Мягкая сталь против углеродистой стали

Спор между мягкой и углеродистой сталью давно интригует инженеров и производителей. Причина в том, что углеродистая стальные счета для 85% из всех производимых сталей и широко используется во всем мире в различных отраслях промышленности.

Она также подразделяется на различные типы и марки - мягкая сталь является одним из таких типов. Однако в этом руководстве мы сравним мягкую и углеродистую сталь между собой и дадим вам представление об их различиях. Итак, давайте перейдем к делу!

Введение в мягкую и углеродистую сталь

Мягкая сталь - это разновидность углеродистой стали, отличающаяся по содержанию углерода. Углеродистая сталь более прочная и имеет более высокое содержание углерода (от 0,30 до 2%). Напротив, низкоуглеродистая сталь имеет незначительное количество углерода (от 0,05 до 0,25%) и является мягкой.

Хотя они оба являются разновидностями стали, их практичность и функциональность различаются из-за разницы в содержании углерода. Углеродистая сталь подходит для строительства, а низкоуглеродистая используется для изготовления повседневных изделий, таких как листы, трубы, трубки и т.д.

Среди всех типов углеродистая стальНаиболее известной и широко используемой является низкоуглеродистая сталь. Благодаря своим свойствам, таким как мягкость, легкость сварки и трансформации в различные формы. Многие отрасли промышленности предпочитают низкоуглеродистую сталь всем другим видам, если не ставят перед собой задачу изготовить что-то твердое.

Мягкая сталь и углеродистая сталь: Основные различия

Помимо экономичности низкоуглеродистой стали, существует множество других различий, благодаря которым оба вида стали подходят для разных отраслей промышленности. Прежде чем мы подробно обсудим их различия, приведем краткую таблицу, которая даст вам первое представление об этих двух видах.

Ознакомившись с таблицей, вы поняли, что между ними есть принципиальные различия виды стали. Давайте погрузимся глубже и обсудим их различия в деталях.

1- Состав

Состав является основным и отличительным фактором. И углеродистая, и низкоуглеродистая сталь - это сплавы углерода и железа. Однако содержание углерода в обоих типах различно, что делает их разными.

В углеродистой стали содержание углерода варьируется от 0,30 до 2%. Напротив, низкоуглеродистая сталь имеет меньшее содержание углерода - от 0,05 до 0,25%. Благодаря высокому содержанию углерода углеродистая сталь обладает повышенной прочностью и жесткостью. Именно поэтому она используется в строительстве и других отраслях, где приоритетными являются долговечность и прочность.

Помните, что многие другие элементы также являются сплавами обоих типов. Например, мягкая сталь может содержать марганец, кремний и фосфор. Однако как в углеродистой, так и в низкоуглеродистой стали преобладают углерод и железо. 

2- Производство/Формирование

Мягкая сталь относительно более проста в производстве, так как требует меньше энергии. Ее производство включает в себя выплавку железной руды в доменных печах для получения чугуна. После того как чугун произведен, он подвергается воздействию электрической дуги, удаляющей все примеси, и в результате получается мягкая сталь.

Производство углерода проходит те же этапы. Однако оно требует больше энергии. Для придания таких свойств, как твердость и прочность, необходима дополнительная термическая обработка. Эти дополнительные этапы делают процесс более сложным и дорогостоящим.

В их производстве задействованы различные этапы и процессы. Однако мы не будем вдаваться в подробности, поскольку наша цель - понять простоту и эффективность их производства с точки зрения производителей. Итак, низкоуглеродистая сталь экономически выгодна и проста в производстве.

