Объем мирового рынка углеродистой стали в 2025 году составил 1,63 трлн долларов США. Согласно последним исследованиям, в 2026 году он превысит 1,72 трлн долларов США. Причина в том, что углеродистая сталь широко используется в обрабатывающей промышленности, медицине, автомобилестроении и строительстве.
Но существует несколько видов углеродистой стали, и вам следует знать, какой из них лучше всего подходит для вашего проекта. Давайте разберёмся в этом простом руководстве!
Состав углеродистой стали
Углеродистая сталь в основном состоит из железа и углерода. Эти два элемента определяют прочность и твёрдость стали.
-
- Железо (Fe): 98-991ТП3Т сплава
- Углерод (С): 0,05% до 2,0%
- Марганец (Mn): 0.3% – 1.0%
- Кремний (Si): Используется для удаления кислорода при производстве стали.
- Сера (S) и фосфор (P): Это примеси.
Типы углеродистой стали в зависимости от содержания углерода
Содержание углерода влияет на общую прочность и гибкость углеродистой стали. В зависимости от содержания углерода углеродистую сталь можно классифицировать на следующие основные типы.
1. Низкоуглеродистая сталь (мягкая сталь)
Низкоуглеродистая сталь содержит небольшое количество углерода, примерно от 0,05% до 0,32%. Благодаря такому составу ей можно придать любую форму. Однако она не очень прочная, но гибкая и легко обрабатывается.
Её можно резать или сваривать без особых усилий. Мягкая сталь также дешевле других видов углеродистой стали. Её можно использовать для изготовления труб, кузовов автомобилей, строительных деталей и т.д. машиностроение.
Свойства низкоуглеродистой стали: Мягкий, хорошо поддаётся пластичности и сварке. Может ржаветь без покрытия.
Типы низкоуглеродистой стали: Низкоуглеродистая сталь подразделяется на несколько основных типов в зависимости от ее прочности и области применения.
| Тип стали с низким содержанием углерода | Промышленность | Использует |
| Низкоуглеродистая конструкционная сталь | Строительство | Мосты, колонны, каркасы зданий и конструкций |
| Низкоуглеродистая полосовая сталь | Обработка листового металла | Автомобильные детали, штамповка металла, строительные инструменты и связующие материалы |
| Низкоуглеродистая оцинкованная сталь | HVAC, автомобилестроение, строительство | Кровля, автомобильные детали, дорожные ограждения, дорожный знак столбы и системы HVAC |
| Низкоуглеродистая трубная сталь | Строительство, тяжелая техника, автомобилестроение, нефть и газ | Трубы машин, трубопроводы для жидкости и опорные трубы |
| Сталь для сосудов под давлением | Машиностроение, тяжелое оборудование | Резервуары для хранения нефти/газа, химикатов и электроэнергии |
2. Среднеуглеродистая сталь
Среднеуглеродистая сталь содержит от 0,30% до 0,60% углерода. Она прочнее и твёрже низкоуглеродистой стали, но менее гибкая. Кроме того, эта сталь обеспечивает хороший баланс твёрдости и прочности.
Свойства среднеуглеродистой стали: Более высокая прочность, умеренная пластичность, затвердевает при термической обработке, хорошая износостойкость и труднее поддается сварке/формовке.
Типы среднеуглеродистой стали: Среднеуглеродистая сталь подразделяется на различные типы в зависимости от ее состава и применения.
| Марка/Тип | Содержание углерода (%) | Приложения |
| Сталь 4140 | 0,38–0,43 | Автомобильная, аэрокосмическая, нефтегазовая отрасли и детали машин. |
| Сталь 1060 | 0,55 – 0,65 | Использование в пружинах, железнодорожных колесах, дорожные столбики, лезвия, валы и автомобильные детали. |
| Сталь 1045 | 0,43–0,50 | Его можно использовать в шестернях, осях, болтах, валах и деталях машин. |
3. Высокоуглеродистая сталь
Содержание углерода в высокоуглеродистой стали составляет от 0,60% до 1,00%. Она очень твёрдая и прочная, но менее гибкая. Для дальнейшего повышения твёрдости можно использовать термическую обработку. Кроме того, высокоуглеродистая сталь идеально подходит для случаев, когда требуется острая кромка или прочные детали.
