Кипящая, спокойная и полуспокойная сталь

Не секрет, что углеродистые стали - основной конструкционный материал, применяемый при создании зданий и сооружений, машин и механизмов. Что бы мы ни взяли: гигантский Белаз или компактный минитрактор Синтай 244, самолётный ангар или обыкновенный гараж для малолитражного авто - там обязательно есть сталь.

Поскольку каждой областью применения стали диктуются свои требования к надёжности, то и варят её также по-разному, соответственно получается она с различными механическими свойствами, с разной скоростью старения и с разной предрасположенностью к хладноломкости и красноломкости.

Всего в углеродистых сталях выделяют три подгруппы в зависимости от степени раскисления: кипящую, полуспокойную и спокойную. Кипящая получила своё название из-за того, что при её производстве в расплаве остаётся некоторое количество закиси железа, которая при застывании разливки продолжает раскисляться с образованием газовых пузырьков. А со стороны кажется, что при остывании сталь кипит.

Раскисляется такая сталь марганцем, её производство обходится недорого, но в слитке остаются пузырьки газа и другие неметаллические включения. В результате изделие из такой стали характеризуется сниженной прочностью и тенденцией к старению, а также к разрушению при низких и высоких температурах. Для изготовления несущих конструкций и нагруженных деталей она не годится и применяется, к примеру, для покрытия инженерных сооружений или цехов. Кипящая сталь обозначается литерами КП.

Если же сталь в процессе варки была полностью раскислена ферросилицием или алюминием, то при её кристаллизации пузырьки и неметаллические включения вообще не выделяются, а структура отливки характеризуется повышенной плотностью. Однако стоимость такой стали достаточно высока и её применяют только при изготовлении особо ответственных конструкций, например, из неё делают железнодорожные и рудничные рельсы. Спокойная сталь обозначается литерами СП, или же вообще индекс не ставится.

Промежуточное положение между кипящей и спокойной сталью занимает полуспокойная. Она раскисляется не полностью, но существенно больше, чем кипящая. В процессе кристаллизации разливка застывает без "кипения", но газовые пузырьки в слитке всё равно выделяются. Однако пузырьков формируется немного, и при механической обработке большинство из них "схлопывается". В итоге получается сталь со свойствами, близкими к свойствам спокойной стали, но при этом с меньшей себестоимостью. Маркируется такая сталь литерами ПС и именно из неё изготавливается подавляющее большинство металлических конструкций и деталей машин.