Классификация стали по степени раскисления

В зависимости от технологии производства сталь разделяют по степени раскисления материала.

При этом выделяют три основные группы сталей: спокойную, кипящую и полуспокойную.

Спокойная сталь в процессе производства раскисляется в наибольшей степени. В процессе операции раскисления в емкость с жидкой сталью добавляются раскислители. Обычно для этого используют алюминий, ферросилиций, ферромарганец и подобные вещества. В результате удаления максимального количества кислорода сталь кристаллизуется спокойно, без выделения большого объема искр и газов. Полученные слитки характеризуются плотной структурой. Эти марки сталей получают обозначение «сп». При отливке в слитки спокойная сталь образует максимально большую усадочную раковину, что приводит к большому объему отходов при подготовке к прокатке.

Кипящая сталь получает наименьшее количество раскислителей. Такие марки сталей содержат довольно мало углерода. При охлаждении слитки такой стали выделяют много газов и искр. Такой процесс называется «кипение». В маркировке сталей этой группы указывается обозначение «кп». За счет кипения слитки получаются максимально полными, что позволяет снизить отходы при обрезании головной части.

Полуспокойная сталь получается в том случае, когда раскисление выполняется в большей степени, чем при производстве кипящей стали, но в меньшей, чем при выплавке спокойной. В процессе ее затвердевания не происходит процесс «кипения», но выделяется достаточно много газов. В результате усадочная раковина получается меньше, чем у слитков спокойной стали.

Эти марки сталей имеют существенные различия по стоимости и механическим свойствам. Лучшие механические характеристики имеет спокойная сталь. Кипящая по этим параметрам заметно хуже. Но из-за большого содержания газов такие марки сталей отличаются повышенной пластичностью. Полуспокойные марки стали по этим параметрам занимают промежуточное положение.

Недостаточный уровень раскисления часто создает проблемы при выполнении сварочных работ. За счет большого числа неметаллических включений, повышенного содержания серы и фосфора и неравномерного их распределения по материалу кипящая сталь сваривается плохо. Местная концентрация вредных компонентов может приводить к образованию на свариваемом шве и прилежащих участках трещин и дефектов. Также кипящие марки сталей имеют склонность к старению в зоне сварки и повышенной хрупкости в этих участках в отрицательном диапазоне температур.