали, что на пол процента ниже по сравнению с прошлым годом. Полную статистику по производству стали в странах мира вы можете найти в таблице ниже. В таблицу вошли страны мира производящие сталь в существенном количестве (более 5 тысяч тонн). Статистика доступна за 2014-2019 годы, при этом за 2022 год по некоторым из стран информация пока недоступна. Источником данных является Всемирная Ассоциация Стали.

Диаграмма сплава железо-углерод

На диаграмме сплава можно выделить следующие границы

:

• Линия ледебуритного превращения (линия ECF). Если содержание углерода в сплаве выше 2,14 %, то при его охлаждении жидкая фаза под линией становится ледебуритом.
• Линия ликвидус (линия ACD). Ее особенность заключается в том, что при снижении температуры под ней запускается кристаллизация сплавов.
• Линия перлитного превращения (линия PSK). При снижении температуры сплав под ней из аустенита превращается в перлит.
• Линия солидус (линия AECF). При снижении температуры сплав под ней становится твердым.

Также на диаграмме присутствует несколько важных точек

:

• C. Вещество становится ледебуритом, концентрация углерода не меняется и остается на уровне 2,14 %. Температура превращения жидкости составляет +1 147 °С.
• E. В этой точке аустенит содержит максимальное количество углерода – 2,14 % от общего количества сплава. Такое состояние достигается при температуре +1 147 °С.
• P. При температуре +727 °С у феррита наступает стадия максимального насыщения углеродом (0,025 %).
• S. Аустенит превращается в перлит. Средняя концентрация углерода остается той же и составляет 0,8 %.

Обычно температурный режим, при котором достигается необходимое состояние сплава, обозначается буквой А.

Из-за того, что фазы в сплавах железа с углеродом имеют разные температуры при нагреве и охлаждении, приходится вводить дополнительные обозначения.

Применение стали в современном мире

21.04.2015 Нержавеющая лента из стали получила широкой предназначение, как в повседневной жизни человека, так и на узкоспециализированных производствах. В быту из нее делают столовые приборы, посуду. А вот в промышленной сфере лента была замечена в химическом, пищевом, машиностроительном, фармацевтическом и прочих серьезных направлениях. Благодаря нейтральному поведению стали по отношению ко многим внешним факторам они не оказывает влияния на характеристики продукта. Кроме этого нержавейка является более устойчива к температурам и различным химическим веществам. Чаще всего сталь на производстве сталь встречается как лента aisi (https://www.metall-office.ru).

Область применения ленты нержавеющей

Машиностроение

В машиностроении сталь нашла применение в изготовлении техники, станков, инструментов и агрегатах для прочих категорий промышленности. Листовая сталь чаще всего применяется для запчастей устройств, которые подвергаются термической обработке.

Лента нашла свое применение в выпуске запчастей магнитопроводов переменного тока, пружин, спиралей и нагревательных деталей измерительных и промышленных аппаратов.

Электроэнергетика

Атомная энергетика использует высоколегированную сталь, которая отвечает высоким требованиям к используемым материалам. Сталь нашла назначение во всех видах добычи электричества, начиная от альтернативных источников.

Химическая промышленность

Трубопровод, детали реактора, емкости, химоборудование производится из нержавеющей стали.

Пищевая промышленность

Сталь отвечает всем санитарным нормам производственного оборудования и упаковки пищевых продуктов. Значимую роль сыграла внешность металла. Сталь нержавейка является одним из самых используемых сосудов для хранения и перевозки продукта. Она нужна на всем пути следования сырья к виду готового для потребления товара.

Транспорт

Он оснащается кузовами, контейнерами и емкостями, которые отвечают всем требованиям перемещения различных грузов. В автостроении из стали делают некоторые детали автомобилей, судов, поездов и самолетов.

Бытовое хозяйство

Сталь отлично зарекомендовала себя для изготовления столовых приборов, кухонного инвентаря и прочей хозяйской утвари. Также из стали делают многие детали бытовой техники (стиральная машина).

Целлюлозно-бумажное производство

Из нержавеющей стали производится оборудование и трубы предприятий современности.

Архитектура и строительство

Сталь хорошо сочетается со многими стройматериалами (камень, стекло). Она применима для отделки кровли, фасадов и внутренних работ. Лента используется как сырье для лестниц, дверей, окон, лифтов, проемов, каркаса, бассейнов. Вместе с тем, лента из нержавейки является превосходным декоративным материалом для офисов, метро, торговых центров и даже ресторанов.

