Все о мягкой стали: определение, состав и свойства

Что такое мягкая сталь?

Мягкая сталь — это сплав железа с углеродом в качестве основного легирующего элемента. Это одна из наиболее широко используемых форм стали, которая может применяться для широкого спектра применений общего назначения. Мягкая сталь обязана своей популярностью своей достаточной прочности при низкой стоимости, а также превосходной обрабатываемости и свариваемости. Различные марки мягкой стали имеют разное количество углерода, причем более высокое содержание углерода приводит к увеличению прочности за счет пластичности. В некоторых случаях добавляются дополнительные легирующие элементы для улучшения таких свойств, как прочность на разрыв, коррозионная стойкость и износостойкость.

Каков состав мягкой стали? >

Мягкая сталь состоит из железа (Fe) с добавлением небольшого количества углерода. Согласно ASM International, низкоуглеродистая сталь обычно определяется как содержащая менее 0,2 % углерода. Различные марки мягкой стали отличаются разным уровнем содержания углерода. Еще одним распространенным легирующим элементом является марганец (Mn).

Каковы различные марки мягкой стали?

Существует много различных марок мягкой стали. . Мягкие стали, классифицированные в соответствии с системой нумерации AISI (Американского института железа и стали), начинаются с «10» в качестве первых двух цифр, что означает низкое содержание углерода. Низкоуглеродистая сталь и, как следствие, мягкая сталь будут иметь последние две цифры обозначения как любое число меньше 20 (приблизительное содержание углерода, умноженное на 100). Большая часть мягкой стали содержит небольшое количество (<1%) фосфора и серы, и эти элементы активно ограничиваются, поскольку считаются примесями. Некоторые распространенные марки перечислены в Таблице 1 ниже:

Таблица 1: Марки мягкой стали

Классификация	Приблизительные эквиваленты	Основные моменты
AISI 1008	< p>DIN 1.0204	Отличная холодная формуемость
AISI 1010	DIN 1.0301	Низкая прочность, используется для магнитных сердечников
< p>AISI 1015	DIN 1.0401	Износостойкий, хорошая обрабатываемость
AISI 1018	DIN 1.0419	Отлично подходит для цементации, хорошая обрабатываемость
AISI 1020	DIN 1.0044	Хороший баланс прочности и пластичности.

Где используется мягкая сталь ?

Мягкая сталь — это материал общего назначения, который можно найти в большинстве отраслей промышленности. Некоторые типичные области применения включают: кузова автомобилей, мебель, проволоку, арматуру и крепежные детали. Мягкая сталь более высокой прочности используется для конструкций и обшивки резервуаров для хранения.

Сколько углерода содержится в мягкой стали?

Количество углерода в мягкой стали стали составляет менее 0,2% по массе. По данным AISI (Американского института железа и стали), низкоуглеродистая сталь является разновидностью мягкой стали.

Каковы механические свойства мягкой стали?

Механические свойства некоторых распространенных типов мягких сталей перечислены в Таблице 2 ниже:

Таблица 2: Свойства мягкой стали

< th>Тип мягкой стали< td>

340

< td>

20

< /tr>< td>

186

< td>

430 – 580

Модуль упругости (ГПа)	Твердость по Бринеллю	Предел прочности на разрыв (МПа)	Предел текучести (МПа)	Удлинение при разрыве (%)	Плотность стали, кг/м3
< p>AISI 1008	200	95	285	20	7,87
AISI 1010	205	105	365	305	7,87
AISI 1015 >	205	111	385	325	18	7,87
AISI 1018	205	126	440	370	15	7,87
AISI 1020	121	420	350	15	7,87
< p>S275 J0	205	121	275	21	< p>7.85
S355 J0	210	146	510 – 680	355 < /td>	20	7,80

Каков химический состав мягкой стали?

В таблице 3 ниже перечислены вторичные элементы, присутствующие в различных марках мягкой стали:

Таблица 3: Химический состав мягкой стали

Классификация	Содержание углерода (% веса)	Вторичные легирующие элементы (% веса)
AISI 1008	<0.1	0,3–0,5 Мн; 0,04 П; 0,05 S
AISI 1010	от 0,08 до 0,13	0,3–0,6 Mn; 0,04 П; 0,05 S
AISI 1015	от 0,13 до 0,18	0,3–0,6 Mn; 0,04 П; 0,05 S
AISI 1018	от 0,14 до 0,2	0,6–0,9 Mn; 0,04 П; 0,05 S
AISI 1020	от 0,17 до 0,23	0,3–0,6 Mn; 0,04 П; 0,05 S
S275	0,18	1,5 Мн; 0,030 П; 0,030 С; 0,012 Н; 0,55 Cu
S355	0,2	1,6 Мн; 0,030 П; 0,030 С; 0,012 Н; 0,55 Cu

Какова плотность мягкой стали?Плотность всех марок мягкой стали колеблется в районе 7,8 ц/см3. Это связано с тем, что в плотности мягкой стали, в которой более 98% железа преобладает плотность железа (7,87 г/см3). Сплавы, подходящие под категорию мягкой стали и содержащие небольшое количество легирующих элементов, отличных от железа, будут иметь несколько разную плотность.

Какова ударная вязкость мягкой стали?

Мягкая сталь одновременно пластична и прочна и, следовательно, является очень прочным материалом. Твердость мягкой стали варьируется в зависимости от типа и классификации. Прочность определяется как количество энергии, которое может быть поглощено без разрушения. Он рассчитывается как площадь под кривой напряжения-деформации материала, определенной до точки разрушения. Механическим свойством, обычно используемым для определения ударной вязкости материала, является ударная вязкость по Шарпи. Например, для 1020 ударная вязкость по Шарпи составит 24 Дж при 10 °C.

Какая марка мягкой стали самая прочная?

Самая прочная марка мягкой стали — 1020. Следует отметить, что эта марка мягкой стали также имеет самое высокое содержание углерода, что придает ей прочность за счет пластичности.

Какова высокая температура плавления мягкой стали?

Температура, при которой мягкая сталь становится полностью жидкой, колеблется от 1450 до 1530 °C, в зависимости от содержания углерода и сплавов в конкретной марке стали.

Подходит ли мягкая сталь для сварки?

Да, мягкая сталь пригодна для сварки. Марки с добавлением кремния и марганца дополнительно улучшают свариваемость мягкой стали. Свариваемость мягкой стали является одной из причин ее широкого использования, поскольку ее можно легко сваривать на месте с помощью простого сварочного аппарата (дуговая сварка защитным металлом) с использованием ER70S-3 & Стержни ЭР70С-6.