Углеродистая сталь это вредно

Обновлено: 07.01.2025

Посуда из углеродистой стали у нас распространена в основном в эмалированном варианте. Но без покрытия это удобный и безопасный вариант со своими недостатками. Вот их мы и рассмотрим подробнее.

Чем стальная сковорода отличается от чугунной

Содержанием углерода. Если больше 2,14 % — чугун, меньше — сталь. О чем это говорит обычному пользователю? Ни о чем!

Чугун более хрупкий. И менее пластичный. Поэтому изделия из него отливают внушительной толщины.

Сталь более тяжелая. Но так как стальную сковороду можно сделать потоньше, она всегда будет весить меньше чугунной аналогичного диаметра.

Остальные различия будут ниже.

Чем стальная сковорода отличается от нержавейки

В стальной сковороде могут присутствовать дополнительные элементы, помимо железа и углерода. Но их содержание будет незначительным.

В нержавеющей стали процент добавок существенен и они меняют свойства стали. Основное отличие — она не так быстро ржавеет.

Что такое «blue steel» сковорода

Blue steel или воронение — тонкая пленка оксидов железа на поверхности посуды. При активном использовании это ждет всю посуду из углеродистой стали, но иногда производитель заботится об этом изначально.

Визуально покрытие иссиня-черное. Дает небольшие антипригарные свойства.

Что такое карбоновая сталь

Есть карбон и карбоновая сталь. Само слово «карбон» означает все лишь углерод и прилетело к нам из латыни через другие языки. Но из-за прямого заимствования, а точнее, кальки, у нас возникла неразбериха.

Карбон — углепластик и к нашим сковородам отношения не имеет.

Карбоновая сталь — высокоуглеродистая сталь. Так что карбоновая сковорода — всего лишь стальная сковорода.

Отрицательные свойства посуды из углеродистой стали

1. Вес

Хотя вес стальной сковороды меньше чугунной, при большом диаметре это уже не имеет такого значения. Мне сковорода в 26 см кажется весьма ощутимой.

2. Нельзя мыть в посудомоечной машине

Если чугунную посуду нельзя мыть в посудомойке прежде всего из-за того, что можно повредить антипригарный слой, а только потом из-за ржавчины, то стальную — прежде всего из-за нее.

3. Стальная посуда ржавеет

Если вам кажется, что чугун легко ржавеет, то у вас не было посуды из углеродистой стали. Это происходит мгновенно.

Моя сковорода покрылась легкой ржавчиной за ночь от капли воды. Была без особого труда удалена губкой, но все же.

4. Нельзя хранить в ней пищу

Лучше пищу вообще не хранить 😜, а сразу употреблять. Но если приходится это делать, то стальная сковорода для этого не подходит.

5. Ограничения на приготовление кислых продуктов

Иногда пишут, что в стальных сковородах вообще не стоит готовить продукты, содержащие кислоты. Вряд ли стоит возводить это правило в абсолют.

Если вы иногда приготовите в ней помидоры, она не рассыпется.
Кроме того, стальная посуда, как правило, не предназначена для долгого приготовления.

6. Внешний вид

Стальная сковорода при покупке красива своей чистой первозданной красотой. Но потом у нее начинается путь перерождения, того самого воронения. Долгий и мучительный.

Короче, страшный гадкий утенок. На фотографии чуть выше видны пятна и разводы. Не очень серьезное отрицательное свойство, но все же.

7. Требуется масло

Сковороды с антипригарным покрытием готовят почти без масла. Сковороды с керамическим покрытием быстро теряют свои антипригарные свойства и вы будете использовать масло.

Стальные сковороды требуют масло примерно как поюзанные сковороды с керамическим покрытием. Вам не нужны тонны масла для готовки.

Но для того, чтобы еда не пригорала, нужна правильная комбинация масла и нагрева. Даже с большим количеством масла, но на перегретой сковороде будет прилипать.

Со временем стальная сковорода приобретает незначительные антипригарным свойства, становясь все более и более черной.

8. Непростой уход

Все то же самое, что и с чугунной посудой. Тщательно высушивать после мытья и умащать маслом.

Положительные свойства посуды из углеродистой стали

1. Она вечна

Надо очень постараться, чтобы с ней что-то произошло. Даже чугун стоит на одну ступеньку ниже.

2. Легко нагревается

Стальная посуда отличается большей теплопроводностью по сравнению с чугуном. Чугун нагревается очень медленно. Стальная сковорода нагревается почти мгновенно.

