Сталь – это сплав углерода и железа. Углерод делает сталь твердой, но не прочной! Чем больше в стали углерода, тем белее незащищенной она становится. Если в составе стали углерода более 2,14 %, то сталь превращается в чугун. Сталь является материалом распространенным. Если брать трубопроводную арматуру, то сталь является фактически основным материалом, который используется для ее производства, так как она имеет очень хорошие технологические свойства. Меняя соотношение железа и углерода ( а еще можно добавить сюда легирующие элементы и содержащиеся примеси), можно получить сплавы с различными физическими свойствами, которые можно использовать для производства ряда оборудования. Стали бывают легированными и углеродистыми. Основным видом считается углеродистая сталь. Свойства той или иной стали определены количественным содержанием примесей и углерода, который напрямую влияют на то, какой же вид стали получится в итоге.

Углерод очень сильно влияет на технологические свойства сталей. Его процентное повышение в составе делает литейные свойства хуже, также ухудшает такой вариант обработки, как резание.

Примеси являются неотъемлемой частью стали. Они делятся на 4 группы:
1. Постоянные примеси (фосфор, марганец, сера, кремний). Кремний и марганец остаются в сплаве после процесса плавления, потому как их добавляют для раскисления. Марганец делает сплав более прочным, как и кремний. Но если марганец не влияет на текучесть сплава, то кремний ее существенно понижает. Фосфор увеличивает предел прочности, но понижает вязкость и пластичность. А вот сера является самой каверзной примесью, и сейчас мы расскажем почему! Сера попадает в сплав стали из чугуна. Взаимодействуя с железом, она образует сульфидное соединение, которое при нагреве разрывает связи между зернами металла, образуя трещины и надрывы внутри слитка, что приводит к разрушению заготовки. Это явление имеет название – красноломкость. Также наличие серы влияет на коррозионную стойкость и свариваемость. Все мы прекрасно знаем, насколько важна прочность металла в изделиях, из которых состоит трубопровод. Поэтому и требования к конструктивной стали для изделий достаточно суровы и высоки.
2. Скрытые примеси («газики» - кислород, азот, водород). Они попадают в сплав в процессе выплавки. Кислород и азот в виде соединений находятся в металле, базируясь в дефектах, таких как трещины и раковины. Скрытые примеси влияют не лучшим образом на сплав, понижая предел выносливости и вязкость. Водород приводит к тому, что сталь становится более хрупкой. В катанных заготовках образуются трещины круглой или овальной формы, на изломе напоминающие серебристые хлопья. Металл с таким подарком внутри, использовать в промышленности нельзя, потому как в процессе сварки появляются трещины, а это недопустимо. Конечно, если водород находится только в поверхностном слое, тогда его можно удалить с помощью температуры или вакуума.
Скрытые примеси удаляют посредством вакуумирования.
3. Специальные примеси. Это добавки, которые вводятся для того, чтобы достичь определенных характеристик. Называют их легирующими добавками, а стали, в которые их вводят – легированными сталями. Основной легирующий элемент – это хром, но помимо него еще есть марганец, бор, молибден, титан , а также другие элементы. С помощью такого рода примесей, можно контролировать те или другие характеристики металлов и получать сплав с заданными особенностями.

Классификацию стали по химическому составу, по содержанию углерода, по структуре, по качеству, по способу выплавки, по назначению.