Сталь — это сплав железа с углеродом (как правило, содержанием углерода от 0,02% до 2,14%) и различными легирующими элементами, который отличается высокой прочностью, технологичностью и широким спектром применения. Благодаря своему уникальному сочетанию свойств, сталь занимает центральное место среди конструкционных материалов.
| Вид стали | Содержание углерода | Легирующие элементы | Основные свойства | Применение | Пример/Марка | 🌍 Эмодзи |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Углеродистая конструкционная | 0,2–0,7% | Отсутствуют/минимальны | Высокая прочность, простота обработки | Строительство, машиностроение | Ст3 | 🏗️ |
| Легированная | 0,1–2% | Хром, никель, молибден и др. | Коррозионная стойкость, вязкость | Мосты, автомобили, трубы | 09Г2С | 🚙 |
| Нержавеющая | 0,08–1% | Хром ≥ 12% | Антикоррозийность, долговечность | Кухонная техника, медицина | 12Х18Н10Т | 🍴 |
| Инструментальная | 0,7–2,14% | Вольфрам, молибден | Высокая твердость, износостойкость | Режущий инструмент | Р18 | 🔧 |
| Автоматная | 0,07–0,15% | Сера, свинец | Улучшенная обрабатываемость | Производство метизов | 12L14 | ⚙️ |
| Кислотостойкая | 0,12–0,18% | Кремний, никель | Устойчивость к кислотам | Химическая промышленность | 08Х13 | 🧪 |
- Сталь применяется практически во всех сферах промышленности: строительстве, машиностроении, судостроении, энергетике, транспорте и быту.
- Различают десятки видов сталей по химическому составу и назначению: конструкционные, инструментальные, жаропрочные, высоколегированные, специальные и др.
- Свойства стали регулируются термической и химико-термической обработкой (отжиг, закалка, отпуск, цементация и др.).
- Механические свойства: прочность, пластичность, твердость, ударная вязкость.
- Физические свойства: электропроводность, теплоемкость, плотность.
- Технологические свойства: свариваемость, обрабатываемость резанием, прокатываемость.
Первые изделия из стали появились около 4 тысяч лет назад на территории Анатолии и Ближнего Востока. Массовое производство стало возможным лишь во времена античности, благодаря ковке и термической обработке железа. Серьезный прогресс произошел в 19 веке с изобретением бессемеровского (конвертерного) способа плавки, а затем мартеновских и электрических печей. Эти технологии ускорили выпуск стали, сделали его дешевле и качественнее, обеспечив промышленную революцию. В 20-21 веках сталь становится основой индустриального общества, а её производство — одним из показателей экономического развития страны.
- Генри Бессемер — изобретатель бессемеровского процесса. Его технология позволила в середине XIX века получить сталь массово и относительно недорого, что революционизировало мировую промышленность.
- Павел Аносов — выдающийся российский металлург XIX века, впервые объяснил структуру булатной стали и разработал методы получения высококачественных сталей.
- Строительные (перекрытия, арматура, балки) 🧱
- Инструментальные (резцы, сверла, штампы) 🔪
- Детали машин (корпуса, оси, коленвалы) 🚂
- Нержавеющие и жаропрочные (трубы, химаппараты, катализаторы) 🔥
- Конвертерный способ
- Мартеновский метод
- Электроплавильный процесс
- Доменное производство
FAQ по смежным темам
- Чем отличается чугун от стали?
- Чугун — это сплав железа с содержанием углерода более 2,14%. Из-за большого количества углерода чугун прочен, но хрупок, в отличие от пластичной и вязкой стали.
- Что такое легирующая добавка?
- Это элемент (например, хром, никель, молибден), вводимый в сталь для улучшения её свойств: устойчивости к коррозии, прочности, жаростойкости и др.
- Как сталь защищают от коррозии?
- Используют легирование (например, создание нержавеющей стали), а также наносить защитные слои: цинкование, окраску, покрытие полимерами.
- Что такое закалка стали?
- Это специальная термообработка, при которой сталь нагревают до высокой температуры и быстро охлаждают, увеличивая твердость и прочность материала.