Свойство быстро разогреваться необходимо для быстрой обжарки или для вока.

Если у вас простой омлет, лучше ее не перегревать.

3. Она безопасна

Мне не удалось найти контрпримеров. С большой натяжкой сюда можно отнести проблемы канцерогенов в перегретом масле. Но это не специфичная проблема стальной посуды. Просто помните, что сковорода из углеродистой стали разогревается быстро.

Что такое углеродистая сталь в посуде

На многих домашних и профессиональных кухнях в последние годы стала все чаще появляться карбоновая посуда. Она предназначенная в основном для запекания и жарки и изготовлена из углеродистой стали. Это особый сплав, который обладает высокими эксплуатационными характеристиками и служит многие годы при правильном уходе.

Внешне этот металл похож на чугун, но он содержит больший процент углерода. Углеродистая сталь в посуде обладает лучшими антикоррозийными свойствами и меньший вес, чем чугун. К ней для повышения жаростойкости и прочности присоединяют дополнительные пластификаторы, но их содержание незначительно и безопасно для здоровья человека.

Посуда из углеродистой стали темного цвета, благодаря черной оксидной пленке. Есть и модели с другим типом защиты – с керамическим слоем, который является более существенным препятствием против механических повреждений и ржавчины.

Вред и польза ее давно изучены. И можно с уверенностью сказать, что этот металл безопасен для здоровья человека и экологии. Даже при сильном нагреве он не выделяет вредные соединения, не вступает в реакцию с продуктами питания.

Предметы с антипригарным покрытием долгое время сохраняют свои эксплуатационные свойства, не темнеют и не покрываются ржавчиной. Они подходят для выпечки в духовке на максимальных температурах.

При кустарном производстве посуды из углеродистой стали часто используют всевозможные добавки, опасные для здоровья. Поэтому стоит отдавать предпочтение проверенным маркам и посредникам.

В любом случае, если форма для выпечки начала трескаться и на ней появились глубокие сколы, ее пора отравлять в утиль и заменять новой, с целостным антикоррозийным и антипригарным слоем.

Вид выпускаемой посуды

Кухонная утварь из углеродистой стали имеет много положительных отзывов. В списке популярной посуды всевозможные емкости, которые выдерживают нагрев до +450°C.

формы для запекания;
сковородки;
грильницы;
противни;
поставки под горячее;
казаны;
сотейники;
сковороды вок.

В основном это модели с темным покрытием, которое быстро поглощает тепло. А также — быстро нагреваются и распределяют жар по всем направлениям, что гарантирует равномерную тепловую обработку.

Недостатки посуды

Углеродистая сталь и изделия из нее имеют как минусы, так и плюсы. Данный материал плохо переносит мытье в посудомойке. Сковороды и сотейники, казаны и формы для запекания лучше всего мыть вручную теплой водой с мылом.

Посуда из карбоновой или углеродистой стали не подходит для длительного хранения пищи. Да и блюда, которые в ней приготовлены, лучше после остывания перекладывать в другие емкости, например, в пластиковые или стеклянные судочки.

Антипригарное напыление при постоянном соприкосновении с пищей и частом нахождении в холодильнике начнет истончаться и покрываться паутинкой из трещин.

Если стальная утварь не покрыта защитным слоем, например, из эмали, то она быстро заржавеет. Порой буквально на глазах. Такие кухонные принадлежности нужно просушивать сразу после мытья и постоянно использовать масло для жарки. А это не подходит тем, кто сидит на диете.

Емкости из высокоуглеродистой стали не переносят частого приготовления кислых блюд, например, с добавлением томатов. Помидоры содержат сильные кислоты, которые вступают в реакцию с карбоном. В итоге на утвари появляются темные или желтоватые пятна, а впоследствии и заметная ржавчина, потертости и глубокие рытвины.

Важно помнить, что углеродистая сталь в посуде не переносит резких температурных перепадов. Нельзя обдавать горячую сковородку ледяной водой или ставить ее сразу в раскаленную духовку. Нагрев лучше делать постепенный, а тушение на газовой плите начинать на небольшом огне.

Непростой уход – еще один минус сковородок и противней из карбоновой стали. Особенно это касается тех предметов, которые не имеют специального защитного покрытия. Их после каждого применения нужно тщательно очищать вручную, просушивать и обрабатывать подсолнечным маслом.

