Углеродистой сталью называется сплав железа с углеродом, содержащим до 2% С и постоянные примеси: кремний до 0.5 %, марганец до 1%, сера и фосфор до 0.05%. От обычных сталей углеродистую сталь отличает меньшее содержание примесей, небольшое содержание кремния, магния и марганца.
Углеродистая сталь отличается повышенной прочностью и высокой твердостью. Повышение содержания углерода приводит к повышению прочности и понижению пластичности.
Увеличение содержания углерода приводит к образованию в стали структур на основе перлита (феррит + цементит). В связи с чем при С = 0.8 % прочность стали при растяжении начинает падать, а твердость продолжает увеличиваться. Для сохранения прочностных свойств стремятся получить не пластинчатый, а зернистый цементит после термической обработки. Постоянными примесями в стали считают марганец, кремний, фосфор, серу, а также газы (водород, азот, кислород).
Легированная сталь - это сталь, которая содержит кроме углерода и обычных примесей, другие элементы, улучшающие ее свойства.
Для легирования стали применяют хром, никель, марганец, кремний, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, титан, алюминий, медь и другие элементы. Марганец считается легирующим компонентом лишь при содержании его в стали более 1%, а кремний - при содержании более 0,8%.
В сталь вводятся легирующие элементы, которые изменяют ее механические, физические и химические свойства, а также в зависимости от назначения стали в нее вводят элементы, изменяющие свойства в нужном направлении.
Легированная сталь многих марок приобретает высокие физико-механические свойства только после термической обработки.
По суммарному количеству легирующих элементов, которые содержатся в стали, она делится на низколегированную (суммарное содержание легирующих элементов менее 2,5%) среднелегированную (от 2,5 до 10%) и высоколегированную (более 10%).
Недостатком углеродистой стали является то, что эта сталь не обладает нужным сочетанием механических свойств. С увеличением содержания углерода увеличиваются прочность и твердость, но одновременно резко уменьшаются пластичность и вязкость, растет хрупкость. Режущие инструменты из углеродистой стали очень хрупки и непригодны для выполнения операции с ударной нагрузкой на инструмент.
Углеродистая сталь часто не отвечает требованиям ответственного машиностроения и инструментального производства. В таких случаях необходимо применять легированную сталь.
Для изготовления ленточных пил по дереву применяют следующие виды стали:
- Углеродистая сталь С75 европейский Din. (Российский аналог - 65Г, Китай - 65Mn)
- Низколегированная сталь 51CrV4 (Российский аналог - 50ХФ, Китай - 50CrVA)
- Среднелиrированная сталь D6А (Российский аналог - 45ХГНМФА)
- Высоколегированная сталь 75Ni8 (Uddeholm - UHB15N20, Япония – SUBN11).