3- Типы и категории

Углеродистая сталь подразделяется на различные типы, и один из них - мягкая сталь. Эти виды углеродистой стали различаются по содержанию углерода. Примечательно, что мягкая сталь не имеет определенных типов и является подразделом. Ниже приведен список видов углеродистой стали:

• Низкоуглеродистая сталь: Она также известна как низкоуглеродистая сталь и имеет небольшое содержание углерода. Она мягкая, и многие отрасли промышленности широко используют ее.
• Среднеуглеродистая сталь: Она более прочная, чем низкоуглеродистая сталь, однако возможности ее использования менее широки, чем у низкоуглеродистой стали. Содержание углерода в ней составляет от 0,3 до 0,6%, что делает ее достаточно прочной. Примечательно, что углеродистая сталь этого типа хрупкая и не поддается сварке.
• Высокоуглеродистая сталь: Она хрупкая и ломается при нагревании, а не при сварке. Кроме того, содержание углерода в нем составляет от 0,6% до 1,5%, что делает его пригодным для использования в строительстве. Однако его использование возможно только в больших масштабах, то есть при возведении небоскребов или сооружений.

4- Прочность, твердость и практичность

Прочность и твердость стали зависят от содержания в ней углерода. Большее количество углерода означает, что сталь будет прочной, и наоборот. В низкоуглеродистой стали содержание углерода наименьшее, поэтому она мягче и слабее.

С другой стороны, углеродистая сталь имеет повышенное содержание углерода и является более прочной и жесткой. Однако высокое содержание углерода делает ее менее пригодной для использования. Причина в том, что большее количество углерода увеличивает ее хрупкость и она не поддается сварке. 

Мягкая сталь имеет низкое содержание углерода, что делает ее значительно менее хрупкой. Она легко сваривается и поддерживает процесс сварки. Многие отрасли промышленности используют низкоуглеродистую сталь для создания изделий, которые можно многократно сваривать, таких как листы, трубы, трубки и т.д.

5 - Пластичность и ковкость

Мягкая сталь имеет низкое содержание углерода и большую прочность на разрыв (максимальное напряжение, которое может выдержать материал перед разрушением). Она может быть преобразована в любую форму, например, в проволоку или лист. Кроме того, мягкая сталь не является хрупкой, что означает, что она не будет легко ломаться.

Так, из низкоуглеродистой стали можно изготавливать листы, проволоку и другие изделия благодаря ее превосходной прочности на разрыв и гибкости. С другой стороны, углеродистая сталь жесткая. Она не является ковкой и пластичной. Ее нельзя использовать для изготовления листов или проволоки.

6- Отделка поверхности

Углеродистая сталь отличается прочностью и высоким содержанием углерода. Из-за повышенного содержания углерода она имеет шероховатую поверхность и выглядит не очень эстетично. Повышенное содержание углерода способствует образованию накипи в процессе нагрева углеродистой стали.

С другой стороны, низкоуглеродистая сталь мягкая и обеспечивает более качественную обработку поверхности. Ее края выглядят острыми и эстетически привлекательными. Их лучшая поверхность помогает при нанесении краски для защиты от коррозии и других внешних факторов.

7- Реакция на термообработку/свариваемость

Углеродистая сталь более прочная, поэтому она хорошо переносит нагрев и становится еще более прочной под воздействием тепла. Напротив, низкоуглеродистая сталь слабая, плохо переносит нагрев и начинает плавиться под воздействием тепла.

При воздействии температуры на низкоуглеродистую сталь она начинает плавиться, в чем и заключается ее прочность. Благодаря тому, что она плавится при нагревании, ее можно сваривать. Это свойство позволяет выполнять бесшовную сварку, что делает ее предпочтительным выбором в различных отраслях промышленности.

Примечание: Мы написали подробную статью обсуждение сварки нержавеющей и низкоуглеродистой стали. Если вы хотите понять механику, лежащую в основе свариваемости низкоуглеродистой стали, не пропустите эту книгу. В ней вы узнаете о поведении низкоуглеродистой и нержавеющей стали в процессе сварки.

8- Чувствительность к коррозии 

И углеродистая, и низкоуглеродистая сталь состоят из железа, которое вступает в реакцию с кислородом и образует оксид железа (ржавчину). К сожалению, ни одна из них не обладает значительной устойчивостью к ржавчине, коррозии и другим внешним воздействиям.