Не всем домохозяйкам подходят такие длительные манипуляции. В таких случаях выбирают карбоновые изделия с защитным эмалированным покрытием или каменной крошкой (мраморной или гранитной).

Достоинства

Все кухонные принадлежности, изготовленные из высокоуглеродистой стали, при правильном уходе служат многие годы. Даже дольше, чем классический чугун! Помимо долговечности, они ценятся за безопасность, так как не выделяют в еду и атмосферу никаких вредных веществ и паров даже при сильном нагреве.

Углеродистая сталь легко и быстро нагревается и распространяет тепло по всему своему периметру. Это важно для емкостей, предназначенных для запекания еды в духовке. В формах и на противнях из карбоновой стали не пригорают пироги, бисквиты, запеканки. Они покрываются золотистой корочкой, а внутри равномерно пропекаются.

Быстрое нагревание металла также важно при приготовлении жареных блюд, особенно если требуется особая прожарка стейка. Часто из этого материала изготавливают тонкостенные сковородки для блинов (блинницы) и покрывают их антипригарным слоем, чтобы тесто не прилипало, а готовое изделие легко отделялось от дна.

Производители

Посуду из углеродистой стали и всевозможные принадлежности для кухни из этого сплава изготавливают многие предприятия, как российские, так и зарубежные. Среди них особым доверием покупателей пользуются следующие торговые марки:

Gipfel;
Regent Inox;
«Нева металл»;
Bekker;
Regent Inox;
Wellberg;
KaiserHoff.

Это цельные и разъемные формы для выпекания, сковороды разного диаметра с крышками и без, воки и грильницы с каменной или гранитной крошкой.

Особой популярностью пользуются противни и подносы, стальные лопатки для снятия пирогов, формы для куличей и приготовления птицы, а также карбоновые вилки для мяса, ножи для стейка, чистки овощей и резки хлеба.

Первозданную красоту посуды из углеродистой стали удается сохранить на многие годы лишь тем, кто правильно ее эксплуатирует и за ней ухаживает.

На карбоновом слое часто жарят продукты с добавлением большого количества масла. Вымывать его остатки лучше после каждой готовки. Для этого используют теплую воду и классический гель для мытья посуды.

Подойдет и мыльный раствор. А вот мытье в посудомойке кухонной утвари из углеродистой стали противопоказано.

После мытья емкости тщательно просушивают, используя бумажное полотенце или салфетки. Если речь идет о посуде без специального антипригарного слоя или керамического покрытия, то ее дополнительно умащивают подсолнечным маслом (после сушки).

Таким образом создается своеобразная защитная пленка против коррозии, которая работает в дальнейшем во время хранения.

Нужно минимизировать или вовсе исключить использование во время мойки металлических скребков и жестких губок. Еду во время готовки в углеродистой кастрюле или сковороде лучше перемешивать не железными ложками и вилками, а силиконовыми и деревянными лопатками.

Для переворачивания кусков мяса подойдут специальные щипцы. Такие меры предосторожности предупредят появление трещин, истирание антипригарного покрытия и образование царапин.

Отзывы

Виктория, 56 лет

У меня давно на кухне несколько сковородок из специальной углеродистой стали. Они легкие, на них быстро прожаривается мясо. Оно получается с румяной корочкой и без сырости внутри.

Мыть такую посуду легко просто под краном. Главное – не оставлять в мокром виде, чтобы не развилась коррозия. И хранить лучше не навалом друг на друга, а отдельно.

Антонина, 41 год

Купила несколько черных разъемных форм для запекания, которые сделаны из карбоновой стали. Они недорогие и выглядят вполне привлекательно. На деле уже несколько раз показали себя отлично.

Запекала курицу в духовке и несколько раз делала бисквит. Мясо получилось вкусное и мягкое, а бисквиты равномерно пропеклись внутри и поднялись, как положено. Значит, этот материал вполне подходит для готовки.

Сергей, 37 лет

Карбоновая подставка для запекания птицы – незаменимая вещь! В моей семье очень любят запеченную курочку. А эта подставка позволяет пропекать ее изнутри. Кстати, по бокам я всегда выкладываю картофель крупными кусками. Он также быстро готовится. Сама подставка потом без проблем отмывается от остатков пищи.