Экология среды

Нержавеющая сталь распространяется на обустройство и модернизацию очистных систем и фильтров.

Берегись Автомобиля. Почему Автомобили Стали Хуже

Другие новости по теме:

• Изделия из металла и нержавеющей стали

  21.10.2014

  Изделия из металла, всевозможные стальные конструкции пользуются большим спросом и вошли в широкое употребление как в быту, так и в рабочих и производственных отраслях. Такие…

• Ограждения из нержавеющей стали в
  Читайте также:  Как вязать арматуру для фундамента: лучшие способы

  12.07.2014

  Организационное объединение «Белая Волна» предоставляет ограждения из нержавеющей стали по невероятно выгодным ценам. В компании работают прекрасные сотрудники, которые обожают…

• Применение МШЛ для обустройства ж/д путей

  02.03.2015

  Обустройство железнодорожных путей всегда должно быть выполнено по высшему разряду. Использование МШЛ 0,7 (www.lenprombeton.ru), 0,5 или 0,35 (междушпальные лотки тип І), МПЛ и…

• Применения песка в современном строительстве

  20.04.2015

  В настоящее время в строительной сфере применяется множество природных и искусственных материалов. К примеру, песок, без которого не обходится строительство любого здания. Кроме…

• Металлические конструкции в современном строительстве

  04.03.2015

  Для различных сфер экономики существуют свои технологические требования, оказывающие влияния на используемые металлические конструкции. Сегодня не сложно приобрести все для…

Как читать диаграмму сплава железа с углеродом

Сплавы системы железо-углерод имеют свойство меняться при охлаждении или нагреве, повышении или снижении давления. Графически такие процессы обозначены на диаграмме состояния. Благодаря ей можно понять, как происходит то или иное превращение сплава.

Состав сплава с первоначальной долей углерода при заданной температуре можно увидеть, если двигаться по вертикальной прямой, которая соответствует содержанию в сплаве углерода.

Правило легче понять на примере, поэтому рассмотрим на диаграмме зону AEC. Возле нее находятся области жидкой фазы и аустенита (AESG). Следовательно, соединение в данной области состоит из образующегося твердого аустенита и жидкой фазы.

Определим для него концентрация углерода, двигаясь по разным фазам. Для этого нужно знать изначальную концентрацию углерода и заданную температуру. В примере это 2,5 % и +1 250 °С.

Теперь из точки графика нужно провести горизонтальную линию. Ее пересечение с АЕ, которая граничит с зоной аустенита, покажет содержание углерода в аустените при температуре +1 250 °С.

Если же прямая будет пересекаться с АС, которая граничит с зоной жидкой фазы, то можно узнать концентрацию углерода уже в жидкой фазе.

При сохранении температуры по данному методу определимо процентное содержание углерода в фазах абсолютно любого сплава:

• в области AEC в аустените и в жидкой фазе;
• в области CDF в жидкой фазе (процентное содержание углерода в цементите при этом неизменно – 6,67 %);
• в области GPS в аустените и в феррите;
• в области QPKL в феррите;
• в области SEFK в аустените.

Когда содержание углерода становится выше, чем 2,14 %, охлаждаемый сплав получает насыщение углеродом ближе к 4,3 % (по линиям DC и AC) по мере приближения к температуре +1 147 °С (на уровне ECF). Затем жидкость превращается в эвтектику (ледебурит). Среднее содержание углерода остается неизменным.

Рекомендуем статьи

• Легированная сталь: виды, марки и назначение
• Сплав железа и меди: область применения
• Сплавы железа: известные и не очень разновидности

При движении в сторону температуры +727 °С, что соответствует уровню PSK, содержание углерода в аустените приближается к 0,8 % (линии GS и ES). Затем аустенит превращается в эвектоид, т. е. в перлит. Как известно по предыдущим примерам, средняя концентрация углерода постоянна. В данном случае она составляет 0,8 %.

Производство сплава

Процесс изготовления сплава сводится к переработке чугуна, при которой отжигаются лишние примеси и вводятся легирующие элементы. Используются при этом несколько методов.