Свойства высокоуглеродистой стали:
- Очень твёрдый и сильный
- Низкая пластичность и гибкость
- Отличная износостойкость
- Может легко треснуть, если согнуть слишком сильно
- Предел текучести 485 МПа
- Возможность закалки
- Умеренная коррозионная стойкость
- Чувствительность к термической обработке
| Типы высокоуглеродистой стали | Добавленные элементы/композиция | Приложения |
| Легированная сталь | Хром, кобальт, марганец, молибден, никель, вольфрам и ванадий | Детали из нержавеющей стали и высокопрочной стали |
| Пружинная сталь | Углерод 0,6–1,0% и кремний для гибкости | Используется для изготовления пружин и гибких деталей. |
| Обычная углеродистая сталь | Только углерод, без значительных легирующих элементов | Дешевые высокоуглеродные приложения, столбы уличного освещения и для общего пользования |
| Инструментальная сталь | Вольфрам, молибден и иногда другие сплавы | Режущие инструменты, штампы и высокопрочные инструменты |
4. Сверхвысокоуглеродистая сталь
Сверхвысокоуглеродистая сталь содержит примерно 1,00%–2,00% углерода. Она чрезвычайно твёрдая и прочная. Однако эта сталь не очень гибкая. Она в основном состоит из железа и углерода. Иногда для улучшения характеристик в неё добавляют небольшое количество других элементов, таких как марганец или кремний. Её очень трудно формовать или сваривать. Поэтому её необходимо тщательно обрабатывать, используя термическую обработку и специальные инструменты.
Свойства сверхвысокоуглеродистой стали:
- Богат углеродом
- Очень тяжело
- Высокая прочность на растяжение
- Отличная износостойкость
- Низкая гибкость/пластичность
- Ограниченная коррозионная стойкость
- Можно подвергать термической обработке
Приложения: Его можно использовать в режущих инструментах, штампах, формах, пружинах, роликах, высокопрочных кабелях, долговечных автомобильных и аэрокосмических деталях.
Типы обычной углеродистой стали (в зависимости от процесса производства)
-
Раскисленная углеродистая сталь
Раскисленная углеродистая сталь полностью раскисленный в процессе производства. Для этого добавляют алюминий или кремний для удаления кислорода. Это предотвращает образование пузырьков газа в стали. Эти свойства делают её однородной и непористой. Кроме того, она имеет гладкую поверхность. Эту сталь можно использовать, когда для вас важны однородность и прочность.
-
Полуспокойная углеродистая сталь
В процессе производства полуспокойная углеродистая сталь частично раскисляется. Однако в стали остаётся некоторое количество газа, поэтому она не так однородна, как раскисленная сталь. Её можно получить, добавив меньше раскислителей, таких как алюминий или кремний, чем в раскисленной стали.
Этот метод делает производство доступным, сохраняя при этом хорошую прочность. Полуспокойная сталь идеально подходит для изготовления конструкционных деталей, листов, оцинкованной проволоки для шин и проката.
-
Сталь с каймой
Кипящая сталь производится путём частичного удаления кислорода в процессе производства. Это позволяет некоторым газам постепенно выходить. В результате сталь становится гладкой снаружи, но менее однородной внутри и содержит меньше примесей.
Эту углеродистую сталь легко резать, формовать и формовать. Основные области её применения включают листовой прокат, холоднокатаные изделия и детали, где важна чистота поверхности.
Типы углеродистой стали для ножей
- Углеродистая сталь 1095 Очень популярный материал для ножей. Содержание углерода в нём составляет около 0,95%. Эта сталь хорошо держит остроту и легко затачивается.