Бакелит в посуде вреден или нет и что это за материал

Все чаще на наших кухнях встречается бакелит в посуде. Это разновидность тугоплавкого пластика. Из него в основном делают ручки для сковородок, кастрюль, сотейников. Они могут быть съемными и нет. Материал отличается антипригарными свойствами, но имеет свои особенности, о которых нужно знать перед началом эксплуатации.

Описание, особенности, свойства материала

Лео Бакеланд – химик из Бельгии, который в 1909 г изобрел разновидность негорючего сверхлегкого пластика. Впоследствии материал назвали бакелитом и начали изготавливать из него лампы накаливания, патроны, бюджетные аксессуары и украшения, например, пряжки для ремней, брошки, пуговицы, браслеты.

Браслеты из бакелита

Необычный полимер отличается легкостью и высокой прочностью. Ему можно придавать разную палитру оттенков, имитируя другие материалы – малахит, нефрит, натуральный янтарь и слоновую кость.

В 80-х годах термостойкий пластик начал использоваться при производстве кухонной утвари. Первыми появились бакелитовые ручки для посуды, а также подставки под горячее. Они не плавятся, выдерживают температурные перепады, а также воздействие спирта.

По сути, бакелит – это вулканизированный каучук. Вреден или нет такой материал? Уже доказано, что даже при сильном нагреве бакелит не выделяет вредных веществ. Он устойчив к внешней среде и механическим воздействиям, не вступает в реакцию с химическими веществами. А значит, полностью безвреден, даже при изготовлении из него ручек для посуды.

Детали из бакелита

Известны не только бакелитовые украшения и аксессуары, а и фурнитура для посуды, мелкие детали для удобства ее использования, небольшие кухонные принадлежности, без которых не обойтись во время готовки.

Ручки

Термостойкие полимерные ручки широко распространены у сковородок, кастрюль, ковшей, сотейников, то есть емкостей для термической обработки пищи.

Бакелит – материал в посуде, который не покрывается копотью, не плавится, не теряет форму, не выделяет неприятный запах и не меняет вкус продуктов. Но важно помнить, что температурный предел у него все же есть – это 150°С-200°С (в зависимости от производителя). Поэтому нельзя ставить предметы с бакелитовыми ручками надолго в духовку. При готовке на электрической плите или газовой конфорке эти полимерные детали не нагреваются.

Посуду легко переставлять с места на место, открывать крышки за бакелитовые держатели, не боясь обжечься. Они несколько шершавые на ощупь, поэтому не скользят в руках, даже если они мокрые или покрыты маслом.

Бакелитовые ручки эргономичные и удобные. Они выдерживают вес даже самой тяжелой чугунной посуды и позволяют легко поддерживать ее в любом положении без дискомфорта. Некоторые хозяйки приобретают отдельно съемные ручки из бакелита разного размера. Это универсальное крепление, которое «дружит» с кастрюлями из стекла, алюминия, чугуна, эмалированными и керамическими емкостями.

Подставки

Изоляционные коврики (bakelite mat) – еще одни распространенные кухонные принадлежности из этого вида тугоплавкого пластика. Как и бакелитовые подставки, которыми часто пользуются домохозяйки и знают, для чего они нужны. Это антиожоговые принадлежности, которые защищают поверхность стола, если не него ставят раскаленную утварь.

В ассортименте бакелитовых кухонных аксессуаров есть и чайные подносы, подставки под кастрюли, тарелки, держатели для китайских чашек, красиво декорированные всевозможными орнаментами и рисунками.

В продаже есть даже целые наборы из бакелита, например, для сервировки чайной церемонии, которые выполнены в едином стиле.

Можно ли ставить в духовку

Специалисты не рекомендуют помещать посуду с полимерными ручками в духовку и долгое время раскалять ее.

Антипригарное покрытие бакелит хоть и выдерживает высокие температуры, но все же при частом перегреве до максимальных значений быстро выходит из строя. Начинает деформироваться и подгорать. Лучше всего приобретать емкости со съемными бакелитовыми ручками, которые перед запеканием можно отстегнуть.

Бакелитовая фурнитура легко очищается от свежих и засохших загрязнений с помощью классического очищающего геля для посуды и теплой воды. Если кастрюля или сковорода вместе с ручкой немного пригорели, их заливают мыльным раствором и оставляют на несколько часов. Затем смывают нагар губкой.

Съемные ручки и подставки под горячее, коврики и подносы из бакелита разрешено мыть в посудомоечной машине, включая стандартную программу.

