Видове стомани

Неръждаема стомана

Неръждаемата стомана е стоманена сплав с минимално съдържание от 11,5% хром.

18/10 неръждаема стомана

18/10 е популярното название на вид неръждаема стомана, съдържаща до 18 % хром и 8-10 % никел. Съдържанието на хром определя устойчивостта ѝ към корозия, а добавеният никел позволява полиране до огледален блясък, подобрява корозоустойчивостта при високи температури и придава здравина. Този тип стомана често бива използвана за изработка на масови домакински съдове (тенджери, плата) и прибори.

Неръждаема може да се нарече стомана с най-малко 10,5 % свободен хром (реално над 13 %). При контакт с кислорода от въздуха, хромът образува невидим оксиден слой, който предпазва стоманата от ръждясване. При нарушаване на този слой той бързо се възстановява отново.

Названието 18/10 е преди всичко търговско. Стандартизираното название на популярната стомана 18/10 е steel grade 304 – наименование, с което е вписана в каталозите. Steel grade 304 може да съдържа 18-20 % хром и 8-10 % никел. Повишаването на съдържанието на никел повишава качеството и устойчивостта на стоманата, но също и цената. Висококачествените стомани съдържат 10 % никел. За снижаване на разходите производителите използват най-ниския клас стомана от този тип, примерно със съдържание на никел 8,2 %, което обаче е достатъчно за да могат да нарекат стоманата 18/10. Затова често разликата в качеството между стомани 18/8 и 18/10 е минимална.

Въглеродна стомана

Въглеродните стомани са стомани с теоретично съдържание на въглерод (С) до 2,14%. Те са едни от най-важните съединения в световната промишленост.

Състав и свойства

В желязо-въглеродните сплави като принцип се съдържат винаги повече от два елемента, като задължително се срещат въглерод (C), силиций (Si), манган (Mn), фосфор (P) и сяра (S). Свойствата на стоманата се определят в голяма степен от съдържанието на тези елементи, като при въглеродните стомани това съдържание трябва да е минимално (особено на фосфора и сярата). Стомани, при които се получават по-специални механични и други свойства чрез прибавяне на други химични елементи като хромникелволфрамванадиймолибденкобалт и други или комбинация от тях, се наричат легирани стомани. Около 90% от всички произведени в света стомани са въглеродни (обикновени).

Въглеродът оказва най-голямо влияние върху качествата на стоманата. Класификацията на стоманите се извършва въз основа на тяхното въглеродно съдържание като се указва и сcдържанието на легиращи елементи. С увеличаване на въглеродното съдържание се увеличава и якостта и твърдостта, като при това се намалява относителното удължение и ударната жилавост.

Съдържанието на другите елементи, неизбежно съпътстващи стоманите са приблизително следните: Si < 0,5%, P < 0,05%, S < 0,05%, Mn ~ 0,8%, но в някои случаи манганът може и да надвиши 1% без стоманата да е легирана. Манганът и силицият повишават якостта на стоманата и ако съдържанието на Mn < 0,4%, има опасност от образуване на шупли при производството на стоманата, т.е. той действа като дезоксидатор. Силицият също е дезоксидатор (взимодейства с кислорода, като продукт се получава силициев диоксид, SiO2) Продуктите на тази дезоксидация образуват неметални включвания в метала и влошават свойствата му.

Фосфорът е елемент който повишава твърдостта и силно понижава пластичността на метала, той е нежелан примес за стоманите. Сярата също е нежелан елемент. На нея се дължи силното понижаване на пластичността в горещо състояние. Подобно на фосфора, тя също попада в стоманата по време на добиването ѝ. Кислородът е вреден примес, той попада в метала по време нарафинирането му (при изгаряне на примесите) и се среща във вид на неметални включвания, които силно влошават механичните свойства.

Карбонитрирането е вид повърхностно закаляване на нисковъглеродни стомани. Термичен процес, при който повърхността на метала, под налягане, се насища с азот и въглерод. Дълбочината на закаляване е между 2 и 4 десети от милиметра.

Класификация

При класифицирането си въглеродните стомани се делят на конструкционни и инструментални.

Инструменталните въглеродни стомани се използват за изработване на режещи инструменти и имат намалено съдържание на вредните примеси и могат да се закаляват добре.

Легирана стомана

Легираната стомана е стомана с примеси на други елементи. Например молибденманганхромванадийсилицийбор и никел. Видът и количествата им се подбират внимателно, за да се постигнат определени свойства. Легиращите добавки повишават твърдостта, устойчивостта на корозия и намаляват чупливостта на детайлите изработени от стоманата. Стомана с над 10% съдържание на примеси обикновено се нарича неръждаема стомана, инструментална стомана или просто високолегирана стомана, в зависимост от използваните елементи. Стомани с под 10% съдържание на приноси се наричат нисколегирани стомани. За да бъде една добавка легираща, нейното съдържание трябва е по-голямо или равно на 3%. Според количественото съдържание на легиращи добавки стоманата се класифицира на : -нисколегирана- от 3 до 5 % -среднолегирана- от 5 до 10% -високолегирана- повече от 10%