• Мартеновский – расплавленный или твердый чугун с рудой плавят в мартеновской печи при 2000 С, чтобы отжечь лишний углерод. Добавки вводят в конце плавки. Сталь разливают в ковши и переправляют в прокатный цех.
• Кислородно-конвертерный – более производительный. Сквозь чугун в печи продувают воздух или смесь воздуха с кислородом, добиваясь более быстрого и полного отжига.
• Электроплавильный – плавка осуществляется в закрытой печи при 2200 С, что исключает попадание в сплав газов. Дорогостоящий метод, которым получают лишь высококачественные составы.
• Прямой метод – в шахтной печи окатыши, получаемые из железной руды продувают продуктами сгорания природного газа – смесью кислорода, угарного газа, аммиака, при температуре в 1000 С.

На этом процесс изготовления стали не заканчивается. В тех случаях, когда необходимо получить максимально прочный материал, прибегают к дополнительной обработке.

Термический метод

К термическим способам относится:

• отжиг – нагрев и медленное охлаждение разных видов и с разной скоростью;
• закалка – нагрев выше критической температуры, что вызывает перекристаллизацию сплава, и быстрее охлаждение;
• отпуск – процедура, осуществляет вслед за закалкой с целью уменьшить напряжение металла;
• нормализация – тот же отжиг, но проводимый не в печи, а на воздухе.

Термомеханический способ

Термомеханические методы сочетают механическое и термическое воздействие:

• высокотемпературная ТМО – закалка – наклеп, упрочнение, производится сразу же после нагрева, пока сплав сохраняет аустенитную структуру. Изменение вследствие пластической деформации при прокатке или штамповке сохраняется на 70% и после охлаждения и сталь оказывается более прочной;
• при низкотемпературной ТМО – холоднокатаная сталь. Сплав нагревают для аустенитного состояния, охлаждают ниже точек рекристаллизации, чтобы добиться появления мартенситной фазы – в пределах 400– 600 С. Затем производится закалка – наклеп, прокатка. При охлаждении эффект полностью сохраняется.

Термохимическая обработка

Термохимическая обработка представляется собой нагрев сплавов и выдержку их в определенных химических средах. К наиболее известным методам относят:

• цементацию – насыщение поверхности сплава углеродом. Таким образом получают износостойкий верхний слой;
• азотирование – насыщение стали азотом. Цель такая же – получение верхнего износостойкого слоя, но по сравнению с цементацией, азотирование обеспечивает более высокую стойкость к коррозии;
• нитроцементацию и цианирование – насыщение поверхностного слоя и углеродом и азотом. Обеспечивает более высокую скорость и производительность процесса.

Применение стали из железоуглеродистых сплавов

Сталь, как и чугун, представляет собой сплав железа с углеродом. Металлы имеют широкое распространение, особенно часто их задействуют в машиностроении.

В стали концентрация углерода составляет не более 2 %.

Примеры металла

:

• инструментальная сталь;
• конструкционная сталь;
• техническое железо.

Если в стали содержание углерода было строго меньше 2 %, то в чугуне – больше. В среднем, концентрация вещества составляет от 2,5 до 3,5 %.

Помимо железа и углерода в металлах содержатся такие добавки

:

• марганец и кремний, содержание которых исчисляется в десятых долях процента (от 0,15 до 0,6 %);
• фосфор и сера, концентрация которых составляет сотые доли процента (от 0,05 до 0,03 %).

Сталь, в которой концентрация углерода составляет не более 0,7 %, часто используется для создания

:

• листов;
• проволоки;
• ленты;
• фасонного профиля разных видов;
• уголкового железа;
• таврового железа;
• различных деталей, используемых в машиностроении (например, осей, шестерен, болтов, кувалд, молотков и др.).

Сталь, в которой концентрация углерода составляет более 0,7 %, используется при изготовлении режущих инструментов

:

• бородок;
• резцов;
• зубил;
• сверл;
• метчиков.

Свойства данного сплава железа с углеродом зависят от концентрации неметаллического компонента. Так, чем больше будет углерода, тем прочнее и тверже получится сталь.

Сталь: классификация, особенности и описание разновидностей сплава

Сталь – самый известный в мире сплав железа. По сути, говоря о железных конструкциях и предметах, мы говорим об изделиях (или их производстве) из той или иной стали. 99% сплава относится к категории конструкционных сталей, так что практически не существует инструментов или оборудования, где он бы ни использовался.

В этой статье мы постараемся затронуть такие темы как классификация марок, цена стали, ее свойства и применение в строительстве.