- Углеродистая сталь 5160 Часто используется для изготовления больших ножей и мечей. Он немного более гибкий и прочный.
- 52100 Сталь Высокоуглеродистая легированная сталь с превосходной износостойкостью. Подходит для изготовления высококачественных ножей.
- Инструментальная сталь O1 Этот тип стали известен своей твёрдостью и способностью сохранять остроту режущей кромки. Поэтому он широко используется для изготовления режущих инструментов и ножей.
- Сталь D2 Это высокоуглеродистая и богатая хромом сталь. Поэтому её также называют полунержавеющей. Эта углеродистая сталь очень износостойкая и долго сохраняет остроту.
Марки углеродистой стали
Сорта углеродистая сталь Классификации показывают прочность и содержание углерода в стали. Более высокие марки обычно означают более прочную и твёрдую сталь, а более низкие — более мягкую и лёгкую в обработке.
Таблица марок углеродистой стали
| Оценка | Содержание углерода (%) | Уровень твердости | Распространенные применения |
| 1018 | 0,15–0,20 | Мягкий и легко формуется | Листовой металл, прутки и общее производство |
| 1045 | 0,43 – 0,50 | Имеет среднюю прочность и более жесткую | Валы, шестерни, детали машин |
| 1060 | Примерно от 0,55 до 0,66 | В основном твердый и может лучше держать заточку | Широко используется в пружинах, ножах и лезвиях. |
| 1095 | Константа 0,90–1,03 углерода | Очень твердый и острый край | Идеально подходит для ножей и режущих инструментов из высокоуглеродистой стали. |
| 4140 | 0,38 – 0,43 | Он сильный и крепкий. | Используется в автомобильной промышленности и валах |
| 5160 | В диапазоне от 0,56 до 0,64 | Сталь 5160 гибкая, но прочная | Лучше подходит для мечей, больших ножей и пружин. |
Заключение
Теперь у вас есть исчерпывающая информация обо всех типах углеродистой стали и их применении в различных отраслях. Рекомендуем всегда проверять содержание углерода, чтобы убедиться, что сталь соответствует назначению вашего проекта.
На заводе JACKWIN мы имеем большой запас дорожной и продукты безопасности дорожного движения которые сделаны из углеродистой стали. Так что вы можете написать нам чтобы получить расценки или консультацию эксперта в любое время.
Люди также спрашивают
Процент углерода в нержавеющей стали
Нержавеющая сталь содержит от 0,03% до 1,2% углерода, но этот диапазон зависит от типа стали. Сталь с низким содержанием углерода мягкая и легко формуется. Сталь с высоким содержанием углерода будет твёрдой и будет лучше держать заточку.
4140 — это углеродистая сталь?
Сталь 4140 — это углеродистая сталь, но не чистая. Помимо углерода, в ней присутствуют хром и молибден. Эта сталь относится к среднеуглеродистым сталям, известным своей прочностью и износостойкостью.
Ржавеет ли высокоуглеродистая сталь?
Да, высокоуглеродистая сталь может ржаветь, поскольку в ней много углерода и мало или совсем нет хрома. Чтобы предотвратить появление ржавчины, необходимо содержать её в сухости и чистоте. Также следует периодически смазывать её маслом, поскольку полностью защитить от ржавчины невозможно.
Безопасна ли углеродистая сталь для приготовления пищи?
Безусловно да. Поскольку углеродистая сталь состоит из железа и углерода, при прокаливании она естественным образом образует антипригарное покрытие. В отличие от некоторых антипригарных сковород, углеродистая сталь не содержит вредных химических веществ, таких как ПФОК или ПФАС.
Почему углеродистая сталь лучше нержавеющей?
Углеродистая сталь предпочтительнее нержавеющей, поскольку она прочнее и дешевле. Кроме того, из неё можно изготавливать очень острые и прочные инструменты. Углеродистая сталь также выдерживает высокие температуры, что делает её идеальным материалом для строительства и изготовления конструкционных деталей.