Ульяна, 37 лет

Из всех сковородок мне нравится та, которая имеет бакелитовую съемную ручку. Она широкая, с удобным захватом, не скользит в руках, даже если они мокрые. Сам материал после нагревания остается холодным, не воняет жженой резиной.

Закажу скоро еще несколько таких бакелитовых ручек и буду применять их для формочек для запекания. Очень удобно будет вытягивать их из духовки. Думаю, подойдут и для некоторых сотейников из алюминия. Выглядят опрятно и невычурно. Моются без проблем в посудомойке.

Константин, 49 лет

Заказал жене бакелитовые подставки для чаепития. Очень красивый стильный набор, похожий на янтарный. Но это не натуральный камень, а хорошая имитация из прочного пластика.

В наборе есть подставки разного диаметра — как для широких тарелок, так и для маленьких чашек. А также подстилка из бакелита под горячий чайник. Все выглядит очень стильно и презентабельно.

Валентина, 64 года

Бакелитовой подставкой пользуюсь многие годы. Она похожа на металлическую, быстро моется и не ржавеет. На нее удобно ставить заварники и чайники, кастрюли и сковородки, которые сняты прямо с огня. Стол остается в полном порядке, никаких следов копоти и нагара. Планирую купить вторую подставку более широкую, тоже из бакелита. Это самый надежный материал, практичный и безопасный, долговечный и экологически чистый.

Быстрее нагреется и не поцарапается: 7 причин, почему на вашей кухне стоит иметь посуду из углеродистой стали

Думаете, какую посуду выбрать: из чугуна или нержавеющей стали? Зачем останавливаться на одном варианте, когда можно приобрести изделие, состоящее из этих двух металлов одновременно. Производители назвали подобные изделия посудой из углеродистой стали, поскольку процент содержания углерода в ней выше, нежели в любых других. Вот несколько веских причин, почему стоит приобрести именно данную продукцию.

Универсальность

Посуда из углеродистой стали невероятно прочная, она отлично сохраняет тепло, поэтому ее можно использовать везде. Вы можете готовить на плите или в духовом шкафу, а если есть желание, то и вовсе на гриле. Ни одна посуда из другого материала не обладает такими уникальными свойствами и не является столь универсальной.

Быстрый нагрев

Чтобы разогреть чугунную посуду, понадобится с полчаса. Согласитесь, что это неудобно в плане экономии времени, да еще и избыточного расхода топлива. А вот изделия из углеродистой стали нагреваются в течение трех-пяти минут. Это оптимальный промежуток времени, который приемлем для любой хозяйки.

Антипригарные свойства

Самая большая головная боль всех хозяек и кулинаров - это постоянно пригорающая еда на дне кастрюли или сковороды. Когда приходится отдирать котлету, например, от дна, естественно, она деформируется. Остатки пищи начинают пригорать. Приходится чаще снимать сковородку с плиты, мыть ее, чистить и потом опять ставить на огонь.

С посудой из углеродистой стали вы точно забудете о подобных проблемах. У таких изделий прекрасное антипригарное покрытие, гладкая, а не пористая, как у чугуна, поверхность. Вам нужно просто налить достаточное количество растительного масла перед жаркой. Можете быть уверены в том, что еда не прилипнет к сковороде или ко дну кастрюли.

Оптимальный вес

Согласитесь, что носить и поднимать тяжелую чугунную посуду неудобно. При большом весе изделия проблематично даже переставить кастрюлю с одной конфорки на другую. Еще одна крайность - это сверхлегкая посуда. Понадобится определенное время, чтобы к ней привыкнуть. Как и во всех делах, очень важно найти золотую середину. И посуда из углеродистой стали - это как раз тот самый оптимальный вариант. Подобные изделия не тяжелые, но и не такие легкие, как пушинка. Поэтому в них удобно готовить.

Экономия денег

Чугунная посуда требует большого расхода масла, плюс ее еще нужно время от времени прокаливать. С использованием изделий из углеродистой стали вам удастся использовать меньше масла плюс не тратить лишнее топливо и время на прокаливание, поскольку в данной процедуре нет смысла.

Долговечность

Посуда с антипригарным покрытием - это замечательно, поскольку еда не прилипает ко дну, можно смело уменьшать расход масла или вообще им не пользоваться. Но есть и обратная сторона медали. Заключается она в том, что после мытья посуды образуются царапины, либо со временем стирается, смывается то самое антипригарное покрытие. Царапины бывают как мелкие, так и глубокие, из-за чего посуда теряет привлекательный внешний вид. Но хуже всего, что из-за удаления антипригарного покрытия становится очень неудобно готовить. Пища вновь прилипает ко дну, поэтому в итоге хозяйкам приходится снова отправляться в магазин за новым изделием.