Однако их можно защитить, нанеся толстый слой краски. Слой краски защищает сталь и помогает ей сохранять свою форму и прочность в течение длительного времени. Однако и это не является идеальным долгосрочным решением. 

9- Стоимость и ценообразование

Низкоуглеродистая сталь стоит дешевле углеродистой. Благодаря экономичности низкоуглеродистая сталь широко используется во всех отраслях промышленности, где требуется гибкость и свариваемость. Ее эксплуатационные характеристики, мягкость и способность трансформироваться в различные формы выделяют ее среди других.

Хотя углеродистая сталь дороже, она по-прежнему широко используется в строительстве, автомобилестроении и других отраслях, где требуется прочность и твердость стали. В конечном счете, оба типа имеют свое применение в зависимости от их характеристик.

Вердикт: Что лучше, мягкая или углеродистая сталь?

Сказать, что один из них лучше другого, нельзя. Причина в том, что эти два вида стали подходят для разных целей. Например, мягкая сталь - идеальное решение для изготовления небольших свариваемых изделий, таких как трубы, двигатели, стулья, полки, инструменты, провода и т. д.

Углеродистая сталь также подходит для различных отраслей промышленности, где требуется изготовить прочный материал. Например, в строительстве используется углеродистая сталь благодаря своей прочности и твердости. Оба этих вида служат по-своему. Их применение зависит от целей производителей.

Почему низкоуглеродистая сталь предпочтительнее в процессах изготовления?

Изготовление - это резка и формовка материала в форме. Приоритет отдается низкоуглеродистой стали, поскольку она легко трансформируется в любую форму. Даже производители могут использовать ее для создания сложных, невозможных форм.

Мягкая сталь экономически выгодна и легко доступна для производителей. Прежде всего, низкоуглеродистая сталь обеспечивает прочный сварной шов. Мягкая сталь плавится под воздействием тепла, что делает сварной шов очень прочным. Благодаря всем этим свойствам низкоуглеродистая сталь предпочтительнее углеродистой.

Помните, что аналог (углеродистая сталь) - твердый и прочный. Из него нельзя создать какую-либо структуру или форму. При сварке углеродистая сталь ломается из-за своей хрупкости. Именно по этой причине она считается обычным вариантом при изготовлении изделий.

Легко ли ржавеет углеродистая сталь?

К сожалению, углеродистая сталь быстро ржавеет при контакте с влагой. Причина в том, что железо очень реактивно и немедленно вступает в реакцию с кислородом, образуя оксид железа, который и есть ржавчина.

Не только углеродистая, но и низкоуглеродистая сталь подвержена ржавчине и коррозии. Однако производители наносят слой краски, чтобы защитить сталь от ржавчины. Этот слой защищает материал от ржавчины.

Однако это краткосрочное решение, и проблема ржавчины будет существовать лишь некоторое время. Если вы хотите изготовить что-то устойчивое к ржавчине, вам следует использовать нержавеющую сталь. Причина в том, что она обладает превосходной устойчивостью к ржавчине.

Насколько прочна углеродистая сталь по сравнению с низкоуглеродистой?

Невозможно сказать, насколько прочнее углеродистая сталь по сравнению с низкоуглеродистой. Как я уже говорил, прочность углеродистой стали зависит от содержания или пропорции углерода. Больше углерода означает, что сталь обладает большей прочностью, и наоборот.

Различные виды углеродистой стали имеют разное содержание углерода. Углеродистая сталь с более значительным содержанием углерода будет более прочной, чем углеродистая сталь с меньшим содержанием углерода, и наоборот. Все дело в количестве углерода.

Заключение

И мягкая, и углеродистая сталь являются сердцем различных отраслей промышленности. Их практичность побудила производителей выпускать различные изделия. Они отличаются друг от друга и используются в зависимости от своих свойств и функциональности.

В этой сравнительной статье я привел все их принципиальные отличия. Низкоуглеродистая сталь мягкая и подходит для небольших масштабов. Углеродистая сталь прочная и используется в больших масштабах, например, в строительстве. Однако применение низкоуглеродистой стали более распространено, чем у ее аналога.