Сталь специального назначения — стальной прокат с универсальными эксплуатационными и технологическими характеристиками. Специальная сталь имеет базовый компонент – железо, а также присадки магния, фосфора, кремния, серы и пр., придающие стали определенные свойства . Распространенные стандарты: ГОСТ 14955-77 ; ГОСТ 103-2006 ; ГОСТ 12119.0-98 ; ГОСТ 1133-71 .
Стали специального назначения делятся на 2 больших группы: конструкционные и инструментальные стали. Они имеют химический состав, где определяющий фактор – процентное содержание углерода. По составу специальные отличаются от обычной стали меньшим количеством примесей, а также заданным соотношением углерода, марганца и кремния в составе.
1. Инструментальная углеродистая сталь. Содержит от 0,7 до 1,35% углерода. Характеризуется высокой поверхностной прочностью при сохранении вязкости сердцевины. Используются в качестве сырья для изготовления заготовок и деталей малой площади сечения (не более 30 мм) и не предназначенных для работы под давлением. Показатели механической прочности ниже, чем у быстрорежущих сталей.
2. Инструментальная легированная сталь. Содержит от 0.9 до 1.4% углерода. Легирована хромом, вольфрамом, ванадием, марганцем, кремнием и другими металлами. Присадки придают стали повышенную закаливаемость, прочность, вязкость сплава. Кремний повышает прокаливаемость и устойчивость стали к механическим деформациям, но снижает способность стали к обработке резанием. Инструментальная легированная сталь является сырьем для изготовления режущих инструментов, штамповых инструментов.
3. Инструментальная быстрорежущая сталь. Характеризуется высокой твердостью, прочностью, устойчивостью к нагрузкам и обработке давлением. Обладает высокими показателями пластдеформации. Отлично режет, обладает высокой скоростью резки без признаков износа и истирания. Обладает высоким уровнем теплостойкости.
Сохраняет химическую инертность в агрессивных средах на высоких температурах.
Углеродистая обыкновенного качества.Степень раскисления стали определяется содержанием кремния от 0,07 до 0,12%. Бывает спокойной (СП), полуспокойной (ПС) и кипящей (КП).
1. Углеродистая качественная (улучшаемая). Относится сталь 10. К классу также относят стали с повышенным содержанием марганца – сталь 15Г, сталь 20Г и другие, которые имеют повышенную прокаливаемость.
2. Повышенной обрабатываемости (автоматная). Имеют высокое содержание фосфора и серы. Легируют сталь теллуром, селеном или свинцом. Элементы повышают скорость резания, точность обрабатываемой поверхности и уменьшают изнашиваемость.
3. Конструкционная легированная сталь. Легируется марганцем, хромом, никелем, молибденом, ванадием, хромом и бором. Добавки повышают прокаливаемость стали. Практически всегда детали из легированной конструкционной стали подвергают закалке с высоким отпуском при 550-650 ºС для обеспечения высокой конструктивной прочности.
4. Конструкционная теплоустойчивая сталь. Температура эксплуатации 600-650 ºС, причем детали из-за теплоустойчивости стали должны работать без замены до 20000 часов.
5. Конструкционная подшипниковая сталь. Особенность стали – возможность подвергать высоким локальным нагрузкам.
6. Конструкционная рессорно-пружинная сталь. Требования – высокое сопротивления малому пределу упругости и сопротивление релаксации напряжений.
Потребительские свойства:
Спецстали различаются на несколько групп, в зависимости от способа производства и степени легирования, степени теплостойкости и температуре образования окалины.
Сферы применения: авиационная промышленность – производство спецоборудования; автомобилестроение – детали и декоративные изделия из ферритных и аустенитных сталей общий вес которых около 20 килограмм; пищевая – оборудование для приготовления, хранения продуктов и транспортировки; строительство – мебель, лифты, перила, дверные и оконные проемы; бумажная промышленность – оборудование, которое постоянно контактирует с влагой; медицина – инструменты.