Разновидности чугуна из сплава железа с углеродом

Выделяют два основных вида чугуна – литейный и предельный. Первый вид принято использовать в производстве и промышленной сфере. Второй находит применение в создании стали кислородно-конвертерным путем. В получившемся соединении доля марганца и кремния крайне мала.

Литейный чугун также имеет несколько разновидностей

:

• Половинчатая
  . Такой чугун имеет специальные свойства, так как часть углерода из состава имеет форму цементита, а другая часть – форму графита.
• Белая
  . Здесь углерод находится в виде карбида железа. Название произошло от белого оттенка разлома. Белый чугун не находит применения в чистом виде, но активно используется при создании ковкого чугуна.
• Серая
  . Отлив на изломе серебристый, поэтому такой чугун называют серым. Сфера использования материала достаточно широкая, в том числе и потому, что чугун легко обрабатывать резцами.
• Высокопрочная
  . Данная разновидность способна увеличить прочность любого материала, куда она будет добавлена. Материал получают из серого чугуна и небольшого количества магния.
• Ковкая
  . Как и в случае высокопрочной разновидности, в основе находится серый чугун. Повысить пластичность помогает процесс отжига.

Страны лидеры по экспорту и импорту стали

Сталь активно используется в мировой торговли. Так мировой экспорт стали по итогам 2022 года превысил 457.1 млн тонн.

Страны лидеры по экспорту стали, млн тонн:

1. Китай — 68.6
2. Япония — 35.8
3. Россия — 33.3
4. Южная Корея — 30.1
5. ЕС (28 стран) — 28.4
6. Германия — 26.0
7. Турция — 19.9
8. Италия — 18.2
9. Бельгия — 18
10. Украина — 15.1
11. Франция — 14.4
12. Бразилия — 13.9
13. Тайвань, Китай — 12.3
14. Индия — 11.1
15. Нидерланды — 11
16. Иран — 9.3
17. Испания — 8.6
18. США — 8.6
19. Австрия — 7.5
20. Канада — 6.4

Страны лидеры по импорту стали, млн тонн:

1. ЕС (28 стран) — 44.9
2. США — 31.7
3. Германия — 26.6
4. Италия — 20.6
5. Таиланд — 15.5
6. Южная Корея — 14.9
7. Франция — 14.9
8. Бельгия — 14.8
9. Китай — 14.4
10. Вьетнам — 14.1
11. Турция — 14.0
12. Мексика — 13.1
13. Польша — 12.1
14. Индонезия — 11.7
15. Испания — 10.8
16. Нидерланды — 10.3
17. Канада — 9.1
18. Филиппины — 9.1
19. Индия — 9
20. Малайзия — 8

Полиморфные превращения в сплавах железо-углерод

Полиморфные превращения в сплавах железа с углеродом происходят при соблюдении температурного режима.

Если температура составляет меньше +911 °С, то состояние железа называется α-феррумом. Кристаллическая решетка железа – ОЦК, что расшифровывается как объемный гранецентрированный куб. Особенность решетки состоит в большом расстоянии между атомами.

При температуре от +911 до +1392 °С у железа наблюдается модификация гамма. Кристаличесская решетка γ-феррума – ГЦК, т. е. гранецентрированный куб. Расстояние между атомами меньше, чем в случае объемного гранецентрированного куба.

Когда железо переходит из модификации альфа в гамму, его объем уменьшается. Причина кроется в виде кристаллической решетки. В ОЦК атомы не настолько упорядочены, как в ГЦК.

Правило работает и в обратном направлении. При переходе из гамма-стадии в альфа-стадию объем сплава железа с углеродом возрастает.

Если температура находится в диапазоне от +1 392 до +1 539 °С (последняя – температура плавления железа), то α-феррум переходит в свою другую разновидность – δ-феррум. Стоит помнить, что структура δ-феррума неустойчива, поэтому стремится перейти в более устойчивое состояние.

В результате удалось выяснить, что сталь и чугун – сплавы железа с углеродом с разным содержанием углерода и примесей. Это напрямую влияет на механические и химические свойства стали, а они – на сферу применения конечного материала.

Основные свойства стали

При заказе материала нужно учитывать, какими свойствами должна обладать сталь, чтобы подойти под конкретную область применения. Если не понимать такой особенности, есть риск покупки сырья, не соответствующего прочности, уровню защиты от коррозии, качеству свариваемости и другим характеристикам.

Рассмотрим основные характеристики материала.