С посудой из углеродистой стали подобных проблем нет. Дело в том, что благодаря уникальному сплаву металлов антипригарное покрытие просто никак невозможно смыть. Соответственно, изделия прослужат вам долгие годы и не потеряют товарный вид.

Бюджетность

Вы будете удивлены, но посуда из нержавеющей стали стоит дороже, нежели посуда из углеродистой стали. Последняя схожа по цене с чугунными изделиями. Так что уже изначально при приобретении сковороды или кастрюли вы экономите деньги. А теперь вспомните предыдущий пункт и оцените долгосрочную перспективу. Мало того, что товар бюджетный, так он еще и прослужит долгие годы. Идеальное соотношение цены и качества.

Углерод в металле

Содержание углерода в металле определяет свойства углеродистых сталей, в частности, механические характеристики. Благодаря изменению процентного соотношения углерода можно сделать материал более пластичным или твердым, вязким или прочным.

Такие стали называются углеродистыми и классифицируются по своему составу, степени окисления, а также методам производства и применения. Металлы с разной степенью цементита используются в разных сферах. Как же углерод в металле способствует повышению ее востребованности?

На что влияет углерод в металле

В процессе производства невозможно полностью удалить примеси из стали, поэтому они остаются в небольшом процентном содержании во всех углеродистых соединениях. Также их наличие зависит от выбранного метода плавки.

На основании доли углерода в металле принято выделять углеродистую и легированную сталь. Интересующий нас компонент позволяет скорректировать технические и механические характеристики материала.

В стали присутствуют:

железо – в пределах 99 %;
углерод – до 2,14 %;
кремний – не более 1 %;
марганец – до 1 %;
фосфор – максимум 0,6 %;
сера – до 0,5 %.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Также сталь содержит небольшую долю водорода, кислорода, азота.

Для чего нужен углерод в металле? В сталеплавильных процессах он играет такие роли:

Присутствует в большинстве марок стали, поскольку позволяет получить материал с широким диапазоном механических свойств. А именно: влияет на соотношение феррита и перлита в структуре твердого металла, расширяет диапазон температур, при которых железо остается в устойчивом состоянии.
Считается вредной примесью в сталях специального назначения, таких как электротехнические, жаропрочные, стойкие к коррозии, пр.
Забирает на свое окисление основную долю кислорода, вдуваемого в ванну с целью избавления от примесей. Например, в кислородно-конвертерном и мартеновском скрап-рудном процессах уходит более 75–80 % кислорода. Поэтому основной задачей управления окислительным рафинированием считается регулировка удаления углерода в металле.
Является единственной примесью при изготовлении стали, во время окисления которой выделяются газы CO и CO2. Объем последних многократно превосходит объема металла – если говорить точнее, то окисление килограмма углерода при +1 500 °C приводит к образованию более 10 м3 CO. Газ удаляется из ванны в форме пузырей, благодаря чему металл перемешивается со шлаком, возрастает скорость протекания тепло- и массообменных процессов. В результате на плавку уходит меньше времени.
Пузыри оксида углерода проходят через расплав, параллельно избавляя его от газов, неметаллических включений при плавке и вакуумировании.
Реакция окисления углерода сопровождается нагревом ванны, что важно для протекания кислородных процессов. Так, на кислородно-конвертерном этапе обработки металла тепло реакции окисления углерода обеспечивает 20–25 % приходной части теплового баланса плавки. Так сплав достигает температуры выпуска при значительной доле лома в шихте.
От количества углерода в металле и его постоянного окисления зависит содержание кислорода в стали и оксидов железа в шлаке. Окисленность ванны влияет на потери железа со шлаком в виде оксидов, остаточное содержание прочих примесей, угар раскислителей и легирующих добавок, пр.
Благодаря окислению интересующего нас элемента во время затвердевания металла в изложницах удается формировать слитки стали разных видов. Речь идет о кипящем, спокойном и полуспокойном типе данного металла.

Увеличение доли углерода в металле провоцирует такие изменения:

повышение электросопротивления;
увеличение коэрцитивной силы;
ухудшение проницаемости магнитов;
снижение плотности индукции магнитов.

