Все о черных металлах: ключевые свойства и применение

Понятие черный металлопрокат включает в себя большой ассортимент различных изделий и полуфабрикатов из стали, чугуна, ферросплавов. Продукция этой категории является основой для различных производственных отраслей – применение черных металлов и сплавов широко: от машиностроения – треть отлитого металла до строительства – четверть. Первичный прокат производится из железной руды, с применением коксующегося угля, марганца, легирующих материалов. Вторичный – из металлического лома, использование которого разрешает экономить природные ресурсы, поддерживать экологический баланс, а процесс производства – менее энергозатратен.

Основные виды черных металлов и сплавов

Металлопродукция на основе железа отличается от цветных металлов и их сплавов отличает основной компонент – Fe, который придает материалам из него большую плотность, высокую прочность, хорошую термопроводимость, выраженные магнитные свойства. Фабрикаты легко поддаются механической обработке, хорошо свариваются, что разрешает создавать из них конструкции самых сложных геометрических форм. Основные виды чермета:

• Стали. Они производятся в большом ассортименте: углеродистые, нержавеющие, конструкционные, легированные, инструментальные, быстрорежущие, другие. Все стали производятся на базе сплава железа с углеродом в разных пропорциях (C – от 0,02 до 2,14%), плотность материалов различна – от 7,75 до 8,05 г/см³, средняя температура плавления – +1450°C. Изменение свойств выполняется посредством введения в основу лигатуры, например, повысить стойкость коррозии или температурам.
• Чугуны. Это также материалы на основе сплава железа и углерода, но содержание C может достигать 4,5 %. Чугуны характеризуются высокой прочностью, устойчивостью к коррозии, износостойкостью, их температура плавления – от +1150 до +1300°C. Значительные объемы углерода придают материалу хрупкость и большой вес, что ограничивает его применение к некоторых условиях. Выпускают разные виды чугунов: серые, белые, ковкие.

Это базовая классификация черных металлов, последующие градации зависят от введения в материалы дополнительных компонентов, их набора и объемов.

Ключевые свойства черных металлов и сплавов

Чермет характеризует ряд базовых параметров, их можно изменять посредством введения дополнительных компонентов в разных объемах. Базовые технические, технологические и эксплуатационные свойства материала:

• высокая твердость;
• стойкость к статическим и динамическим воздействиям;
• повышенная прочность;
• простота обработки;
• достаточная пластичность;
• способность выдерживать значительные нагрузки;
• доступность;
• большой рабочий ресурс.

Эти характеристики обуславливают широту применяемости материалов, особенно актуальны они в производстве конструкций и оборудования, которые будут эксплуатироваться в условиях значительных нагрузок.

Сфера применения

Востребованность того или иного вида зависит от его характеристик. Рассмотрим применение черных металлов основных групп:

• Серые чугуны. Их характеризуют высокие литейные параметры: малая температура кристаллизации, небольшая усадка, текучесть расплава. Преимущественно серые чугуны используют, как материал литья: станин, корпусов и деталей оборудования, машин и механизмов. Различают ферритные, ферритно-перлитные и перлитные подвиды.
• Белые чугуны. Высокотвердый материал очень хрупок, плохо поддается обработке. Белый чугун непосредственно используют там, где необходима высокая стойкость к износу и отсутствуют ударные нагрузки, например, шары для мельниц или фильеры для волочения проволоки. Чаще их применяют, как промежуточный продукт в производстве сталей и ковких чугунов.
• Ковкие чугуны. Они высоко востребованы в тех сферах, где к материалам предъявляются требования по прочности и стойкости к динамическим нагрузкам: производство автомобильных двигателей, подвесок и трансмиссий транспортных средств, машиностроение, добыча и переработка газа и нефти, строительство, другие сферы.
• Углеродистые стали. Сырье востребовано в производстве заклепок, резервуаров, труб, других металлоизделий, где необходима пластичность, для этих целей используют такие марки ка Ст1 или Ст2. Углеродистые стали востребованы в выпуске горячекатаного листового или фасонного проката – для получения простого в обработке материала с хорошей свариваемостью, например, марки Ст3 или Ст5.
• Нержавеющие стали. Их базовая характеристика – высокая коррозионная стойкость. Нержавейку используют в производстве труб и арматуры для газопроводов, медицинских инструментов, кухонных и бытовых принадлежностей, деталей автомобильного тюнинга, емкостей для пищевых производств, агрегатов и сосудов для хранения азота или кислот.
• Конструкционные стали. Эти материалы высоко востребованы в производстве машиностроительных деталей, листового металлопроката, трубопроката, изготовлении строительных конструкций. Их используют как арматуру в обустройстве кровлей, автомобильных компонентов, высокопрочных метизов, различных валов, осей, емкостей, котлов. Конструкционные стали имеют дополнительную классификацию: легированные, теплоустойчивые, низколегированные, шарикоподшипниковые, высоколегированные, пружинно-рессорные. По степени раскисления различают кипящие, полуспокойные и спокойные виды.
• Инструментальные стали. Они применимы в производстве ручного инструмента, например, молотков, битов, сверл, плоскогубцев, стамесок. Из них изготавливают исполнительные органы различных станков: гильотин, гравировального оборудования, режущих установок. Актуальны инструментальные стали в изготовлении медицинского инструмента, такого, как скальпели. Высокая прочность материала разрешает применять его в изготовлении штампов и прессов, которые могут выдерживать значительные параметры давления.
• Быстрорежущие стали. Их характеризует высокая прочность, стойкость к температурам, деформациям, поэтому они преимущественно востребованы в производстве режущего инструмента. Эти свойства формируют в материале легирующие добавки молибдена и кобальта. Из быстрорежущих сталей изготавливают дисковые фрезы, разверточные сверла, протяжки, другие инструменты.

Самые популярные фабрикаты из сталей: рельсы, трубы, профили, балки, швеллеры, арматура. Они востребованы в различных отраслях индустрии, также спрос на них с развитием строительной каркасной технологии растет ежегодно.

Преимущества «Сталь-Инвест»

Компания Сталь Инвест специализируется на металлотрейдинге, одно из направлений которого – скупка металлического лома на вторичную переработку. Большой опыт, отлаженные алгоритмы разрешают нам предлагать клиентам комфортные предложения по сотрудничеству. Мы принимаем лом черных металлов и сплавов в различных форматах – от арматуры до оборудования, взаимодействуем с заказчиками на индивидуальных условиях. Цена вторсырья зависит от текущего спроса на конкретный материал, биржевых котировок на него, курса рубля.