Механические

Показывают, какие варианты обработки можно выбирать и где использовать. Есть несколько основных параметров:

• Прочность. Показывает, какую нагрузку можно прикладывать к детали, пока не появятся первые признаки разрушения. Для каждой марки материала указывается этот параметр, а также предел текучести.
• Предел прочности. Указывает на защищенность материала от механического напряжения.
• Предел текучести. Дает представление о растягиваемости материала. Это помогает понимать, насколько сильно можно растянуть материал до момента, пока процесс будет продолжаться, даже когда нагрузка перестанет прикладываться.
• Пластичность. Чтобы материал можно было использовать в изготовлении различных типов деталей и заготовок. Такая характеристика помогает сырью менять форму, прописывается, чтобы определить параметры относительного угла изгиба и удлинения.
• Ударная вязкость. Напрямую связана с пределами динамических нагрузок. Характеристика указывает, насколько сильный удар сможет выдержать готовое изделие или заготовка, прежде чем начнет окончательно разрушаться.
• Твердость. Показывает предельную нагрузку по площади до момента возникновения вдавливания. Может определяться разными методами, как Бринелля, так и Виккерса.

Физические

Параметры дают понять, возможно ли применение стали в строительстве или различных областях промышленности. Есть три значимых центральных показателя:

• Плотность. В характеристике зашифровано, какая масса стали содержится в указанном объеме. Чем выше прочность, тем больше защищенность от деформации, сильного давления и других потенциальных угроз.
• Теплопроводность. Параметр дает представление, насколько быстро тепло передается по заготовке. Параметр очень важен для промышленности, к примеру, при изготовлении радиаторов или труб для теплотрасс.
• Электропроводность. Позволяет оценить безопасность применения материала в местах, где есть риск удара током. Также сплав можно выбрать и для установки в сферах, где имеют значение его проводниковые характеристики.

Химические

Весь набор параметров дает представление о том, как поведет себя материал в разных температурах или средах с разной степенью агрессивности. Есть четыре основных параметра:

• Окисляемость. Процесс окисления вызывается контактом металла с кислородом, может стимулироваться увеличением температуры. На уровень окисляемости влияет содержание углерода и среда, в которой используются изделия. Чем больше подверженность окислению, тем быстрее на поверхности появится ржавчина.
• Защищенность от коррозии. Указывается для разных сред. Может меняться при использовании на открытом воздухе, а также при контакте с водой или почвой.
• Жаростойкость. Помогает понять, при каком нагреве на металле начинает постепенно развиваться коррозия. Характеристика напрямую связана с окисляемостью.
• Жаропрочность. От жаростойкости отличается тем, что затрагивает не коррозийную стойкость и защиту от окалины, а саму прочность. Знание параметров поможет вам понять, до какой температуры нагреется заготовка, прежде чем ее можно будет сломать или деформировать.

Технологические

Показывают возможность обработки с применением различных технологий. Центральные параметры:

• Ковкость. Чем она выше, тем быстрее можно будет придать форму постоянным внешним механическим воздействием.
• Жидкотекучесть. Если этот параметр находится на высоком уровне, расплавленный материал сможет лучше заполнять пустоты.
• Свариваемость. Помогает соединять различные заготовки между собой. Отличается как в зависимости от типа использованной сварки, так и самого сплава.
• Обрабатываемость резанием. Сталь можно обрабатывать разными видами режущих инструментов для создания металлопроката и деталей с разными параметрами и областью применения.

Получение стали. Металловедение

Сталь – это самый распространенный сплав на планете. Получают ее промышленным способом из чугуна, из которого под влиянием высоких температур выжигают избыток углерода и другие примеси. Стали в основном получают двумя способами: плавление в мартеновских печах и плавление электропечах. Материал, изготовленный в электропечи, называется электросталь. Она получается более чистой по составу. Кроме того, существует множество специальных процессов для получения сплавов с особыми свойствами, например электродуговая плавка в вакууме или электронно-лучевая плавка.

Более подробно о сталях и других сплавах можно узнать при изучении такой науки, как металловедение. Она считается одним из разделов физики и охватывает не только сведения о марках стали и их составе, но и содержит сведения о структуре и свойстве материалов на атомарном и структурном уровне.

Студенты профильных ВУЗов проходят специальный курс «Промышленные стали», где подробно разбирают сплавы специального назначения: строительные, улучшаемые, цементируемые, для режущих и измерительных инструментов, магнитные, рессорно-пружинные, жаростойкие, стали для конструкций в холодном климате и т. д.