Свойства металла (стали) с разным содержанием углерода

Говоря о том, что такое углерод в металле, важно понимать, что свойства углеродистых сталей определяются сложным молекулярным строением. Структура цементита такова, что каждая ее ячейка имеет форму октаэдра.

Данная особенность обеспечивает ряд таких важных технико-экономических показателей сплавов, как:

высокая прочность, несущая способность;
твердый поверхностный слой в сочетании с мягкой сердцевиной, что объясняется плохой прокаливаемостью – данная характеристика компенсирует хрупкость металла;
большой срок службы, достигающий 50 лет при нормальных условиях, либо применении средств, призванных защитить материал от появления очагов ржавчины;
низкая стоимость технологии выплавки, которая используется с конца XIX века – именно тогда были созданы мартеновские печи.

От количества углерода в металле зависит определенный вид стали:

Низкоуглеродистая сталь имеет в составе до 0,25 % данного компонента, отличается пластичностью, однако легко поддается деформации. Такой металл может обрабатываться в холодном виде либо при высоких температурах.
Среднеуглеродистая сталь содержит 0,3–0,6 % углерода, является пластичной, текучей, имеет средний уровень прочности. Данный процент углерода в металле позволяет использовать его как материал для деталей и конструкции, эксплуатируемых в нормальных условиях.
Высокоуглеродистая сталь предполагает долю углерода в 0,6–2 %. Отличается хорошей стойкостью к износу, низкой вязкостью, а также она прочная и дорогостоящая. Для проведения сварных работ металл необходимо предварительного разогреть до +225 °C.

Стоит отметить, что первые два вида проще поддаются обработке, свариванию.

Каждая марка стали имеет свою сферу применения и отличается от других методом изготовления:

Конструкционные стали

Обладают большой долей углерода в металле, для их производства используются мартеновские печи и специальные конвертеры. В маркировке конструкционных сталей применяют первые три буквы алфавита и цифры. По буквам можно определить принадлежность сплава к определенной группе, тогда как цифровое значение говорит о количестве углерода.

Если в металле присутствует марганец, обозначение дополняется буквой «Г». Группа А разделяет сплавы по механическим характеристиками, Б – по доле примесей, В – сразу по двум показателям. Так, при производстве группы А отталкиваются от необходимых качеств, тогда как в группе Б опираются на соответствие нормам.

Инструментальные стали

Производят в мартеновской или электрической печи, которая стала наиболее распространена в последнее время. Марки сплава имеют различную вязкость, степень раскисления. Кроме того, среди инструментальных сталей принято выделять качественные и высококачественные.

Технология изготовления углеродистых сталей

Зная содержание углерода в металле, важно также понимать, что это позволяет использовать в металлургии различные методы производства углеродистых сталей, для каждого из них используется особое оборудование.

Специалисты выделяют несколько типов печей, применяемых для этих нужд:

конверторные плавильные;
мартеновского типа;
электрические.

Конверторные печи расплавляют все компоненты сплава, после чего смесь проходит обработку техническим кислородом. В горячий металл вносят известь, чтобы удалить присутствующие примеси, превратив их в шлак. Процесс производства сопровождается активным окислением металла, из-за чего выделяется большое количество угара.

Использование конверторных печей для изготовления углеродистых сталей требует установки дополнительных фильтровальных систем, поскольку во время работы образуется много пыли. А монтаж дополнительного оборудования всегда чреват значительными финансовыми затратами.

Однако этот недостаток не мешает конверторному методу активно использоваться на металлургических производствах, так как специалисты ценят его за высокую производительность.

Печи мартеновского типа обеспечивают высокое качество различных марок стали. Здесь производство металла с содержанием углерода состоит из таких этапов:

в отдельный отсек печи загружают чугун, стальной лом, пр.;
металл нагревается до значительной температуры;
составляющие будущего сплава превращаются в однородную горячую массу;
происходит химическая реакция между компонентами в процессе плавления;
готовый металл поступает из печи.

Электрические печи предполагают совершенно иной подход к производству: отличается способ нагрева материалов. Благодаря использованию электричества снижается окисляемость металла в процессе разогрева, из-за чего в сплаве сокращается доля водорода. Это позитивно отражается на структуре и качестве готовой стали.

Области применения углеродистых сталей

Производство деталей машин

Прежде чем приступить к изготовлению определенной детали из углеродистых сталей, оценивают режим ее дальнейшей работы.

Марки металла, в которых содержится малая доля углерода, подходят для изделий, защищенных от серьезных нагрузок, воздействия вибрации, ударов. К таким элементам относятся:

дистанционные кольца;
втулки;
крышки;
колпаки;
маховики;
стаканы для подшипников;
прихваты, планки.

В качестве отдельной категории выделяют сварные каркасные конструкции, корпусные изделия, поскольку в этом случае низкая прочность данного вида сталей компенсируется толщиной несущего сечения. Тогда как податливость материала обработке сваркой обеспечивает более высокий уровень общей технологичности.

Для деталей, которые ожидают большие нагрузки в процессе эксплуатации, выбирают среднеуглеродистые стали для дальнейшей закалки. Либо могут использоваться марки металла с низким содержанием углерода при условии цементации.

Данные требования распространяются на следующие виды продукции:

шкивы ременных передач;
звездочки цепных передач;
зубчатые колеса, шестерни, валы-шестерни;
валы, оси;
шпиндели;
рычаги;
ролики;
штока, поршни цилиндров.

В первую очередь, производят заготовку – на этом этапе осуществляется резка проката, отливка, штамповка или поковка. После чего переходят к механической и температурной стадии.

В конце приступают к доводочным, отделочным операциям при помощи абразива, то есть к шлифовке, хонингованию, притирке, суперфинишированию. Нужно учитывать, что невозможно эффективно обработать незакаленные стали абразивным инструментом, так как процесс сопровождается засаливанием режущих зерен.

Высокоуглеродистые рессорно-пружинные разновидности стали применяют лишь в особых случаях, поскольку такой металл с углеродом в составе предполагает значительно более сложную обработку. Кроме того, любые промахи трудно устранить, например, заварить дефект.

Обычно подобные стали выбирают для навивки спиральных пружин, производства рессор, цанг, направляющих скольжения и прочих элементов, от которых требуется упругость в сочетании с твердостью.

Производство инструмента

Назначение углеродистых инструментальных сталей очевидно уже из названия. Ограничением в их применении является повышенная температура: при превышении +250…+300 °C закаленный металл отпускается, утрачивает прочность, твердость.

Также важно учитывать, что углеродистые стали уступают легированным по функциональности. Ими нельзя резать или давить материалы, имеющие более высокие показатели прочности.

Из-за всех названных особенностей такие металлы используют для изготовления ручного инструмента, позволяющего осуществлять холодную обработку дерева, пластика, мягких цветных металлов.

В производстве задействуются исключительно кованые заготовки, а не литье. Среди проката выбирают упрочненный сортамент, созданный непосредственно для изготовления инструмента.

Далее металл с необходимой долей углерода в составе точат, сверлят, фрезеруют, закаляют, после чего доводят до нужного состояния при помощи абразива. Стоит отметить, что шлифовка является наиболее трудоемким этапом изготовления, так как именно в это время инструменту сообщаются требуемые параметры.

Кроме того, эти операции позволяют удалить с металла поверхностный слой, содержащий дефекты, которые остались после термической обработки.

Производство крепежа

ГОСТ 1759.4-87 содержит в себе требования к механическим свойствам резьбового крепежа. В соответствии с этим документом, болты, винты, шпильки могут изготавливаться из таких углеродистых сталей:

10 и 20 – для классов прочности 3.6, 4.6, 4.8, 5.8 и 6.8, не предполагающих проведение термической обработки;
30, 35, 45 – для классов прочности 5.6 и 6.6 с термической обработкой;
35 – для классов прочности 8.8, 9.8, 10.9 и 12.9, где термическая обработка является обязательным этапом.

Массовое и крупносерийное производство метизов из металла, в составе которого есть углерод, предполагает использование технологии горячей или холодной штамповки и высадочных автоматов. После чего на заготовки нарезают либо накатывают резьбу.

Если речь идет о мелкой серии, доступен заказ нестандартного крепежа – партия изготавливается на универсальном оборудовании для металлорезки.

Для производства крепежа нередко используют особую группу углеродистых сталей. Речь идет о марках, отличающихся повышенной обрабатываемостью – у них в начале маркировки стоит буква «А». Такие металлы отличаются от всех остальных максимальной однородностью структуры и химического состава по всему объему проката.

Поэтому при обработке на станках-автоматах отсутствует риск перепада нагрузки на инструмент, что обычно возможно из-за разной твердости сплава, присутствия микродефектов в виде неметаллических включений.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Читайте также: