Ο χάλυβας είναι ένα μέταλλο που χρησιμοποιείται ευρέως στη μηχανική, τα αεροσκάφη, τις κατασκευές και άλλες βιομηχανίες. Η δημοτικότητα του υλικού οφείλεται σε συνδυασμό των εξαιρετικών τεχνολογικών και φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων του. Οι χάλυβες περιλαμβάνουν ενώσεις σιδήρου-άνθρακα, η χημική σύνθεση των οποίων υποδηλώνει περιεκτικότητα σε άνθρακα μικρότερη από 2,14% και εκτός από αυτό το συστατικό, υπάρχουν επιβλαβείς και χρήσιμες ακαθαρσίες.
Ο συνδυασμός χαρακτηριστικής κυκλικής στατικής αντοχής και ακαμψίας επιτυγχάνεται με την αλλαγή της περιεκτικότητας σε άνθρακα και των εξαρτημάτων κράματος. Λαμβάνονται διάφορες ποιότητες χάλυβα ως αποτέλεσμα εφαρμογής στην παραγωγήορισμένες χημικές και θερμικές τεχνολογίες.
Ταξινόμηση ανθρακούχων χάλυβων
Τα κράματα άνθρακα χωρίζονται σύμφωνα με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
- την ποσότητα άνθρακα που περιέχεται·
- ραντεβού;
- δομή σε κατάσταση ισορροπίας.
- βαθμός αποξείδωσης.
Ανάλογα με την ποσότητα άνθρακα, το υλικό χωρίζεται σε κατηγορίες:
- υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα - περισσότερο από 0,7%.
- μεσαίος άνθρακας - 0,3−0,7%;
- χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα - έως 0,3%.
Ως αποτέλεσμα της ποιότητας που λαμβάνεται, τα κράματα χάλυβα χωρίζονται σε:
- υψηλή ποιότητα;
- συνήθης;
- ποιότητα.
Το οξυγόνο αφαιρείται από το μέταλλο σε υγρή κατάσταση για να μειωθεί η ευθραυστότητα κατά τη θερμή διαμόρφωση, μια διαδικασία που ονομάζεται αποξείδωση. Ανάλογα με τη φύση της στερεοποίησης και τον βαθμό αποξείδωσης, το υλικό ταξινομείται ως βραστό, ημιήρεμο και ήρεμο.
Ανάλογα με τη δομή που προκύπτει σε κατάσταση ισορροπίας, το υλικό χωρίζεται σε:
- ευτεκτοειδής, που χαρακτηρίζεται από μαργαριτική δομή.
- υποευτεκτοειδές, που περιέχει περλίτη και φερρίτη.
- υπερευτεκτοειδές - με δευτερογενή τσιμεντίτη και περλίτη.
Σύμφωνα με το σκοπό χρήσης, το μέταλλο χωρίζεται σε ομάδες:
- δομικό υλικό (βελτιώσιμο, υψηλής αντοχής, τσιμεντωμένο, ελατήριο-ελατήριο) που χρησιμοποιείται στην κατασκευή, την κατασκευή οργάνων, τη μηχανολογία και την κατασκευή αεροσκαφών.
- μήτρα εργαλείου για εργαλεία θερμής (200˚С) και ψυχρής πίεσης, μέτρησης και κοπής).
Δομικά μέταλλα
Οι χάλυβες συνήθους ποιότητας παράγονται με τη μορφή δοκών, ράβδων, φύλλου υλικού, καναλιών, σωλήνων, γωνιών και άλλων προϊόντων έλασης και χωρίζονται σε κατηγορίες A, C, B. Το όνομα περιέχει τα γράμματα St και έναν αριθμό που υποδεικνύει τον αριθμό της μάρκας, με αύξηση της τιμής του αριθμού, ο δείκτης αυξάνει την περιεκτικότητα σε άνθρακα. Για υλικά των κατηγοριών Γ και Β, αλλά όχι Α, το απαιτούμενο γράμμα τοποθετείται πριν από το St για να δηλώσει την ιδιοκτησία.
Η ομάδα αποξείδωσης χαρακτηρίζεται SP, PS, KP - ήρεμη, ημι-ήρεμη και βρασμός, αντίστοιχα. Η κατηγορία Α χρησιμοποιείται για την παραγωγή εξαρτημάτων που λαμβάνονται με ψυχρή επεξεργασία, η κατηγορία Β χρησιμοποιείται για στοιχεία που κατασκευάζονται με συγκόλληση, σφυρηλάτηση, σύμφωνα με τη μέθοδο θερμικής επεξεργασίας. Ο χάλυβας Β είναι πιο ακριβός από τις προηγούμενες κατηγορίες και χρησιμοποιείται για την παραγωγή κρίσιμων κατασκευών και στοιχείων συγκόλλησης.
Και από τις τρεις κατηγορίες συνηθισμένων ανθρακούχων χάλυβων, κατασκευάζονται μεταλλικές κατασκευές και εξαρτήματα στην οργανοποιία και τη μηχανολογία με χαμηλό φορτίο, σε περιπτώσεις όπου η απόδοση οφείλεται στην απαιτούμενη ακαμψία. Τα μέταλλα με τη μορφή οπλισμού επενδύονται σε κατασκευές από οπλισμένο σκυρόδεμα. Από τις κατηγορίες Γ και Β κατασκευάζονται συγκολλημένα ζευκτά, πλαίσια και μεταλλικά συγκροτήματα, τα οποία στη συνέχεια καλύπτονται με τσιμεντοκονία.
Ομάδες μεσαίου άνθρακα με μεγάλο περιθώριο ασφαλείας χρησιμοποιούνται για σιδηροτροχιές, τροχούς σιδηροδρομικών βαγονιών, τροχαλίες, άξονες και γρανάζια μηχανικών συσκευών και μηχανών. Ορισμένα υλικά αυτής της ομάδας επιτρέπονται για θερμική επεξεργασία.
Χάλυβες υψηλής ποιότητας της ομάδας άνθρακα χρησιμοποιούνται σε ελαφρώς φορτισμένα μέρη, σημειώνονται με αριθμούς από 05 έως 85, υποδεικνύοντας την ποσοστιαία συγκέντρωση άνθρακα. Τα ανθρακούχα υλικά περιλαμβάνουν χάλυβες με αυξημένη περιεκτικότητα σε μαγγάνιο, οι οποίοι χαρακτηρίζονται από αυξημένη σκληρυνσιμότητα. Με την αλλαγή της ποσότητας άνθρακα, μαγγανίου και την επιλογή της κατάλληλης μεθόδου θερμικής επεξεργασίας, αποκτώνται διάφορες τεχνολογικές και μηχανικές ιδιότητες.
Τα κράματα χαμηλών εκπομπών άνθρακα χαρακτηρίζονται από καλή ολκιμότητα κατά την ψυχρή εργασία, αλλά έχουν μικρό περιθώριο ασφάλειας. Παράγονται με τη μορφή φύλλων, το υλικό είναι μαλακό, σφραγίζεται εύκολα, τεντώνεται, αυτό περιλαμβάνει κασσίτερο και μέταλλο για επισμαλτωμένα είδη οικιακής χρήσης. Κατά την τσιμεντοποίηση χάλυβων στην παραγωγή, ο δείκτης επιφανειακής αντοχής αυξάνεται, γεγονός που καθιστά δυνατή την κατασκευή τροχών γραναζιών με ελαφρύ φορτίο, έκκεντρων κ.λπ.
Μέταλλα μεσαίου άνθρακα και παρόμοιες συνθέσεις με αυξημένο ποσοστό μαγγανίου διαφέρουν ως προς τους δείκτες μέσης αντοχής, αλλά η ολκιμότητα και η σκληρότητα μειώνονται. Σύμφωνα με τις συνθήκες εργασίας των ανταλλακτικών, η μέθοδος ενίσχυσης χάλυβα καθορίζεται με τη μορφή κανονικοποίησης, σκλήρυνσης χαμηλής θερμοκρασίας και υψηλής συχνότητας κ.λπ. Χρησιμοποιούνται για την κατασκευή σύρματος υψηλής αντοχής, ελατηρίων, ελατηρίων και αυξημένων απαιτήσεων για αντοχή στη φθορά.
Αυτόματοι τύποι
Αυτά τα υλικά σημειώνονται με ένα γράμμα, Α και αριθμούς που υποδεικνύουν τη συγκέντρωση άνθρακα σε εκατοστά του τοις εκατό. Το κράμα με μόλυβδο προσθέτει το γράμμα C μετά το A. Η εισαγωγή σεληνίου, μαγγανίου, τελλουρίου καθιστά δυνατή τη μείωση της χρήσης κοπτικών εργαλείων κατά την επεξεργασία. Ο βαθμός μηχανικής κατεργασίας επηρεάζεται επίσης από την προσθήκη φωσφόρου, θείου και ασβεστίου, το τελευταίο εισάγεται με τη μορφή πυριτικού άλατος στο υγρό κράμα.
τύπους κραμάτων
Αυτά περιλαμβάνουν μέταλλα με περιεκτικότητα σε πρόσθετα κραμάτων σε ποσότητα έως 2,5%. Οι ονομασίες γραμμάτων της μάρκας περιλαμβάνουν γράμματα που υποδεικνύουν ορισμένες ακαθαρσίες και ο αριθμός μετά από αυτούς υποδεικνύει το ποσοστό του στοιχείου. Εάν η περιεκτικότητά του είναι μικρότερη από 1,5%, τότε το πρόσθετο δεν μπαίνει στην ονομασία.
- υψηλή σκληρότητα του υλικού στην επιφάνεια.
- μειωμένη αντοχή των μεσαίων στρωμάτων και αυξημένη σκληρότητα.
Οι χάλυβες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή εξαρτημάτων μηχανών και συσκευών που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν με κραδασμούς και μεταβλητά φορτία σε συνθήκες αυξημένης φθοράς.
Τσιμεντωμένα υλικά
Για να αυξηθεί η σκληρότητα, η αντοχή επαφής, η αντοχή στη φθορά, η σκληρυνσιμότητα, το χρώμιο, το μαγνήσιο, το νικέλιο χρησιμοποιούνται, το τελευταίο στοιχείο αυξάνει το ιξώδες και μειώνει το όριο ευθραυστότητας στο κρύο. Οι συνθέσεις με τσιμέντο χωρίζονται σε δύο ομάδες:
- μέσης αντοχής με όριο απόδοσης μικρότερο από 700 MPa.
- αυξημένη αντοχή με παρόμοιο δείκτη στην περιοχή 700−1100 MPa.
Κράματα ελατηρίου-ελατηρίου
Τα εξαρτήματα λειτουργούν υπό συνθήκες ελαστικής παραμόρφωσης και υπόκεινται σε κυκλικά φορτία, επομένως απαιτείται υψηλή απόδοση, πλαστιμότητα και αντοχή σε θραύση από τους χάλυβες. Η σύνθεση περιλαμβάνει:
- μαγγάνιο - λιγότερο από 1,2%.
- πυρίτιο - λιγότερο από 2,7%.
- βανάδιο - έως 0,26%
- χρώμιο - έως 1,25%.
- νικέλιο - λιγότερο από 1,75%.
- βολφράμιο - λιγότερο από 1,2%.
Κατά τη διαδικασία της επεξεργασίας, τα μεγέθη των κόκκων μειώνονται, η αντίσταση του μετάλλου αυξάνεται. Τα κράματα πυριτίου είναι ιδιαίτερα πολύτιμα για την παραγωγή μεταφοράς, εάν η τεχνολογία δεν τους επιτρέπει να αποανθρακωθούν στην παραγωγή, τότε η αντοχή του υλικού παραμένει στο επίπεδο των καθορισμένων παραμέτρων. Η εισαγωγή βαναδίου, χρωμίου, βαναδίου, νικελίου βοηθά στην επιβράδυνση της υπερβολικής ανάπτυξης κόκκων κατά τη θέρμανση και στην αύξηση της σκληρυνσιμότητας. Τα ελατήρια και άλλα ελαστικά στοιχεία κατασκευάζονται επίσης από σύρματα ψυχρής έλξης υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, ωστενιτικούς ανοξείδωτους χάλυβες και μαρτενσιτικούς χάλυβες υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο.
Χάλυβες εργαλείων
Για να εξασφαλιστεί η αξιόπιστη λειτουργία των εργαλείων, ο χάλυβας πρέπει να έχει ειδικές ιδιότητες που εκδηλώνονται διαφορετικά για κάθε ομάδα υλικών ανάλογα με την παραγωγή και την τεχνολογία προσθήκης προσθέτων.
Καλούπια για ρουλεμάν
Τα κράματα καθαρίζονται από μη μεταλλικές ακαθαρσίες κατά την παραγωγή, η χρήση τεχνολογίας επανατήξης τόξου κενού ή ηλεκτροσόκ μειώνει το πορώδες του μετάλλου. Στην παραγωγή ρουλεμάν και των συναρμολογήσεων τους, χρησιμοποιούνται χάλυβες ρουλεμάν χρωμίου με πρόσθετα χρωμίου. Πραγματοποιείται πρόσθετη κράμα με μαγγάνιο και πυρίτιο προκειμένου να αυξηθεί ο δείκτης σκληρυνσιμότητας. Προκειμένου τα εξαρτήματα να κατασκευαστούν με ψυχρή σφράγιση και κοπή, χρησιμοποιείται ανόπτηση μετάλλων για σκληρότητα.
Η σκλήρυνση των εξαρτημάτων (κύλινδροι, ρουλεμάν και δακτύλιοι) πραγματοποιείται σε λουτρό λαδιού σε θερμοκρασία 850-870˚С, ψύχονται για να εξασφαλιστεί σταθερότητα στους 25˚С πριν από τη σκλήρυνση. Δεδομένου ότι τα ρουλεμάν και παρόμοια στοιχεία αντιμετωπίζουν ισχυρά δυναμικά φορτία κατά τη λειτουργία, είναι κατασκευασμένα από μέταλλα με περαιτέρω θερμική επεξεργασία και ενανθράκωση.
Τύποι ανθεκτικοί στη φθορά
Η αντίσταση στη φθορά αυξάνεται με την αύξησηένδειξη της επιφανειακής σκληρότητας του υλικού. Για μακροχρόνια λειτουργία, οι ακόλουθες ιδιότητες του κράματος είναι σημαντικές:
- αντίσταση στην καταστροφή κατά την τριβή με λειαντικό.
- μακροχρόνια λειτουργία υπό συνθήκες υψηλής πίεσης και φορτίων κρούσης.
Τα ανθεκτικά στη φθορά μέταλλα χρησιμοποιούνται στην κατασκευή τροχιών κάμπιας, πλακών σύνθλιψης εξοπλισμού σύνθλιψης πέτρας, σιαγόνων σύνθλιψης. Η εργασία σε τέτοιες συνθήκες είναι αποτελεσματική λόγω της ιδιότητας των χάλυβα να αποκτούν αντοχή και σκληρότητα υπό συνθήκες πλαστικής ψυχρής παραμόρφωσης, φτάνοντας το 70%. Οι προσθήκες φωσφόρου μεγαλύτερες από 0,027% οδηγούν σε αύξηση της ψυχρής ευθραυστότητας των πρώτων υλών.
Ο χυτός χάλυβας έχει μια δομή ωστενίτη, στην οποία η περίσσεια καρβιδίου του μαγγανίου καθιζάνει στα όρια των κόκκων, οδηγώντας σε μείωση της αντοχής και της σκληρότητας. Για να ληφθεί μια ωστενιτική μονοφασική δομή, τα ακατέργαστα τεμάχια σβήνονται σε ένα υδατικό μέσο σε θερμοκρασία περίπου 1100°C.
Ανθεκτικό στη διάβρωση
Αυτά τα υλικά χρησιμοποιούνται για την κατασκευή στοιχείων συσκευών που λειτουργούν υπό συνθήκες ηλεκτροχημικής διάβρωσης, ονομάζονται ανοξείδωτα. Η αντίσταση στη διάβρωση αναπτύσσεται μετά την εισαγωγή πρόσθετων που οδηγεί στο σχηματισμό επιφανειακών μεμβρανών με καλή πρόσφυση στο μέταλλο. Αυτά τα στρώματα μειώνουν την άμεση αλληλεπίδραση των χάλυβα με εξωτερικούς ερεθιστικούς παράγοντες και αυξάνουν το δυναμικό στο ηλεκτροχημικό περιβάλλον.
Τα ανοξείδωτα μέταλλα χωρίζονται σε χρώμιο-νικέλιο και χρώμιο. Οι ενώσεις χρωμίου χρησιμοποιούνται για πλαστικά μέρη που κατασκευάζονται με σφράγιση και συγκόλληση. Αυτός ο τύπος υποδιαιρείται σε φερριτικά, μαρτενσιτικά-φερριτικά και μαρτενσιτικά κράματα. Για να αυξηθεί η αντοχή στην κρούση, σβήνονται σε λάδι σε θερμοκρασία περίπου 1000˚С υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας με θερμοκρασίες στην περιοχή των 600−800˚С.
Κράματα ανθεκτικά στη θερμότητα
Χρησιμοποιείται για την κατασκευή στοιχείων που λειτουργούν σε θερμοκρασίες άνω των 500 ° C, συνθέσεις χαμηλής περιεκτικότητας σε κράμα που περιέχουν έως και 0,25% C και άλλα πρόσθετα κραμάτων: χρώμιο, βολφράμιο, νικέλιο. Η απόσβεση και η κανονικοποίηση πραγματοποιείται σε λάδι σε θερμοκρασία περίπου 890−1050˚С. Οι περλιτικοί χάλυβες χρησιμοποιούνται για την κατασκευή εξαρτημάτων που υπόκεινται σε λειτουργία ερπυσμού σε χαμηλά φορτία, για παράδειγμα, σωλήνες θέρμανσης ατμού, εξαρτήματα για λέβητες ατμού και συνδετήρες.
Ο χάλυβας είναι ένα παραμορφώσιμο (όλκιμο) κράμα σιδήρου με άνθρακα (έως 2,14%) και άλλα στοιχεία. Λαμβάνεται κυρίως από μείγμα χυτοσιδήρου με σκραπ χάλυβα σε μετατροπείς οξυγόνου, φούρνους ανοιχτής εστίας και ηλεκτρικούς κλιβάνους. Ένα κράμα σιδήρου με άνθρακα που περιέχει περισσότερο από 2,14% άνθρακα ονομάζεται χυτοσίδηρος.
Η ταξινόμηση των χάλυβων και των κραμάτων γίνεται:
- κατά χημική σύνθεση
- από τη δομική σύνθεση
- κατά ποιότητα (σύμφωνα με τη μέθοδο παραγωγής και την περιεκτικότητα σε επιβλαβείς ακαθαρσίες
- ανάλογα με το βαθμό αποξείδωσης και τη φύση στερεοποίησης του μετάλλου στο καλούπι
- με ραντεβού
Σύμφωνα με τη χημική σύνθεση, οι ανθρακούχες χάλυβες χωρίζονται στις ακόλουθες ομάδες ανάλογα με την περιεκτικότητα σε άνθρακα:
- χαμηλού άνθρακα - λιγότερο από 0,3% C;
- μεσαίου άνθρακα - 0,3-0,7% C;
- υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα - περισσότερο από 0,7% C.
Για τη βελτίωση των τεχνολογικών ιδιοτήτων του κραματοποιημένου χάλυβα. Ο κραματοποιημένος χάλυβας ονομάζεται χάλυβας, ο οποίος, εκτός από τις συνηθισμένες ακαθαρσίες, περιέχει και κραματικά στοιχεία που εισάγονται ειδικά σε ορισμένους συνδυασμούς (Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti, κ.λπ.), καθώς και Mn και Si σε ποσότητες που υπερβαίνουν τη συνήθη περιεκτικότητά τους ως τεχνολογικές προσμίξεις (1% και άνω). Κατά κανόνα, το σύνθετο κράμα παρέχει τις καλύτερες ιδιότητες.
Στους κραματοποιημένους χάλυβες, η ταξινόμηση τους κατά χημική σύσταση καθορίζεται από το συνολικό ποσοστό των στοιχείων κράματος:
- χαμηλής περιεκτικότητας σε κράμα - λιγότερο από 2,5%.
- μεσαίου κράματος - 2,5-10%;
- πολύ κράμα - περισσότερο από 10%.
Οι κραματοποιημένοι χάλυβες και τα κράματα χωρίζονται επίσης σε κατηγορίες ανάλογα με τη δομική τους σύνθεση:
- σε ανοπτημένη κατάσταση - υποευτεκτοειδές, υπερευτεκτοειδές, λεββουριτικό (καρβίδιο), φερριτικό, ωστενιτικό.
- στην κανονικοποιημένη κατάσταση - περλιτικό, μαρτενσιτικό και ωστενιτικό.
Η κατηγορία περλίτη περιλαμβάνει άνθρακα και κράμα χάλυβες με χαμηλή περιεκτικότητα σε στοιχεία κράματος, η κατηγορία μαρτενσιτικού - με υψηλότερη περιεκτικότητα σε στοιχεία κράματος και η κατηγορία ωστενιτικών - με υψηλή περιεκτικότητα σε στοιχεία κράματος.
Με βάση την ποιότητα, δηλαδή με τη μέθοδο παραγωγής και την περιεκτικότητα σε επιβλαβείς ακαθαρσίες, οι χάλυβες και τα κράματα χωρίζονται σε τέσσερις ομάδες:
| Ομάδα | S, % | Π,% |
| Κανονική ποιότητα (συνήθης) | λιγότερο από 0,06% | λιγότερο από 0,07 |
| ποιότητα | λιγότερο από 0,04% | λιγότερο από 0,035 |
| υψηλή ποιότητα | λιγότερο από 0,025% | λιγότερο από 0,025 |
| Ιδιαίτερα υψηλής ποιότητας | λιγότερο από 0,015% | λιγότερο από 0,025 |
Χάλυβας τυπικής ποιότητας
Οι χάλυβες συνήθους ποιότητας (συνήθης) από άποψη χημικής σύστασης είναι ανθρακούχοι χάλυβες που περιέχουν έως και 0,6% C. Αυτοί οι χάλυβες τήκονται σε μετατροπείς με χρήση οξυγόνου ή σε μεγάλους φούρνους ανοιχτής εστίας. Ένα παράδειγμα αυτών των χάλυβων είναι οι χάλυβες STO, StZsp, Stbkp.
Οι χάλυβες συνήθους ποιότητας, όντας οι φθηνότεροι, είναι κατώτεροι σε μηχανικές ιδιότητες από τους χάλυβες άλλων κατηγοριών.
Ποιοτικό ατσάλι
Βαθμός αποξείδωσης Και τη φύση της στερεοποίησης του μετάλλου στο καλούπι
Οι ανθρακούχες χάλυβες συνηθισμένης ποιότητας και υψηλής ποιότητας ως προς τον βαθμό αποξείδωσης και τη φύση στερεοποίησης του μετάλλου στο καλούπι χωρίζονται σε ήρεμους, ημίσιγους και βρασμούς. Κάθε μία από αυτές τις ποικιλίες διαφέρει ως προς την περιεκτικότητα σε οξυγόνο, άζωτο και υδρογόνο. Έτσι οι βρασμένοι χάλυβες περιέχουν τη μεγαλύτερη ποσότητα αυτών των στοιχείων.
Χάλυβες υψηλής ποιότητας
Οι χάλυβες υψηλής ποιότητας τήκονται κυρίως σε ηλεκτρικούς κλιβάνους και ιδιαίτερα οι χάλυβες υψηλής ποιότητας λιώνουν σε ηλεκτρικούς κλιβάνους με επανατήξη με ηλεκτροσκωρία (ESR) ή άλλες προηγμένες μεθόδους, που εγγυάται αυξημένη καθαρότητα όσον αφορά τα μη μεταλλικά εγκλείσματα (περιεκτικότητα σε θείο και φώσφορο μικρότερη από 0,03%) και περιεκτικότητα σε αέρια και, κατά συνέπεια, βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων. Αυτοί είναι χάλυβες όπως 20A, 15X2MA.
Χάλυβες υψηλής ποιότητας
Οι ειδικά υψηλής ποιότητας χάλυβες υποβάλλονται σε επανατήξη με ηλεκτροσκωρία, η οποία παρέχει αποτελεσματικό καθαρισμό από σουλφίδια και οξείδια. Αυτοί οι χάλυβες τήκονται μόνο σε κράμα. Παράγονται σε ηλεκτρικούς κλιβάνους και με ειδικές μεθόδους ηλεκτρομεταλλουργίας. Δεν περιέχει περισσότερο από 0,01% θείο και 0,025% φώσφορο. Για παράδειγμα: 18ХГ-Ш, 20ХГНРТ-Ш.
Ανάλογα με τον σκοπό, οι χάλυβες και τα κράματα ταξινομούνται σε δομικούς, εργαλειακούς και χάλυβες με ειδικές φυσικές και χημικές ιδιότητες.
Δομικοί χάλυβες
Οι δομικοί χάλυβες συνήθως χωρίζονται σε κατασκευαστικούς, για ψυχρή σφράγιση, τσιμεντωμένοι, βελτιωμένοι, υψηλής αντοχής, ελατηριωτοί, ρουλεμάν, ελεύθερης κοπής, ανθεκτικοί στη διάβρωση, ανθεκτικοί στη θερμότητα, ανθεκτικοί στη θερμότητα, ανθεκτικοί στη φθορά χάλυβες.
Χάλυβες κατασκευών
Οι χάλυβες κατασκευών περιλαμβάνουν ανθρακούχους χάλυβες συνήθους ποιότητας, καθώς και χάλυβες χαμηλής κραματοποίησης. Η κύρια απαίτηση για τους οικοδομικούς χάλυβες είναι η καλή συγκολλησιμότητα τους. Για παράδειγμα: S255, S345T, S390K, S440D.
Χάλυβες για ψυχρή διαμόρφωση
Για ψυχρή σφράγιση, χρησιμοποιείται λαμαρίνα από χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα ποιότητας 08Yu, 08ps και 08kp.
Σκληρυμένοι χάλυβες με θήκη
Οι χάλυβες με σκληρυμένο περίβλημα χρησιμοποιούνται για την κατασκευή εξαρτημάτων που λειτουργούν υπό συνθήκες επιφανειακής φθοράς και αντιμετωπίζουν δυναμικά φορτία. Οι ανθρακωμένοι χάλυβες περιλαμβάνουν χάλυβες χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα που περιέχουν 0,1-0,3% άνθρακα (όπως 15, 20, 25), καθώς και ορισμένους κραματοποιημένους χάλυβες (15X, 20X, 15HF, 20XH 12XNZA, 18X2H4VA, 18X2HGT, ZOHT, 18X2H4GT, 1).
Βελτιωμένοι χάλυβες
Οι βελτιωμένοι χάλυβες περιλαμβάνουν χάλυβες που υπόκεινται σε βελτίωση - θερμική επεξεργασία, η οποία συνίσταται σε σκλήρυνση και υψηλή σκλήρυνση. Αυτά περιλαμβάνουν χάλυβες μεσαίου άνθρακα (35, 40, 45, 50), χάλυβες χρωμίου (40X, 45X, 50X), χάλυβες χρωμίου με βόριο (ZOHRA, 40XP), χρώμιο-νικέλιο, χρώμιο-πυρίτιο-μαγγάνιο, χρώμιο-νικέλιο-μολύβιο χάλυβες.
Χάλυβες υψηλής αντοχής
Οι χάλυβες υψηλής αντοχής είναι χάλυβες στους οποίους, με επιλογή χημικής σύνθεσης και θερμική επεξεργασία, επιτυγχάνεται αντοχή εφελκυσμού περίπου διπλάσια από αυτή των συμβατικών δομικών χάλυβων. Αυτό το επίπεδο αντοχής μπορεί να επιτευχθεί σε κραματοποιημένους χάλυβες μεσαίου άνθρακα - όπως 30KhGSN2A, 40KhN2MA, ZOHGSA, 38KhNZMA, 03N18K9M5T, 04Kh11N9M2D2TYu.
Χάλυβες ελατηρίου
Οι χάλυβες ελατηρίου (ελατηρίου-ελατηρίου) διατηρούν τις ελαστικές τους ιδιότητες για μεγάλο χρονικό διάστημα, αφού έχουν υψηλό όριο ελαστικότητας, υψηλή αντοχή σε θραύση και κόπωση. Οι χάλυβες ελατηρίου περιλαμβάνουν ανθρακοχάλυβες (65, 70) και χάλυβες σε κράμα με στοιχεία που αυξάνουν το όριο ελαστικότητας - πυρίτιο, μαγγάνιο, χρώμιο, βολφράμιο, βανάδιο, βόριο (60S2, 50KhGS, 60S2KhFA, 55KhGR).
Χάλυβες ρουλεμάν
Οι χάλυβες ρουλεμάν (ρουλεμάν) έχουν υψηλή αντοχή, αντοχή στη φθορά, αντοχή. Αυξημένες απαιτήσεις επιβάλλονται στα ρουλεμάν για την απουσία διαφόρων εγκλεισμάτων, μακρο- και μικροπορώδες. Συνήθως, οι χάλυβες με ρουλεμάν χαρακτηρίζονται από υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα (περίπου 1%) και παρουσία χρωμίου (ШХ9, ШХ15).
Αυτόματοι χάλυβες
Οι χάλυβες ελεύθερης κοπής χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μη κρίσιμων εξαρτημάτων μαζικής παραγωγής (βίδες, μπουλόνια, παξιμάδια κ.λπ.) που επεξεργάζονται σε αυτόματες μηχανές. Μια αποτελεσματική μεταλλουργική τεχνική για τη βελτίωση της ικανότητας επεξεργασίας είναι η εισαγωγή θείου, σεληνίου, τελλουρίου και μολύβδου στον χάλυβα, που συμβάλλει στο σχηματισμό κοντών και εύθραυστων τσιπς και επίσης μειώνει την τριβή μεταξύ του κόφτη και του τσιπ. Το μειονέκτημα των αυτόματων χάλυβα είναι η μειωμένη ολκιμότητα. Οι χάλυβες ελεύθερης κοπής περιλαμβάνουν χάλυβες όπως A12, A20, AZO, A40G, AS11, AS40, ATs45G2, ATSZOHM, AS20KhGNM.
Ανθεκτικοί στη φθορά χάλυβες
Οι ανθεκτικοί στη φθορά χάλυβες χρησιμοποιούνται για εξαρτήματα που λειτουργούν υπό συνθήκες τριβής τριβής, υψηλής πίεσης και κρούσεων (σιδηροδρομικοί σταυροί, ράγες τροχοδρομικών οχημάτων, μάγουλα θραυστήρα, σέσουλες χωματουργικών μηχανών, κάδοι εκσκαφέων κ.λπ.). Ένα παράδειγμα ανθεκτικού στη φθορά χάλυβα είναι ο χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο 110G13L.
Ανθεκτικοί στη διάβρωση (ανοξείδωτοι) χάλυβες
Ανθεκτικοί στη διάβρωση (ανοξείδωτοι) χάλυβες - κράμα χάλυβες με υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο (τουλάχιστον 12%) και νικέλιο. Το χρώμιο σχηματίζει ένα προστατευτικό (παθητικό) φιλμ οξειδίου στην επιφάνεια του προϊόντος. Ο άνθρακας στους ανοξείδωτους χάλυβες είναι ένα ανεπιθύμητο στοιχείο και όσο περισσότερο χρώμιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση στη διάβρωση.
Η δομή για τα πιο χαρακτηριστικά κράματα για το σκοπό αυτό μπορεί να είναι:
φερρίτη-καρβίδιο και μαρτενσιτικό (12X13, 20X13, 20X17H2, 30X13, 40X13, 95X18 - για αδύναμα επιθετικά μέσα (αέρας, νερό, ατμός).
φερριτικό (15X28) - για διαλύματα νιτρικών και φωσφορικών οξέων. ωστενιτικό (12X18H10T) - σε θαλασσινό νερό, οργανικά και νιτρικά οξέα, αδύναμα αλκάλια.
maraging (10X17H13MZT, 09X15H8Yu) - σε φωσφορικό, οξικό και γαλακτικό οξύ.
Το κράμα 06KhN28MT μπορεί να λειτουργήσει σε ζεστά (έως 60°C) φωσφορικό και θειικό (συγκέντρωση έως 20%) οξέα.
Οι ανθεκτικοί στη διάβρωση χάλυβες και τα κράματα ταξινομούνται ανάλογα με την επιθετικότητα του περιβάλλοντος στο οποίο χρησιμοποιούνται και σύμφωνα με την κύρια καταναλωτική ιδιότητα τους. ανθεκτικό στη διάβρωση, ανθεκτικό στη θερμότητα, ανθεκτικό στη θερμότητα και κρυογονικό.
- Ανθεκτικοί στη διάβρωση χάλυβες
Τα ίδια τα προϊόντα που κατασκευάζονται από ανθεκτικούς στη διάβρωση χάλυβες (πτερύγια τουρμπίνας, βαλβίδες υδραυλικής πρέσας, ελατήρια, βελόνες καρμπυρατέρ, δίσκοι, άξονες, σωλήνες κ.λπ.) λειτουργούν σε θερμοκρασίες λειτουργίας έως και 550°C.
- Ανθεκτικοί στη θερμότητα χάλυβες
Οι ανθεκτικοί στη θερμότητα χάλυβες μπορούν να λειτουργούν σε φορτισμένη κατάσταση σε υψηλές θερμοκρασίες για ορισμένο χρόνο και ταυτόχρονα έχουν επαρκή αντίσταση στη θερμότητα. Αυτοί οι χάλυβες και τα κράματα χρησιμοποιούνται για την κατασκευή σωλήνων, βαλβίδων, εξαρτημάτων τουρμπίνας ατμού και αερίου (ρότορες, πτερύγια, δίσκοι κ.λπ.).
Για ανθεκτικούς στη θερμότητα και ανθεκτικούς στη θερμότητα χάλυβες μηχανικής, χρησιμοποιούνται χαμηλών εκπομπών άνθρακα (0,1-0,45% C) και υψηλού κράματος (Si, Cr, Ni, Co, κ.λπ.). Οι ανθεκτικοί στη θερμότητα χάλυβες και τα κράματα στη σύνθεσή τους περιέχουν απαραιτήτως νικέλιο, το οποίο παρέχει σημαντική αύξηση στο όριο της μακροπρόθεσμης αντοχής στη διάβρωση με ελαφρά αύξηση της αντοχής διαρροής και της αντοχής σε εφελκυσμό και μαγγάνιο. Μπορούν επιπρόσθετα να κραθούν με μολυβδαίνιο, βολφράμιο, νιόβιο, τιτάνιο, βόριο, ιώδιο κ.λπ. Έτσι, η μικροκράμα με βόριο, καθώς και με σπάνιες γαίες και ορισμένα μέταλλα αλκαλικών γαιών, αυξάνει χαρακτηριστικά όπως ο αριθμός των περιστροφών στη στρέψη, την ολκιμότητα και σκληρότητα σε υψηλές θερμοκρασίες.
Οι θερμοκρασίες λειτουργίας των σύγχρονων υπερκράματα είναι περίπου 45-80% του σημείου τήξης. Αυτοί οι χάλυβες ταξινομούνται σύμφωνα με τη θερμοκρασία λειτουργίας (GOST 20072-74):
στους 400-550°C - 15KhM, 12Kh1MF, 25Kh2M1F, 20KhZMVF;
στους 500-600°C - 15X5M, 40X10C2M, 20X13;
σε 600-650 "C - 12X18H9T, 45X14H14V2M, 10X11H23TZMR, XN60Yu, XN70Yu, XN77TYUR, XN56VMKYU, XN62MVKYU.
-Ανθεκτικοί στη θερμότητα χάλυβες
Οι ανθεκτικοί στη θερμότητα χάλυβες (ανθεκτικά στην κλίμακα) είναι ανθεκτικοί στη χημική καταστροφή της επιφάνειας σε αέρια μέσα, συμπεριλαμβανομένων αυτών που περιέχουν θείο, σε θερμοκρασίες + 550-1200 ° C στον αέρα, αέρια κλιβάνου (15X5, 15X6SM, 40X9C2, 30X2, 30X1). 12X17, 15X28), οξειδωτικά και ενανθρακωτικά περιβάλλοντα (20X20H14C2, 20X23H18) και λειτουργούν σε κατάσταση χωρίς φορτίο ή ελαφρά φορτίο, καθώς μπορούν να παρουσιάσουν ερπυσμό όταν εφαρμόζονται μεγάλα φορτία. Οι ανθεκτικοί στη θερμότητα χάλυβες χαρακτηρίζονται από τη θερμοκρασία στην οποία αρχίζει η έντονη οξείδωση. Η τιμή αυτής της θερμοκρασίας καθορίζεται από την περιεκτικότητα σε χρώμιο στο κράμα. Έτσι, σε 15% Cr, η θερμοκρασία λειτουργίας των προϊόντων είναι +950°C και σε 25% Cr έως +1300°C. Οι ανθεκτικοί στη θερμότητα χάλυβες είναι επίσης κραματοποιημένοι με νικέλιο, πυρίτιο και αλουμίνιο.
- Κρυογονικοί χάλυβες
Οι κρυογονικοί χάλυβες μηχανικής και τα κράματα (GOST 5632-72) ως προς τη χημική σύσταση είναι χάλυβες χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα (0,10% C) και υψηλής κραματοποίησης (Cr, Ni, Mn, κ.λπ.) της κατηγορίας ωστενιτικών (08X18H10, 12X18H10T, 03X60). , 03X13AG19, κ.λπ.) . Οι κύριες καταναλωτικές ιδιότητες αυτών των χάλυβων είναι η ολκιμότητα και η σκληρότητα, που είτε δεν αλλάζουν είτε μειώνονται ελαφρά με τη μείωση της θερμοκρασίας (από +20 σε -196°C), δηλ. δεν υπάρχει απότομη μείωση του ιξώδους, χαρακτηριστικό της ψυχρής ευθραυστότητας. Οι κρυογονικοί χάλυβες μηχανικής ταξινομούνται σύμφωνα με τη θερμοκρασία λειτουργίας στην περιοχή από -196 έως -296 ° C και χρησιμοποιούνται για την κατασκευή εξαρτημάτων κρυογονικού εξοπλισμού.
Χάλυβες εργαλείων
Οι χάλυβες εργαλείων χωρίζονται κατά σκοπό σε χάλυβες για κοπή, μετρητικά εργαλεία, σφράγισηγίνομαι.
- Χάλυβες για εργαλεία κοπής
Οι χάλυβες για εργαλεία κοπής πρέπει να μπορούν να διατηρούν υψηλή σκληρότητα και ικανότητα κοπής για μεγάλο χρονικό διάστημα, ακόμη και όταν θερμαίνονται. Ως χάλυβες για εργαλεία κοπής, χρησιμοποιούνται άνθρακας, εργαλεία κραμάτων, χάλυβες υψηλής ταχύτητας.
- Ανθρακούχες χάλυβες εργαλείων
Οι ανθρακούχοι χάλυβες εργαλείων περιέχουν 0,65-1,32% άνθρακα. Για παράδειγμα, ποιότητες χάλυβα U7, U7A, U13, U13A. Αυτή η ομάδα, εκτός από τους μη κραματοποιημένους χάλυβες εργαλείων άνθρακα, περιλαμβάνει συμβατικά και χάλυβες με χαμηλή περιεκτικότητα σε στοιχεία κράματος, οι οποίοι δεν διαφέρουν πολύ από τους ανθρακούχους χάλυβες.
- Κραματοποιημένοι χάλυβες εργαλείων
Αυτή η ομάδα χάλυβων περιλαμβάνει χάλυβες που περιέχουν στοιχεία κράματος σε ποσοστό 1-3%. Οι κραματοποιημένοι χάλυβες εργαλείων έχουν αυξημένη (σε σύγκριση με τους ανθρακοχάλυβες εργαλείων) αντοχή στη θερμότητα - έως +300°C. Οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενοι χάλυβες είναι ο 9XC (τρυπάνια, κόφτες, πάγκοι), ο KhVG (καρφίτσες, ράβδοι), ο KhVGS (μύλοι, πάγκοι, τρυπάνια μεγάλων διαμέτρων).
- Χάλυβες υψηλής ταχύτητας
Οι χάλυβες υψηλής ταχύτητας χρησιμοποιούνται για την κατασκευή διαφόρων εργαλείων κοπής που λειτουργούν σε υψηλές ταχύτητες κοπής, καθώς έχουν υψηλή αντοχή στη θερμότητα - έως + 650 °C. Οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενοι βαθμοί χάλυβα υψηλής ταχύτητας R9, R18, R6M5, R9F5, R10K5F5.
-Χάλυβες για όργανα μέτρησης
Οι χάλυβες εργαλείων για όργανα μέτρησης (πλακάκια, διαμετρήματα, εκμαγεία), εκτός από τη σκληρότητα και την αντοχή στη φθορά, πρέπει να διατηρούν σταθερότητα διαστάσεων και να είναι καλά αλεσμένοι. Συνήθως χρησιμοποιούνται χάλυβες U8 ... U12, X, 12X1, KhVG, Kh12F1. Οι σφιγκτήρες μέτρησης, οι ζυγαριές, οι χάρακες και άλλα επίπεδα και μακριά εργαλεία είναι κατασκευασμένα από φύλλο χάλυβα 15, 15X. Για να αποκτήσετε μια επιφάνεια εργασίας με υψηλή σκληρότητα και αντοχή στη φθορά, τα εργαλεία ενανθράκονται και σκληρύνονται.
Χάλυβες μήτρας
Οι χάλυβες με μήτρα έχουν υψηλή σκληρότητα και αντοχή στη φθορά, σκληρυνσιμότητα και αντοχή στη θερμότητα.
- Χάλυβες για μήτρες ψυχρής διαμόρφωσης
Αυτοί οι χάλυβες πρέπει να έχουν υψηλή σκληρότητα, αντοχή στη φθορά και αντοχή, σε συνδυασμό με επαρκή σκληρότητα, και πρέπει επίσης να είναι ανθεκτικοί στη θερμότητα. Για παράδειγμα X12F1, X12M, X6VF, 6X5VZMFS, 7XG2VM. Σε πολλές περιπτώσεις, χάλυβες υψηλής ταχύτητας χρησιμοποιούνται για την κατασκευή καλουπιών ψυχρής διαμόρφωσης.
- Χάλυβες για μήτρες θερμής διαμόρφωσης
Αυτοί οι χάλυβες πρέπει να έχουν υψηλές μηχανικές ιδιότητες (αντοχή και σκληρότητα) σε υψηλές θερμοκρασίες και να έχουν αντοχή στη φθορά, αντοχή σε κλίμακα, αντοχή στη θερμότητα και υψηλή θερμική αγωγιμότητα. Ένα παράδειγμα τέτοιων χάλυβων είναι οι χάλυβες 5KhNM, 5KhNV, 4KhZVMF, 4Kh5V2FS, ZKh2V8F, 4Kh2V5MF.
- Χάλυβες σε ρολό
Αυτοί οι χάλυβες χρησιμοποιούνται για κατεργασία, υποστήριξη και άλλους κυλίνδρους ελασμάτων, επιδέσμους σύνθετων εφεδρικών κυλίνδρων, μαχαίρια για κοπή μετάλλου εν ψυχρώ, μήτρες κοπής και διάτρηση. Οι χάλυβες σε ρολό περιλαμβάνουν χάλυβες όπως 9X1, 55X, 60XH, 7X2SMF.
Οι μη κεκραμένοι δομικοί χάλυβες συνήθους ποιότητας σύμφωνα με το DSTU 2651-94 (GOST 380-94) χαρακτηρίζονται ως εξής: StZsp, Stbkp, STO, κ.λπ.
Εδώ St - γράμματα που υποδεικνύουν ότι ο χάλυβας ανήκει στην ομάδα των χάλυβων συνήθους ποιότητας. ο αριθμός που ακολουθεί από το 0 έως το 6 δείχνει το ποσοστό περιεκτικότητας σε άνθρακα. Στο τέλος της ονομασίας του χάλυβα δίνονται γράμματα που καθορίζουν τον βαθμό αποξείδωσής του (kp - βρασμός, ps - ημιήρεμος, cn - ήρεμος).
Το γράμμα G προστίθεται επίσης μετά τον αριθμό στον χαρακτηρισμό των χάλυβων με υψηλή περιεκτικότητα σε μαγγάνιο. Για παράδειγμα, StZGsp, StbGps κ.λπ.
| Ονομασία χάλυβα | Περιεκτικότητα σε άνθρακα, % |
|
St0 |
λιγότερο από 0,023 |
|
St1 |
0,06-0,012 |
|
St2 |
0,09-0,15 |
|
St3 |
0,14-0,22 |
|
St4 |
0,18-0,27 |
|
St5 |
0,28-0,37 |
|
St6 |
0,28-0,49 |
Μη κράμα δομικό
Οι δομικοί χάλυβες υψηλής ποιότητας σύμφωνα με το GOST 1050 ^ 88 χαρακτηρίζονται με έναν διψήφιο αριθμό που υποδεικνύει την κατά προσέγγιση περιεκτικότητα σε άνθρακα στον χάλυβα, πολλαπλασιαζόμενη επί εκατό. Έτσι, ο χάλυβας με περιεκτικότητα σε άνθρακα 0,07-0,14% χαρακτηρίζεται 10, ο χάλυβας με περιεκτικότητα σε άνθρακα 0,42-0,50% -45 και ο χάλυβας με περιεκτικότητα σε άνθρακα 0,57-0,65% - 60. Ταυτόχρονα, για τους χάλυβες με τον Γ< 0,2%,не подвергнутых полному раскислению, в обозначение добавляются буквы кп (для кипящей стали) и пс (для полуспокойной). Для спокойных сталей буквы в конце их наименований не добавляются, например, 08кп, 10пс, 15, 18кп, 20 и т. д.
Οι χάλυβες υψηλής ποιότητας με βελτιωμένες ιδιότητες που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή λεβήτων και δοχείων πίεσης χαρακτηρίζονται σύμφωνα με το GOST 5520-79 προσθέτοντας το γράμμα K στο τέλος του ονόματος χάλυβα: 15K, 18K, 22K, κ.λπ.
Κραματοποιημένοι δομικοί χάλυβες
Σύμφωνα με το GOST 4543-71, τα ονόματα τέτοιων χάλυβα αποτελούνται από αριθμούς και γράμματα. Τα γράμματα υποδεικνύουν τα κύρια στοιχεία κράματος που περιλαμβάνονται στον χάλυβα. Οι αριθμοί μετά από κάθε γράμμα υποδεικνύουν το κατά προσέγγιση ποσοστό του αντίστοιχου στοιχείου, στρογγυλεμένο στον πλησιέστερο ακέραιο αριθμό (όταν η περιεκτικότητα του στοιχείου κράματος είναι έως 1,5%, ο αριθμός μετά το αντίστοιχο γράμμα δεν αναφέρεται). Το ποσοστό του άνθρακα πολλαπλασιασμένο επί 100 δίνεται στην αρχή του ονόματος του χάλυβα.
| Στοιχείο | Ονομασία | Στοιχείο |
Ονομασία |
|
|
Νικέλιο |
Πυρίτιο |
|||
|
Χρώμιο |
Φώσφορος |
|||
|
Κοβάλτιο |
μέταλλα σπάνιων γαιών |
|||
|
Μολυβδαίνιο |
Βολφράμιο |
|||
|
Μαγγάνιο |
Τιτάνιο |
|||
|
Χαλκός |
Αζωτο |
Α (στη μέση του ονόματος) |
||
|
Bor |
Βανάδιο |
|||
|
Νιόβιο |
Αλουμίνιο |
|||
|
Ζιρκόνιο |
Σελήνιο |
Στο τέλος της σήμανσης των υψηλής ποιότητας χάλυβων άνθρακα και κραμάτων βάλτε το γράμμα A, για παράδειγμα, 12X2H4A, 15X2MA. Οι χάλυβες υψηλής ποιότητας τήκονται μόνο σε κράμα. Αυτοί οι χάλυβες υποβάλλονται σε επανατήξη με ηλεκτροσκωρία, η οποία παρέχει αποτελεσματικό καθαρισμό από ενώσεις και οξείδια θείου. Οι ειδικά υψηλής ποιότητας χάλυβες χαρακτηρίζονται προσθέτοντας μια παύλα στο τέλος του ονόματος του χάλυβα με το γράμμα Ш, για παράδειγμα, 18KhG-Sh, 20KhGNTR-Sh.
Χυτοί δομικοί χάλυβες
Οι χυτοί χάλυβες σύμφωνα με το GOST 977-88 χαρακτηρίζονται σύμφωνα με τους ίδιους κανόνες με τους υψηλής ποιότητας και τους κραματοποιημένους χάλυβες. Η μόνη διαφορά είναι ότι το γράμμα L δίνεται στο τέλος των ονομάτων των χάλυβων χύτευσης, για παράδειγμα, 15L, 20G1FL, 35KhGL κ.λπ.
Αυτόματοι χάλυβες
Τα ονόματα των αυτόματων χάλυβων σύμφωνα με το GOST 1414-75 ξεκινούν με το γράμμα Α (αυτόματο). Εάν ο χάλυβας είναι κραμένος με μόλυβδο, τότε το όνομά του αρχίζει με τα γράμματα AC. Για να αντικατοπτρίζεται το περιεχόμενο άλλων στοιχείων σε χάλυβες, χρησιμοποιούνται οι ίδιοι κανόνες όπως για τους κραματοποιημένους δομικούς χάλυβες, για παράδειγμα, A20, A40G, AS14, AS38KhGM.
Χάλυβες κατασκευών
Ο χάλυβας κατασκευής σύμφωνα με το GOST 27772-88 υποδηλώνεται με το γράμμα C (κτίριο) και αριθμούς που αντιστοιχούν στην ελάχιστη αντοχή διαρροής του χάλυβα. Το γράμμα Κ στο τέλος του ονόματος υποδηλώνει χάλυβα με αυξημένη αντοχή στη διάβρωση, το γράμμα Τ υποδεικνύει προϊόντα έλασης με ενισχυμένη θερμότητα και το γράμμα D υποδεικνύει υψηλή περιεκτικότητα σε χαλκό, για παράδειγμα, S255, S345T, S390K, S440D κ.λπ.
Στην κατασκευή του χάλυβα S590K με επανατήξη με ηλεκτροσκωρία, το γράμμα Ш - С590КШ προστίθεται στην ονομασία χάλυβα.
| Όνομα χάλυβα | ποιότητας χάλυβα | Πρότυπο |
|
C235 |
StZkp2 |
|
|
C245 |
StZpsb |
DSTU 2651-94 (GOST 380-94), GOST 535-88 |
|
C255 |
StZGps, StZGsp |
DSTU 2651-94 (GOST 380-94), GOST 535-88 |
|
C275 |
StZps |
DSTU 2651-94 (GOST 380-94), GOST 535-88 |
|
C285 |
StZsp, StZGps, StZGsp |
DSTU 2651-94 (GOST 380-94), GOST 535-88 |
ναυπηγικοί χάλυβες
Οι ναυπηγικοί χάλυβες σύμφωνα με το GOST 5521-93 χωρίζονται σε χάλυβες κανονικών βαθμών αντοχής A, B, D, E και υψηλής αντοχής σε κατηγορίες χάλυβα A27S, D27S, E27S, A32, D32, E32, A36, D36, E36, A40, D40 , E40, A40S , D40S, E40S. Τα προϊόντα έλασης που προορίζονται για ναυπήγηση πλοίων και άλλων πλωτών εγκαταστάσεων κατασκευάζονται υπό την επίβλεψη των Ναυτικών και Ποταμών Μητρώων. Σε αυτήν την περίπτωση, ο χαρακτηρισμός των τύπων χάλυβα ναυπηγικής αρχίζει με τα γράμματα PC, για παράδειγμα, PCA, PCB, PCE.
Χάλυβες ρουλεμάν
Οι χάλυβες ρουλεμάν (ρουλεμάν) σύμφωνα με το GOST 801-78 χαρακτηρίζονται με τον ίδιο τρόπο όπως οι κραματοποιημένοι με το γράμμα Ш στην αρχή του ονόματος. Για χάλυβες που υπόκεινται σε επανατήξη με ηλεκτροσκωρία, το γράμμα Ш προστίθεται επίσης στο τέλος των ονομάτων τους μέσω μιας παύλας, για παράδειγμα, ШХ15, ШХ20СГ, ШХ4-Ш.
Μη κραματοποιημένοι χάλυβες εργαλείων άνθρακα
Αυτοί οι χάλυβες σύμφωνα με το GOST 1435-99 χωρίζονται σε υψηλής ποιότητας και υψηλής ποιότητας. Οι χάλυβες υψηλής ποιότητας συμβολίζονται με το γράμμα Y (άνθρακας) και έναν αριθμό που υποδεικνύει τη μέση περιεκτικότητα σε άνθρακα στον χάλυβα, πολλαπλασιαζόμενη επί 10. Έτσι, ο χάλυβας U7 περιέχει 0,65-0,74% άνθρακα, ο χάλυβας U10 - 0,95-1,04% και ο χάλυβας U12 - 1,10-1,39%. Το γράμμα Α προστίθεται στις ονομασίες των χάλυβων υψηλής ποιότητας (U8A, U12A κ.λπ.). Επιπλέον, στις ονομασίες τόσο υψηλής ποιότητας όσο και υψηλής ποιότητας ανθρακούχου χάλυβα εργαλείων, μπορεί να υπάρχει το γράμμα G, υποδηλώνοντας αυξημένη περιεκτικότητα σε μαγγάνιο στον χάλυβα (για παράδειγμα, U8G, U8GA).
Κραματοποιημένοι χάλυβες εργαλείων
Οι κανόνες για τον χαρακτηρισμό χαλύβων από κράμα εργαλείων σύμφωνα με το GOST 5950-2000 είναι βασικά οι ίδιοι με τους χάλυβες από δομικό κράμα. Η διαφορά έγκειται μόνο στους αριθμούς που υποδεικνύουν το κλάσμα μάζας του άνθρακα στον χάλυβα. Το ποσοστό άνθρακα υποδεικνύεται επίσης στην αρχή της ονομασίας του χάλυβα, αλλά πολλαπλασιάζεται με το 10 και όχι με το 100, όπως για τους χάλυβες από δομικό κράμα. Εάν στον χάλυβα από κράμα εργαλείων η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι περίπου 1,0%, τότε η αντίστοιχη τιμή στην αρχή του ονόματός του συνήθως δεν αναφέρεται, για παράδειγμα, ο χάλυβας 4Kh2V5MF περιέχει 0,3-0,4% C. 2,2-3,0% Cr; 4,5-5,5% W; 0,6-0,9% Mo; 0,6-0,9% V, και χάλυβας HVG -0,9-1,05% C; 0,9-1,2% Cr; 1,2-1,6% W; 0,8-1,1% Μν.
Χάλυβες υψηλής ταχύτητας
Οι ονομασίες των ποιοτήτων χάλυβα υψηλής ταχύτητας ξεκινούν με το γράμμα P και έναν αριθμό που υποδεικνύει τη μέση περιεκτικότητα του χάλυβα σε βολφράμιο. Ακολουθούν γράμματα και αριθμοί που καθορίζουν τα κλάσματα μάζας άλλων στοιχείων. Σε αντίθεση με τους κραματοποιημένους χάλυβες, τα ονόματα των χάλυβων υψηλής ταχύτητας δεν υποδεικνύουν το ποσοστό χρωμίου, επειδή είναι περίπου 4% σε όλους τους χάλυβες και άνθρακας (είναι ανάλογος της περιεκτικότητας σε βανάδιο). Το γράμμα F, που υποδηλώνει την παρουσία βαναδίου, υποδεικνύεται μόνο εάν η περιεκτικότητα σε βανάδιο είναι μεγαλύτερη από 2,5%. Σύμφωνα με τα προηγούμενα, ο χάλυβας R6M5 έχει σύνθεση 0,82-0,9% C. 3,8-4,4% Cr; 4,8-5,3% Μο; 1,7-2,1% V; 5,5-6,5% W και ο χάλυβας R6AM5FZ περιέχει 0,95-1,05% C. 3,8-4,3% Cr; 4,8-5,3% Μο; 2,3-2,7% V; 0,05-0,1% Ν; 5,7-6,7%Δ.
Οι ονομασίες ανοξείδωτων (ανθεκτικών στη διάβρωση), ανθεκτικών στη θερμότητα και ανθεκτικών στη θερμότητα χάλυβων σύμφωνα με το GOST 5632-72 αποτελούνται από αριθμούς και κατασκευάζονται σύμφωνα με τις ίδιες αρχές με τις ονομασίες των δομικών κραματοποιημένων χάλυβων. Το γράμμα L προστίθεται στις ονομασίες των χαλυβουργικών ανθεκτικών στη διάβρωση αυτού του τύπου. Ας δώσουμε παραδείγματα: χάλυβας σύνθεσης C< 0,08%; 17,0-19,0 % Сг; 9,0-11,0% Ni; Ti в интервале от 5 до 7% обозначается 08Х18Н10Т, а литейная сталь 16Х18Н12С4ТЮЛ имеет состав 0,13-0,19% С; 17,0-19,0% Сг; 11,0-13,0% Ni; 3,8-4,5% Si; 0,4-0,7% Ti; 0,13-0,35% Al.
Εκτός από τους τυπικούς, οι ανθεκτικοί στη διάβρωση χάλυβες μπορεί να έχουν και άλλα ονόματα. Έτσι, οι πειραματικές ποιότητες, που λιώθηκαν για πρώτη φορά στο εργοστάσιο Elektrostal, υποδηλώνονται με τα γράμματα EI, EP ή EK και έναν αύξοντα αριθμό (για παράδειγμα, EI 135, EP 225, EK 156), οι ποιότητες του φυτού Dneprospetsstal συμβολίζονται με το γράμματα DI (DI 57, DI 94 ), μάρκες του μεταλλουργικού εργοστασίου Chelyabinsk με τα γράμματα ChS (ChS 43, ChS 87) κ.λπ. Σε περίπτωση που οι χάλυβες λαμβάνονται με επανατήξη με ηλεκτροσκωρία, το γράμμα Ш (06Х16Н15МЗБ-Ш) προστίθεται στα ονόματά τους (καθώς και για τους κραματοποιημένους χάλυβες) μέσω μιας παύλας. Επιπλέον, γράμματα που υποδηλώνουν τα ακόλουθα μπορούν να προστεθούν στα ονόματα των υποδεικνυόμενων χάλυβων μέσω μιας παύλας. VD - επανατήξη τόξου κενού (09Kh16N4B-VD), VI - τήξη επαγωγής κενού (03Kh18N10-VI), EL - επανατήξη δέσμης ηλεκτρονίων (03N18K9M5T-EL). GR - διύλιση αερίου-οξυγόνου (04X15ST-GR), ID - τήξη επαγωγής κενού ακολουθούμενη από επανατήξη τόξου κενού (EP14-ID), PD - τήξη πλάσματος ακολουθούμενη από επανατήξη τόξου κενού (XN45MVTYuBR-PD), IL - επαγωγή κενού και τήξη επανατήξη δέσμης ηλεκτρονίων (EP989-IL), κ.λπ.
Για ιδιότητες αντοχήςΟι χάλυβες χωρίζονται υπό όρους σε τρεις ομάδες: κανονική αντοχή ( s y < 29 кН/см 2); повышенной прочности (29 кН/см 2 ≤ s y < 40 kN/cm2); υψηλή αντοχή ( s y≥ 40 kN/cm2). Η αύξηση της αντοχής του χάλυβα επιτυγχάνεται με κράμα και θερμική επεξεργασία.
Χάλυβας κανονικής αντοχής (s y < 29 kN/cm2). Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει χάλυβες χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα (C235 ... C285) διαφόρων βαθμών αποξείδωσης, που παρέχονται σε κατάσταση θερμής έλασης. Διαθέτοντας σχετικά χαμηλή αντοχή, αυτοί οι χάλυβες είναι πολύ όλκιμοι: η έκταση του οροπεδίου απόδοσης είναι 2,5% ή περισσότερο, οι αναλογίες s y / s u 0,6...0,7. Η καλή συγκολλησιμότητα εξασφαλίζεται από τη χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα (όχι περισσότερο από 0,22%) και το πυρίτιο. Η αντοχή στη διάβρωση είναι μέτρια, επομένως οι κατασκευές από χάλυβα συνήθους αντοχής θα πρέπει να προστατεύονται με μπογιά και βερνίκι και άλλες επικαλύψεις. Ωστόσο, λόγω του χαμηλού κόστους και των καλών τεχνολογικών ιδιοτήτων τους, οι συνήθεις χάλυβες αντοχής χρησιμοποιούνται ευρέως για την κατασκευή μεταλλικών κατασκευών. Η κατανάλωση αυτών των χάλυβα είναι πάνω από το 50% του συνολικού όγκου. Το μειονέκτημα των χάλυβων χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα είναι η τάση για εύθραυστη θραύση σε χαμηλές θερμοκρασίες (ειδικά για βρασμό χάλυβα C235), επομένως η χρήση τους σε κατασκευές που λειτουργούν σε χαμηλές αρνητικές θερμοκρασίες είναι περιορισμένη.
Χάλυβες υψηλής αντοχής(29 kN/cm2 ≤ s y < 40 kN/cm2). Οι χάλυβες υψηλής αντοχής (C345 ... C390) λαμβάνονται είτε με την εισαγωγή πρόσθετων κραμάτων (κυρίως μαγγάνιο και πυρίτιο, σπανιότερα νικέλιο και χρώμιο) κατά την τήξη χάλυβα, είτε με θερμική ενίσχυση χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα (C345T). Σε αυτή την περίπτωση, η ολκιμότητα του χάλυβα μειώνεται κάπως και το μήκος του σημείου διαρροής μειώνεται στο 1 ... 1,5%.
Οι χάλυβες υψηλής αντοχής συγκολλούνται χειρότερα (ειδικά οι χάλυβες με υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο) και μερικές φορές απαιτούν τη χρήση ειδικών τεχνολογικών μέτρων για την πρόληψη του σχηματισμού θερμών ρωγμών.
Όσον αφορά την αντοχή στη διάβρωση, οι περισσότεροι χάλυβες αυτής της ομάδας είναι κοντά σε χάλυβες χαμηλών εκπομπών άνθρακα. Οι χάλυβες με υψηλή περιεκτικότητα σε χαλκό (S345D, S375D, S390D) έχουν υψηλότερη αντοχή στη διάβρωση.
Η υψηλή τιμή της αντοχής σε κρούση διατηρείται σε θερμοκρασία -40°C και κάτω, γεγονός που καθιστά δυνατή τη χρήση αυτών των χάλυβων για κατασκευές που λειτουργούν στις βόρειες περιοχές. Λόγω των ιδιοτήτων υψηλότερης αντοχής, η χρήση χάλυβα υψηλής αντοχής οδηγεί σε εξοικονόμηση μετάλλων έως και 20...25%.
Χάλυβες υψηλής αντοχής (s y≥ 40 kN/cm2). Ο έλασης χάλυβας υψηλής αντοχής (С440...С590) λαμβάνεται με κράμα και θερμική επεξεργασία. Για ντόπινγκ, χρησιμοποιούνται στοιχεία που σχηματίζουν νιτρίδια, τα οποία συμβάλλουν στο σχηματισμό μιας λεπτόκοκκης δομής.
Οι χάλυβες υψηλής αντοχής μπορεί να μην έχουν οροπέδιο απόδοσης (στο s y≥ 50 kN/cm2) και η ολκιμότητα τους (επιμήκυνση) μειώνεται στο 14% ή λιγότερο. Στάση s y / s uαυξάνεται σε 0,8 ... 0,9, γεγονός που δεν επιτρέπει τη λήψη υπόψη πλαστικών παραμορφώσεων κατά τον υπολογισμό των κατασκευών από αυτούς τους χάλυβες.
Επιλέγοντας τη χημική σύνθεση και τον τρόπο θερμικής επεξεργασίας, είναι δυνατό να αυξηθεί σημαντικά η αντίσταση σε εύθραυστη θραύση και να παρέχουμε υψηλή αντοχή σε κρούση σε θερμοκρασίες έως -70°C. Ωστόσο, η υψηλή αντοχή και η χαμηλή ολκιμότητα των χάλυβα απαιτούν ισχυρότερο εξοπλισμό για κοπή, ίσιωμα, διάτρηση και άλλες εργασίες.
Κατά τη συγκόλληση θερμικά επεξεργασμένων χάλυβων, λόγω ανομοιόμορφης θέρμανσης και ταχείας ψύξης, συμβαίνουν διάφοροι δομικοί μετασχηματισμοί σε διαφορετικές ζώνες της συγκολλημένης άρθρωσης. Σε ορισμένες περιοχές σχηματίζονται δομές σκλήρυνσης που έχουν αυξημένη αντοχή και ευθραυστότητα (σκληρά ενδιάμεσα στρώματα), σε άλλες το μέταλλο υπόκειται σε υψηλή σκλήρυνση και έχει μειωμένη αντοχή και υψηλή ολκιμότητα (μαλακά ενδιάμεσα στρώματα).
Η αποσκλήρυνση του χάλυβα στη ζώνη σχεδόν συγκόλλησης μπορεί να φτάσει το 5...30%, το οποίο πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά το σχεδιασμό συγκολλημένων κατασκευών από θερμικά επεξεργασμένους χάλυβες. Το μαλακτικό αποτέλεσμα μειώνει την εισαγωγή ορισμένων στοιχείων που σχηματίζουν καρβίδιο (μολυβδαίνιο, βανάδιο) στη σύνθεση του χάλυβα.
Η χρήση χάλυβα υψηλής αντοχής οδηγεί σε εξοικονόμηση μετάλλων έως και 25...30% σε σύγκριση με κατασκευές από χάλυβες χαμηλών ανθρακούχων εκπομπών και ενδείκνυται ιδιαίτερα σε μεγάλες και ισχυρές κατασκευές.
χάλυβες ανθεκτικές στις καιρικές συνθήκες.Για την αύξηση της αντίστασης στη διάβρωση των μεταλλικών κατασκευών, χρησιμοποιούνται χάλυβες χαμηλής κραματοποίησης, που περιέχουν μικρή ποσότητα (κλάσματα του ποσοστού) στοιχείων όπως χρώμιο, νικέλιο και χαλκό.
Σε κατασκευές που εκτίθενται σε ατμοσφαιρικές επιδράσεις, οι χάλυβες με προσθήκη φωσφόρου (για παράδειγμα, χάλυβας S345K) είναι πολύ αποτελεσματικοί. Στην επιφάνεια τέτοιων χάλυβων σχηματίζεται μια λεπτή μεμβράνη οξειδίου, η οποία έχει επαρκή αντοχή και προστατεύει το μέταλλο από τη διάβρωση. Ωστόσο, η συγκολλησιμότητα του χάλυβα παρουσία φωσφόρου επιδεινώνεται. Επιπλέον, σε έλαση μεγάλου πάχους, το μέταλλο έχει μειωμένη αντίσταση στο κρύο, επομένως, συνιστάται η χρήση χάλυβα S345K για πάχη που δεν υπερβαίνουν τα 10 mm.
Τα ελασματοποιημένα φύλλα χρησιμοποιούνται ευρέως σε κατασκευές που συνδυάζουν λειτουργίες φέρουσας και εγκλεισμού (για παράδειγμα, επιστρώσεις μεμβράνης). Για να αυξήσετε την ανθεκτικότητα τέτοιων κατασκευών, συνιστάται η χρήση ανοξείδωτου χάλυβα χρωμίου ποιότητας OH18T1F2, που δεν περιέχει νικέλιο. Σε μεγάλα πάχη, τα προϊόντα έλασης από χάλυβες χρωμίου έχουν αυξημένη ευθραυστότητα, ωστόσο, οι ιδιότητες των προϊόντων έλασης λεπτού φύλλου (ειδικά πάχους έως 2 mm) τους επιτρέπουν να χρησιμοποιούνται σε κατασκευές σε θερμοκρασίες σχεδιασμού έως -40°C.
Με χημική σύνθεσηοι χάλυβες χωρίζονται σε άνθρακα και σε κράμα χάλυβες. ανθρακοχάλυβες αποτελούνται από σίδηρο και άνθρακα με κάποια προσθήκη πυριτίου (ή αλουμινίου) και μαγγανίου. Άλλα πρόσθετα (χαλκός, χρώμιο κ.λπ.) δεν εισάγονται ειδικά και μπορούν να εισχωρήσουν στον χάλυβα από το μετάλλευμα.
Ανθρακας, αυξάνοντας την αντοχή του χάλυβα, μειώνει την ολκιμότητα του και βλάπτει τη συγκολλησιμότητα, επομένως, μόνο χάλυβες με χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα με περιεκτικότητα σε άνθρακα όχι μεγαλύτερη από 0,22% χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μεταλλικών κατασκευών.
Η σύνθεση των κραματοποιημένων χάλυβων, εκτός από σίδηρο και άνθρακα, περιλαμβάνει ειδικά πρόσθετα που βελτιώνουν την ποιότητά τους. Δεδομένου ότι τα περισσότερα πρόσθετα βλάπτουν τη συγκολλησιμότητα του χάλυβα σε έναν ή τον άλλο βαθμό και επίσης αυξάνουν το κόστος του, χρησιμοποιούνται κυρίως στην κατασκευή. χάλυβες χαμηλού κράματος με συνολική περιεκτικότητα σε πρόσθετα κραμάτων όχι μεγαλύτερη από 5%.
Εξαρτάται από τύπος παράδοσηςΟι χάλυβες χωρίζονται σε:
Θερμής έλασης?
Θερμική επεξεργασία (κανονικοποιημένη ή θερμικά βελτιωμένη).
Στην κατάσταση θερμής έλασης, ο χάλυβας δεν έχει πάντα ένα βέλτιστο σύνολο ιδιοτήτων. Κατά τη διάρκεια της κανονικοποίησης, η δομή του χάλυβα εξευγενίζεται, η ομοιομορφία του αυξάνεται και η σκληρότητα αυξάνεται, αλλά δεν υπάρχει σημαντική αύξηση της αντοχής. Η θερμική βελτίωση (σβέση σε νερό και σκλήρυνση σε υψηλή θερμοκρασία) καθιστά δυνατή την απόκτηση χάλυβων υψηλής αντοχής που αντέχουν καλά σε εύθραυστη θραύση.
Ανάλογα με το βαθμό αποξείδωσηςχάλυβας μπορεί να είναι βρασμός , ημι-ήρεμος, ήρεμος.
Οι μη αποοξειδωμένοι χάλυβες βράζουν κατά τη χύτευση λόγω της εξέλιξης των αερίων: αυτός ο χάλυβας ονομάζεται βρασμένος χάλυβας και αποδεικνύεται ότι είναι πιο φραγμένος με αέρια και λιγότερο ομοιογενής.
Ο βαθμός αποξείδωσης υποδεικνύεται με τα γράμματα: kp - βρασμός; cn - ηρεμία? ps - ημι-ήρεμο.
ΒρασμόςΟι χάλυβες, που έχουν αρκετά καλή αντοχή διαρροής και αντοχή σε εφελκυσμό, είναι λιγότερο ανθεκτικοί σε εύθραυστα σπασίματα και γήρανση.
Για τη βελτίωση της ποιότητας του χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, αποοξειδώνεται με την προσθήκη πυριτίου από 0,12 έως 0,3% ή αλουμινίου έως 0,1%. Το πυρίτιο (ή αλουμίνιο), σε συνδυασμό με διαλυμένο οξυγόνο, μειώνει τις βλαβερές του επιπτώσεις. Επιπλέον, όταν συνδυάζονται με οξυγόνο, οι αποοξειδωτές σχηματίζουν πυριτικά και αργιλικά άλατα, τα οποία αυξάνουν τον αριθμό των κέντρων κρυστάλλωσης και συμβάλλουν στο σχηματισμό μιας λεπτόκοκκης χαλύβδινης δομής, η οποία οδηγεί σε αύξηση της ποιότητας και των μηχανικών ιδιοτήτων του. Οι αποοξειδωμένοι χάλυβες δεν βράζουν όταν χύνονται σε καλούπια, γι' αυτό και ονομάζονται ηρεμία . Ο αθόρυβος χάλυβας είναι πιο ομοιόμορφος, συγκολλάται καλύτερα και αντιστέκεται καλύτερα σε δυναμικές κρούσεις και εύθραυστη θραύση. Χρησιμοποιείται στην κατασκευή κρίσιμων κατασκευών που υπόκεινται σε στατικές και δυναμικές επιδράσεις.
Οι αθόρυβοι χάλυβες είναι περίπου 12% πιο ακριβοί από τους βρασμένους χάλυβες, γεγονός που περιορίζει κάπως τη χρήση τους.
ημι-ήρεμοςΟ χάλυβας είναι ενδιάμεσος σε ποιότητα μεταξύ βρασμού και ηρεμίας. Αποοξειδώνεται με μικρότερη ποσότητα πυριτίου - 0,05 ... 0,15% (σπάνια με αλουμίνιο). Από πλευράς κόστους, ενδιάμεση θέση καταλαμβάνουν και οι ημι-αθόρυβοι χάλυβες. Οι χάλυβες χαμηλού κράματος διατίθενται κυρίως σε αθόρυβη (σπάνια ημίαθηρη) τροποποίηση.
8.7. Διαλογή χάλυβα.
Το κύριο πρότυπο που ρυθμίζει τα χαρακτηριστικά των χάλυβων για την κατασκευή μεταλλικών κατασκευών είναι το GOST 27772 - 88. Σύμφωνα με το GOST, ο διαμορφωμένος χάλυβας είναι κατασκευασμένος από χάλυβες C235, C245, C255, C275, C285, C345, C345k, C375, για φύλλα και προϊόντα γενικής έλασης και λυγισμένα προφίλ χρησιμοποιούνται επίσης χάλυβας S390, S390K, S440 και S590K. Οι χάλυβες C345, C375, C390 και C440 μπορούν να παρέχονται με υψηλότερη περιεκτικότητα σε χαλκό (για βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση), ενώ το γράμμα D προστίθεται στην ονομασία χάλυβα.
Το γράμμα C στο όνομα σημαίνει χάλυβας κατασκευής, ο αριθμός δείχνει την τιμή της αντοχής διαρροής σε MPa, το γράμμα Κ είναι μια παραλλαγή της χημικής σύνθεσης.
Τα προϊόντα έλασης παρέχονται τόσο σε κατάσταση θερμής έλασης όσο και σε θερμική επεξεργασία. Η επιλογή της χημικής σύνθεσης και του τύπου της θερμικής επεξεργασίας καθορίζεται από το φυτό. Για παράδειγμα, ο επίπεδος χάλυβας C345 μπορεί να κατασκευαστεί από χάλυβα με χημική σύνθεση C245 με θερμική βελτίωση. Σε αυτήν την περίπτωση, το γράμμα T προστίθεται στην ονομασία χάλυβα, για παράδειγμα C345T.
Ανάλογα με τη θερμοκρασία λειτουργίας των κατασκευών και τον βαθμό κινδύνου εύθραυστης θραύσης, οι δοκιμές αντοχής σε κρούση για χάλυβες C345 και C375 πραγματοποιούνται σε διαφορετικές θερμοκρασίες, επομένως παρέχονται σε τέσσερις κατηγορίες και προστίθεται ένας αριθμός κατηγορίας στην ονομασία χάλυβα, για παράδειγμα C345-1, C375-2.
Η συγκολλησιμότητα του χάλυβα εκτιμάται με ισοδύναμο άνθρακα (%):
όπου C, Mn, Si, Cr, Ni, Cu, V και P είναι το κλάσμα μάζας άνθρακα, μαγγανίου, πυριτίου, χρωμίου, νικελίου, χαλκού, βαναδίου και φωσφόρου,%.
Αν C e< 0,4%, то сварка стали не вызывает затруднений, при 0,4%<Сэ<0,55% сварка возможна, но требует принятия специальных мер по предотвращению возникновения трещин. При Сэ >0,55% ο κίνδυνος ραγίσματος αυξάνεται δραματικά.
Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα του GOST 27772 - 88 είναι η χρήση μεθόδων στατιστικού ελέγχου για ορισμένους χάλυβες (C275, C285, C375), που εγγυάται την παροχή τυπικών τιμών της αντοχής διαρροής και της αντοχής σε εφελκυσμό.
Οι μεταλλικές κατασκευές κατασκευάζονται επίσης από χάλυβες που παρέχονται σύμφωνα με το GOST 380 - 88 * "Ανθρακούχο χάλυβας συνήθους ποιότητας", GOST 19281 - 89 "Ελάλης χάλυβας αυξημένης αντοχής. Γενικές προδιαγραφές." και άλλα πρότυπα.
Δεν υπάρχουν διαφορές μεταξύ των ιδιοτήτων του χάλυβα που έχει την ίδια χημική σύνθεση, αλλά παρέχεται σύμφωνα με διαφορετικά πρότυπα. Η διαφορά είναι στις μεθόδους ελέγχου και σημειογραφίας. Έτσι, σύμφωνα με το GOST 380-88 * στον χαρακτηρισμό της ποιότητας χάλυβα
Υποδεικνύεται η ομάδα παράδοσης, η μέθοδος αποξείδωσης και η κατηγορία.
Όταν παραδίδεται στην ομάδα Α, η μονάδα εγγυάται μηχανικές ιδιότητες, στην ομάδα Β - χημική σύνθεση, στην ομάδα Γ - μηχανικές ιδιότητες και χημική σύνθεση.
Για χάλυβες χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, ανάλογα με τον τύπο της δοκιμής κρούσης, καθιερώνεται 6 κατηγορίες: κατηγορίες 1 ,2 - δεν πραγματοποιούνται δοκιμές αντοχής σε κρούση, 3 - πραγματοποιείται σε t = +20°С, 4 - στους -20°C, 5 - στους -20°C και μετά από μηχανική γήρανση, 6 - μετά από μηχανική γήρανση.
Όλοι αυτοί οι παράγοντες υποδεικνύονται στην κατηγορία χάλυβα. Έτσι, για παράδειγμα, το VStZpsb είναι χάλυβας 3, ημιαθόρυβο, με εγγύηση εντός των τιμών που καθορίζονται από το πρότυπο για αυτόν τον χάλυβα, μηχανικά χαρακτηριστικά, χημική σύνθεση και αντοχή σε κρούση μετά τη μηχανική γήρανση. Στην κατασκευή, χρησιμοποιούνται κυρίως χάλυβες των ποιοτήτων VStZkp2, VStZpsb και VStZsp5, καθώς και χάλυβας με υψηλή περιεκτικότητα σε μαγγάνιο VStZGps5.
Οι χάλυβες που παρέχονται με διαφορετικά πρότυπα είναι εναλλάξιμοι. Έτσι, ο χάλυβας S235 αντιστοιχεί στον χάλυβα VstZkp2, ο χάλυβας S245 - VstZpsb, ο χάλυβας S255 - ο VstZsp5. Οι συστάσεις για μια τέτοια αντικατάσταση δίνονται στους κώδικες σχεδιασμού.
Ο χάλυβας είναι το πιο κοινό κράμα. Η ποικιλία των εφαρμογών οδηγεί σε μεγάλο αριθμό ποικιλιών με διαφορετικές απαιτήσεις, τόσο ως προς τα μηχανικά όσο και τα χημικά χαρακτηριστικά του χάλυβα. Οι διαφορετικές ποιότητες χάλυβα συνεπάγονται όχι μόνο ποικιλία χημικής σύνθεσης, αλλά και τεχνολογία κατασκευής.
Η ποικιλία των κραμάτων βασίζεται στη χημική σύσταση του μετάλλου, καθώς τα συστατικά του κράματος καθορίζουν το τελικό αποτέλεσμα και η τεχνολογία κατασκευής και επεξεργασίας τονίζει και τονίζει μόνο τα μεμονωμένα χαρακτηριστικά. Ορισμένα στοιχεία που περιλαμβάνονται στη σύνθεση ενδέχεται να υποβαθμίσουν την απόδοση, επομένως μεμονωμένα στοιχεία ετικέτας μπορεί να υποδηλώνουν την απουσία ή τη χαμηλή περιεκτικότητα τέτοιων ουσιών.
Η αποκρυπτογράφηση της σήμανσης σάς επιτρέπει να προσδιορίσετε το περιεχόμενο των κύριων στοιχείων του κράματος και, εν μέρει, την τεχνολογία παραγωγής, καθώς και να αξιολογήσετε τα τεχνικά χαρακτηριστικά και μαζί τους το εύρος της πιθανής εφαρμογής.
Εκτός από τις διαφορές στη σύνθεση και την επεξεργασία, οι κατηγορίες χάλυβα υποδιαιρούνται και ανάλογα με τη μηχανική αντοχή. Υπάρχουν 5 κατηγορίες, οι οποίες διαφέρουν ως προς τη μέθοδο δοκιμής συμμόρφωσης με τη μηχανική αντοχή. Πραγματοποιούνται δοκιμές για αντοχή σε τάση και κρούση των δειγμάτων ελέγχου.
Τύποι χάλυβα και χαρακτηριστικά σήμανσης τους
Διάφορα πεδία εφαρμογής χάλυβα απαιτούν την παρουσία αυστηρά καθορισμένων ιδιοτήτων - φυσικών, χημικών. Σε μια περίπτωση, απαιτείται η υψηλότερη δυνατή αντίσταση στη φθορά, σε άλλες - αυξημένη αντοχή στη διάβρωση, στην τρίτη, δίνεται προσοχή στις μαγνητικές ιδιότητες.
Υπήρξαν πολλά είδη. Το μεγαλύτερο μέρος του λιωμένου μετάλλου πηγαίνει στην παραγωγή δομικού χάλυβα, ο οποίος περιλαμβάνει τους ακόλουθους τύπους:
Κατά την αποκρυπτογράφηση των ονομασιών, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι καθένας από τους τύπους αντιστοιχεί σε ένα αυστηρά καθορισμένο γράμμα στη σήμανση.
Ταξινόμηση ανά χημική σύνθεση
Τα κύρια πρόσθετα κραμάτων είναι τα μέταλλα. Μεταβάλλοντας την ποσοτική σύνθεση των προσθέτων και το κλάσμα μάζας τους, προκύπτει μια μεγάλη ποικιλία ποιοτήτων χάλυβα. Από μόνος του, ο καθαρός σίδηρος έχει χαμηλές τεχνικές ιδιότητες. Η χαμηλή μηχανική αντοχή, η ισχυρή ευαισθησία στη διάβρωση, απαιτούν την εισαγωγή πρόσθετων ουσιών στη σύνθεση του κράματος, οι οποίες στοχεύουν στη βελτίωση μιας από τις ιδιότητες ή πολλών ταυτόχρονα.
Συχνά η βελτίωση ορισμένων χαρακτηριστικών συνεπάγεται την επιδείνωση άλλων. Έτσι, οι ανοξείδωτοι χάλυβες υψηλής κραματοποίησης μπορούν να έχουν χαμηλή μηχανική αντοχή, ενώ οι υψηλής ποιότητας ανθρακούχοι χάλυβες, μαζί με την υψηλή αντοχή, έχουν εξασθενημένες ιδιότητες διάβρωσης.
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, μία από τις ταξινομήσεις των ποιοτήτων χάλυβα είναι η χημική του σύνθεση. Τα κύρια συστατικά όλων των χάλυβων ανεξαιρέτως είναι ο σίδηρος και ο άνθρακας, η περιεκτικότητα των οποίων δεν πρέπει να υπερβαίνει το 2,14%. Ανάλογα με την ποσότητα και τις αναλογίες των προσθέτων, η περιεκτικότητα σε σίδηρο στη σύνθεση πρέπει να είναι τουλάχιστον 50%.
Σύμφωνα με την ποσότητα άνθρακα που περιέχεται, ταξινομούνται τρεις ομάδες χάλυβα:
- Χαμηλός άνθρακας - περιεκτικότητα σε άνθρακα μικρότερη από 0,25%.
- Μέσος άνθρακας - 0,25-0,6% άνθρακας;
- Υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, με περιεκτικότητα σε άνθρακα μεγαλύτερη από 0,6%.
Η αύξηση του ποσοστού άνθρακα αυξάνει τη σκληρότητα του μετάλλου, αλλά ταυτόχρονα μειώνεται η αντοχή του.
Για να βελτιωθεί η απόδοση, μια ορισμένη ποσότητα χημικών στοιχείων εισάγεται στη σύνθεση του κράματος. Τέτοιοι χάλυβες ονομάζονται κραματοποιημένοι. Για τους κραματοποιημένους χάλυβες, υπάρχει επίσης μια διαίρεση σε τρεις ομάδες:
- Χαμηλό κράμα, με περιεκτικότητα σε πρόσθετα έως 2,5%.
- Μεσαίο κράμα, που περιέχει από 2,5 έως 10% στοιχεία κράματος.
- Πολύ κράμα. Η περιεκτικότητα σε προσμείξεις κυμαίνεται από 10 έως 50%.
Η σήμανση χάλυβα αντικατοπτρίζει την παρουσία και το ποσοστό πρόσθετων κραμάτων. Κατά την αποκρυπτογράφηση, κάθε στοιχείο αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο γράμμα, δίπλα στο οποίο υπάρχει ένας αριθμός που αντιστοιχεί στο ποσοστό του περιεχομένου του. Η απουσία αριθμών δείχνει ότι το πρόσθετο υπάρχει στο κράμα σε ποσότητα μικρότερη από 1-1,5%. Η παρουσία άνθρακα στη σύνθεση δεν αντανακλάται, καθώς περιλαμβάνεται σε όλες τις συνθέσεις, αλλά το περιεχόμενό του υποδεικνύεται στην αρχή της επισήμανσης.
Η σήμανση μπορεί επίσης να μιλήσει για το σκοπό του κράματος. Δεδομένου ότι αυτή η ταξινόμηση χρησιμοποιεί επίσης χαρακτηρισμούς γραμμάτων, η σειρά της θέσης τους ρυθμίζεται - στην αρχή, στη μέση και στο τέλος της σήμανσης.
Ταξινόμηση ανά σκοπό
Η ταξινόμηση των τύπων χάλυβα ανά σκοπό έχει ήδη δοθεί παραπάνω. Η σήμανση των δομικών χάλυβων περιλαμβάνει τις ακόλουθες ονομασίες:
- Κατασκευή - συμβολίζεται με το γράμμα C και αριθμούς που χαρακτηρίζουν την αντοχή διαρροής.
- Ρουλεμάν - υποδηλώνεται με το γράμμα Sh. Ακολουθεί η ονομασία και η περιεκτικότητα σε πρόσθετα κραμάτων, κυρίως χρώμιο.
- Μη κράμα οργάνων - υποδηλώνεται με το γράμμα Y και περιεκτικότητα σε άνθρακα σε δέκατα του τοις εκατό.
- Υψηλή ταχύτητα - υποδηλώνεται με το γράμμα P και τα σύμβολα των εξαρτημάτων κραμάτων.
- Ο μη κραματοποιημένος δομικός χάλυβας έχει τα σύμβολα Cn στην ονομασία και έναν αριθμό που δείχνει την περιεκτικότητα σε άνθρακα σε δέκατα ή εκατοστά του τοις εκατό.
Οι υπόλοιπες ποικιλίες, συμπεριλαμβανομένων των κατηγοριών εργαλείων από κράμα χάλυβες, δεν έχουν ειδικούς χαρακτηρισμούς, εκτός από τη χημική σύνθεση, επομένως, η αποκωδικοποίηση και ο σκοπός των επιμέρους τύπων μπορούν να προσδιοριστούν μόνο από τη βιβλιογραφία αναφοράς.
Ταξινόμηση δομών
Κάτω από τη δομή του χάλυβα εννοείται η εσωτερική δομή του μετάλλου, η οποία μπορεί να ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με τις συνθήκες θερμικής επεξεργασίας, τις μηχανικές επιρροές. Το σχήμα και το μέγεθος των κόκκων εξαρτώνται από τη σύνθεση και την αναλογία των πρόσθετων κραμάτων, την τεχνολογία παραγωγής.
Η βάση των κόκκων χάλυβα είναι το κρυσταλλικό πλέγμα σιδήρου, το οποίο περιλαμβάνει άτομα ακαθαρσιών - άνθρακα, μέταλλα. Ο άνθρακας μπορεί να σχηματίσει στερεά διαλύματα στο κρυσταλλικό πλέγμα ή μπορεί να δημιουργήσει χημικές ενώσεις, καρβίδια, με τον σίδηρο.
Τα πρόσθετα μετάλλων υπάρχουν με τη μορφή διαλυμάτων και πολλά από αυτά επηρεάζουν την κατάσταση του διαλύματος άνθρακα.
Η δομή του χάλυβα αλλάζει με τις αλλαγές της θερμοκρασίας. Αυτές οι αλλαγές ονομάζονται φάσεις. Κάθε φάση υπάρχει σε ένα συγκεκριμένο εύρος θερμοκρασίας, αλλά τα πρόσθετα κραμάτων μπορούν να μετατοπίσουν σημαντικά τα όρια της μετάβασης από τη μια φάση στην άλλη.
Μετρώνται οι ακόλουθες κύριες φάσεις της κατάστασης του μετάλλου:
- ωστενίτης. Τα άτομα άνθρακα βρίσκονται μέσα στο κρυσταλλικό πλέγμα του σιδήρου. Αυτή η φάση υπάρχει στην περιοχή 1400-700°C. Με την παρουσία 8 έως 10% νικελίου στη σύνθεση, η φάση ωστενίτη μπορεί να διατηρηθεί ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου.
- Φερρίτης. Στερεό διάλυμα άνθρακα σε σίδηρο.
- μαρτενσίτης. Διάλυμα υπερκορεσμένου άνθρακα. Αυτή η φάση είναι χαρακτηριστική του σκληρυμένου χάλυβα.
- Beinit. Η φάση σχηματίζεται με ταχεία ψύξη του ωστενίτη σε θερμοκρασία 200–500°C. Χαρακτηρίζεται από ένα μείγμα φερρίτη και καρβιδίου του σιδήρου.
- Περλίτης. Μίγμα ισορροπίας φερρίτη και καρβιδίου. Σχηματίζεται με αργή ψύξη του ωστενίτη σε θερμοκρασία 727 °C.
Οι φάσεις της μεταλλικής δομής χαρακτηρίζουν τις φυσικές της ιδιότητες, ανάλογα με τις οποίες καθορίζεται η κατηγορία του χάλυβα - δομική, χυτήρια κ.λπ.
Ποιοτική ταξινόμηση
Ο κράμα και ο μη κραματοποιημένος χάλυβας σε κάθε κατηγορία διαφέρουν ως προς την ποιότητα, η οποία εξαρτάται από την τεχνολογία παραγωγής και την ποιότητα των πρώτων υλών.
Η ποιότητα του χάλυβα επηρεάζεται ιδιαίτερα από τις ακαθαρσίες που παραμένουν σε αυτόν κατά την ανάκτηση του σιδήρου από τα συμπυκνώματα μεταλλεύματος. Ο φώσφορος και το θείο επηρεάζουν κυρίως αρνητικά την ποιότητα του χάλυβα. Σύμφωνα με το περιεχόμενό τους, ταξινομούνται ο χάλυβας συνήθους ποιότητας και ο χάλυβας υψηλής ποιότητας, στο τέλος της ονομασίας του οποίου υπάρχει το γράμμα Α. Η περιεκτικότητα σε φώσφορο σε χάλυβα υψηλής ποιότητας δεν υπερβαίνει το 0,025%.
Ταξινόμηση με μέθοδο αποξείδωσης
Όταν τήκεται ο χάλυβας, μια ορισμένη ποσότητα οξυγόνου παραμένει σε αυτό στη σύνθεση των οξειδίων του σιδήρου. Για τη μείωση της ποσότητας οξυγόνου και τη μείωση του σιδήρου από τα οξείδια, χρησιμοποιείται μια αντίδραση αποξείδωσης, στην οποία προστίθενται ενώσεις στο τηγμένο μέταλλο που είναι πιο δραστικές στην αλληλεπίδραση με το οξυγόνο από τον σίδηρο. Κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, το απελευθερωμένο οξυγόνο αντιδρά και με τον άνθρακα, με αποτέλεσμα να σχηματίζεται διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο απελευθερώνεται με τη μορφή φυσαλίδων.
Ανάλογα με τον αριθμό των αποοξειδωτών και τη διάρκεια της διαδικασίας, διακρίνονται τρεις τύποι τελικού κράματος:
- Χάλυβας που βράζει. Ως αποτέλεσμα της ελάχιστης χρήσης προσθέτων και του χρόνου αντίδρασης, αυξάνεται η απόδοση των τελικών προϊόντων, η οποία, ταυτόχρονα, είναι χαμηλής ποιότητας.
- Ήρεμο ατσάλι. Ένα μέταλλο στο οποίο έχουν περάσει τελείως οι διαδικασίες αποξείδωσης. Διαφέρει σε υψηλή ποιότητα, αλλά ακριβό στην παραγωγή λόγω του υψηλού κόστους των αντιδραστηρίων και της μειωμένης απόδοσης του προϊόντος.
- Ημιαθόρυβο ατσάλι. Μια ενδιάμεση επιλογή με τον καλύτερο συνδυασμό ποιότητας και κόστους.
Για την κατασκευή μιας ποικιλίας ποιοτήτων χάλυβα από μέταλλο διαφορετικών βαθμών αποξείδωσης, χρησιμοποιείται ειδική σήμανση υλικών, αντίστοιχα, με τα σύμβολα "sp", "kp" και "ps".
Σήμανση χάλυβα σύμφωνα με τα ρωσικά πρότυπα
Η σήμανση χάλυβα σύμφωνα με τα ρωσικά πρότυπα σάς επιτρέπει να προσδιορίσετε τη σύνθεση του μετάλλου και, εν μέρει, να ανήκει σε έναν συγκεκριμένο τύπο.
Εάν υπάρχει περισσότερο από 1% άνθρακας στον χάλυβα, η ποσότητα του δεν αναφέρεται στη σήμανση. Η κατηγορία χάλυβα περιλαμβάνει ονομασίες γραμμάτων των πρόσθετων κραμάτων που υποδεικνύουν την ποσότητα τους σε δέκατα και εκατοστά του τοις εκατό, αλλά εάν η περιεκτικότητα του εξαρτήματος είναι μικρότερη από 1,5%, τότε στη σήμανση υπάρχει μόνο ο χαρακτηρισμός των γραμμάτων.
Εκτός από τη χημική σύνθεση, η σήμανση περιέχει σύμβολα που χαρακτηρίζουν τον σκοπό του χάλυβα, τον βαθμό της ποιότητάς του.
Σήμανση χάλυβα σύμφωνα με αμερικανικά και ευρωπαϊκά συστήματα
Η σήμανση χάλυβων εγχώριας παραγωγής και στον μετασοβιετικό χώρο σάς επιτρέπει να προσδιορίσετε κατά προσέγγιση τη σύνθεση, τον σκοπό και τα χαρακτηριστικά χωρίς να καταφύγετε σε βιβλιογραφία αναφοράς. Στα αμερικανικά και ευρωπαϊκά πρότυπα, μια τέτοια αποκωδικοποίηση, ως επί το πλείστον, απουσιάζει. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο αριθμό οργανισμών που ασχολούνται με την τυποποίηση μεταλλικών προϊόντων.
Ως επί το πλείστον, η ονομασία του χάλυβα σύμφωνα με τα αμερικανικά και ευρωπαϊκά πρότυπα δεν περιέχει ενδείξεις για τη χημική σύνθεση. Οι τύποι χάλυβα ανάλογα με τον σκοπό τους χαρακτηρίζονται από έναν αλφαβητικό ή αριθμητικό κωδικό, ο οποίος μπορεί να αποκρυπτογραφηθεί χρησιμοποιώντας βιβλιογραφία αναφοράς.
Μόνο στο ευρωπαϊκό πρότυπο EN10027 υπάρχει επιλογή για σήμανση κραμάτων με χημική σύνθεση, η οποία έχει μεγάλη ομοιότητα με τις εγχώριες ονομασίες.
Ονομασίες στοιχείων κραμάτων
Για να διαπιστωθεί η ποιοτική και ποσοτική σύνθεση με σήμανση, χρησιμοποιούνται ονομασίες γραμμάτων για στοιχεία κράματος. Βασικά, τα ρωσικά γράμματα αντιστοιχούν στα ονόματα των στοιχείων, αν και υπάρχουν εξαιρέσεις, αφού υπάρχουν στοιχεία που ξεκινούν με τα ίδια γράμματα. Ο πίνακας των στοιχείων κράματος έχει ως εξής.
Όπως φαίνεται από τον πίνακα, περιέχει δύο αμέταλλα - πυρίτιο και άζωτο, αλλά όχι άνθρακα. Η παρουσία άνθρακα υπονοείται στη σύνθεση οποιουδήποτε χάλυβα, επομένως, μόνο το περιεχόμενό του αναφέρεται στην ονομασία
Χρωματική κωδικοποίηση
Η χρωματική σήμανση των χάλυβα χρησιμοποιείται για τον χαρακτηρισμό προϊόντων έλασης. Είναι βολικό κατά την αποθήκευση υλικών σε αποθήκες, μεταφορά. Η ονομασία των χάλυβων γίνεται με σημάδια με τη μορφή κουκκίδων ή λωρίδων κατασκευασμένων με ανεξίτηλο χρώμα. Το χρώμα των ονομασιών επιλέγεται από τον πίνακα σύμφωνα με το σκοπό του χάλυβα. Σε αυτή την περίπτωση δεν λαμβάνεται υπόψη η ομάδα χάλυβα και ο βαθμός αποξείδωσης του.
Παραδείγματα αποκωδικοποίησης σήμανσης
Για να γίνει η αποκωδικοποίηση σαφέστερη, θα πρέπει να δοθούν μερικά από τα πιο εντυπωσιακά παραδείγματα σήμανσης. Με βάση τα παραδείγματα, ο προσδιορισμός της ποιότητας του χάλυβα σε σύγκριση με τους ήδη γνωστούς θα είναι εύκολο έργο. Ακολουθούν ορισμένοι τύποι χάλυβα με αποκωδικοποίηση συμβόλων:
- 30HGSA - η αποκωδικοποίηση της ποιότητας χάλυβα δείχνει ότι το κράμα περιέχει 0,3% άνθρακα, όπως αποδεικνύεται από τον αριθμό στην αρχή της ονομασίας. Ο χάλυβας περιέχει χρώμιο (X), μαγγάνιο (G), πυρίτιο (C), αλλά η περιεκτικότητά τους είναι μικρότερη από 1,5%. Το σύμβολο "A" στο τέλος της ονομασίας υποδεικνύει ότι ο χάλυβας είναι υψηλής ποιότητας.
- U8GA - χάλυβας εργαλείων με περιεκτικότητα σε άνθρακα 0,8%. Υψηλής ποιότητας με προσθήκη μαγγανίου.
- R6M5F2K8 - χάλυβας υψηλής ταχύτητας. Περιέχει 5% μολυβδαίνιο, 2% βανάδιο, 8% κοβάλτιο. Το χρώμιο περιέχεται σε όλους τους χάλυβες υψηλής ταχύτητας σε ποσότητα περίπου 4%, επομένως δεν περιλαμβάνεται στην ονομασία. Το βολφράμιο υπάρχει επίσης πάντα, αλλά η περιεκτικότητά του μπορεί να ποικίλλει, επομένως σε αυτόν τον βαθμό η ποσότητα του είναι 6%.
- St3sp5 - μη κραματοποιημένος δομικός χάλυβας, πλήρως αποοξειδωμένος - ήρεμος, κατηγορίας 5, δηλαδή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή φέρουσες συγκολλημένες κατασκευές.
- Ο χάλυβας CVG - CVG περιέχει χρώμιο, βολφράμιο και μαγγάνιο σε ποσότητα περίπου 1% και πρόσθετα στοιχεία κράματος, αλλά η περιεκτικότητά τους είναι μικρότερη από 0,5%.
Ταξινόμηση χάλυβα
Ατσάλι- παραμορφώσιμο (όλκιμο) κράμα σιδήρου με άνθρακα (έως 2%) και άλλα στοιχεία. Είναι το πιο σημαντικό υλικό που χρησιμοποιείται στις περισσότερες βιομηχανίες. Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός ποιοτήτων χάλυβα που διαφέρουν ως προς τη δομή, τη χημική σύσταση, τις μηχανικές και φυσικές ιδιότητες. Μπορείτε να δείτε τα κύρια είδη μεταλλικών προϊόντων έλασης και να εξοικειωθείτε με τις τιμές.Τα κύρια χαρακτηριστικά του χάλυβα:
- πυκνότητα
- μέτρο ελαστικότητας και μέτρο διάτμησης
- γραμμικός συντελεστής διαστολής
- και άλλοι
Ποιότητες ανθρακούχου χάλυβα
Ο ανθρακούχο χάλυβας συνήθους ποιότητας, ανάλογα με το σκοπό, χωρίζεται σε τρεις ομάδες:
- ομάδα Α - παρέχεται από μηχανικές ιδιότητες.
- ομάδα Β - παρέχεται από χημική σύνθεση.
- ομάδα Β - παρέχεται ως προς τις μηχανικές ιδιότητες και τη χημική σύνθεση.
Κατά προσέγγιση χημική σύνθεση ανοξείδωτου χάλυβα (σε %) Δαμασκός και δαμασκηνός χάλυβας.Χάλυβας Δαμασκού- αρχικά το ίδιο με το bulat. αργότερα - χάλυβας που λαμβάνεται με σφυρηλάτηση συγκόλλησης χαλύβδινων λωρίδων ή συρμάτων υφασμένων σε δέσμη με διαφορετική περιεκτικότητα σε άνθρακα. Πήρε το όνομά του από την πόλη της Δαμασκού (Συρία), όπου η παραγωγή αυτού του χάλυβα αναπτύχθηκε κατά τον Μεσαίωνα και, εν μέρει, στη σύγχρονη εποχή. Χάλυβας Bulat (bulat)- χυτός ανθρακούχο χάλυβας με ιδιόμορφη δομή και επιφάνεια με σχέδια, με υψηλή σκληρότητα και ελαστικότητα. Τα όπλα με λεπίδες εξαιρετικής αντοχής και ευκρίνειας κατασκευάστηκαν από δαμασκηνό χάλυβα. Ο χάλυβας της Δαμασκού αναφέρεται από τον Αριστοτέλη. Το μυστικό της κατασκευής δαμασκηνού χάλυβα, που χάθηκε στο Μεσαίωνα, αποκαλύφθηκε τον 19ο αιώνα από τον P.P. Anosov. Με βάση την επιστήμη, προσδιόρισε τον ρόλο του άνθρακα ως στοιχείου που επηρεάζει την ποιότητα του χάλυβα και μελέτησε επίσης τη σημασία ορισμένων άλλων στοιχείων. Έχοντας ανακαλύψει τις πιο σημαντικές συνθήκες για το σχηματισμό της καλύτερης ποιότητας ανθρακούχου χάλυβα - χάλυβας Damask, ο Anosov ανέπτυξε μια τεχνολογία για την τήξη και την επεξεργασία του (Anosov P.P. About damask steel. Mining Magazine, 1841, No. 2, σελ. 157- 318). Πυκνότητα χάλυβα, ειδικό βάρος χάλυβα και άλλα χαρακτηριστικά του χάλυβαπυκνότητα χάλυβα - (7,7-7,9)*10 3 κιλό/ m 3; Ειδικό βάρος χάλυβα - (7,7-7,9) σολ/ cm 3; Ειδική θερμοχωρητικότητα χάλυβα στους 20°C- 0,11 θερμίδες/deg; Θερμοκρασία τήξης του χάλυβα- 1300-1400°C; Ειδική θερμότητα τήξης χάλυβα- 49 θερμίδες / χαλάζι; Θερμική αγωγιμότητα χάλυβα- 39 kcal / m * ώρα * χαλάζι. Συντελεστής γραμμικής διαστολής χάλυβα(περίπου 20°C): χάλυβας 3 (βαθμός 20) - 11,9 (1 / deg); ανοξείδωτος χάλυβας - 11,0 (1/deg). Αντοχή σε εφελκυσμό του χάλυβα: χάλυβας για κατασκευές - 38-42 (kg / mm 2); χάλυβας πυριτίου-χρωμίου-μαγγανίου - 155 (kg / mm 2). μηχανικός χάλυβας (άνθρακας) - 32-80 (kg / mm 2). χάλυβας σιδηροτροχιάς - 70-80 (kg / mm 2); Πυκνότητα χάλυβα, ειδικό βάρος χάλυβα Πυκνότητα χάλυβα - (7,7-7,9) * 10 3 κιλό/ m 3 (περίπου 7,8 * 10 3 κιλό/ m 3); Η πυκνότητα μιας ουσίας (στην περίπτωσή μας, χάλυβας) είναι ο λόγος της μάζας ενός σώματος προς τον όγκο του (με άλλα λόγια, η πυκνότητα είναι ίση με τη μάζα μιας μονάδας όγκου μιας δεδομένης ουσίας) : d \u003d m / V, όπου m και V είναι η μάζα και ο όγκος του σώματος. Ανά μονάδα πυκνότητας λαμβάνεται η πυκνότητα μιας τέτοιας ουσίας, ο όγκος μονάδας της οποίας έχει μάζα ίση με τη μονάδα:
στο σύστημα SI είναι 1 κιλό/ m 3, στο σύστημα CGS - 1 σολ/ cm 3, στο σύστημα MKSS - 1 Θέματα/ m 3. Αυτές οι μονάδες διασυνδέονται με την αναλογία: 1 κιλό/ m 3 \u003d 0,001 σολ/ cm 3 \u003d 0,102 Θέματα/ m 3. Ειδικό βάρος χάλυβα - (7,7-7,9) σολ/ cm 3 (περίπου 7,8 σολ/ cm 3)· Το ειδικό βάρος μιας ουσίας (στην περίπτωσή μας, χάλυβας) είναι ο λόγος της βαρύτητας P ενός ομοιογενούς σώματος από μια δεδομένη ουσία (στην περίπτωσή μας, χάλυβας) προς τον όγκο του σώματος. Αν υποδηλώσουμε το ειδικό βάρος με το γράμμα γ, τότε: γ \u003d P / V. Από την άλλη πλευρά, το ειδικό βάρος μπορεί να θεωρηθεί ως η δύναμη του βάρους ανά μονάδα όγκου μιας δεδομένης ουσίας (στην περίπτωσή μας, χάλυβας) . Το ειδικό βάρος και η πυκνότητα σχετίζονται με την ίδια αναλογία με το βάρος και τη μάζα σώματος: γ / d \u003d P / m \u003d g. Λαμβάνεται η μονάδα ειδικού βάρους: στο σύστημα SI - 1 n/ m 3, στο σύστημα CGS - 1 ημέρες/ cm 3, στο σύστημα MKSS - 1 kg / m 3. Αυτές οι μονάδες διασυνδέονται με την αναλογία: 1 n/ m 3 \u003d 0,0001 ημέρες/ cm 3 \u003d 0,102 kg / m 3. Μερικές φορές χρησιμοποιείται μονάδα εκτός συστήματος 1 G / cm 3. Επειδή η μάζα μιας ουσίας, εκφρασμένη σε σολ, είναι ίσο με το βάρος του, εκφρασμένο σε G, τότε το ειδικό βάρος της ουσίας (στην περίπτωσή μας, ο χάλυβας), εκφρασμένο σε αυτές τις μονάδες, είναι αριθμητικά ίσο με την πυκνότητα αυτής της ουσίας, εκφρασμένη στο σύστημα CGS. Παρόμοιο αριθμητικό υπάρχει ισότητα μεταξύ της πυκνότητας στο σύστημα SI και του ειδικού βάρους στο σύστημα MKSS.
πυκνότητα χάλυβα Μέτρο ελαστικότητας χάλυβα και λόγος Poisson
Οι τιμές των επιτρεπόμενων τάσεων του χάλυβα (kg / mm 2) Ιδιότητες ορισμένων ηλεκτρικών χάλυβων Κανονικοποιημένη χημική σύνθεση ανθρακούχων χάλυβων συνήθους ποιότητας σύμφωνα με το GOST 380-71
| ποιότητας χάλυβα | Περιεχόμενο στοιχείων, % | ||||
| ντο | Mn | Σι | Π | μικρό | |
| ΟΧΙ πια | |||||
| St0 | Όχι περισσότερο από 0,23 | - | - | 0,07 | 0,06 |
| St2ps St2sp |
0,09...0,15 | 0,25...0,50 | 0,05...0,07 0,12...0,30 |
0,04 | 0,05 |
| St3kp St3ps St3sp St3Gps |
0,14...0,22 | 0,30...0,60 0,40...0,65 0,40...0,65 0,80...1,10 |
όχι περισσότερο από 0,07 0,05...0,17 0,12...0,30 όχι περισσότερο από 0,15 |
0,04 | 0,05 |
| St4kp St4ps St4sp |
0,18...0,27 | 0,40...0,70 | όχι περισσότερο από 0,07 0,05...0,17 0,12...0,30 |
0,04 | 0,05 |
| St5ps St5sp |
0,28...0,37 | 0,50...0,80 | 0,05...0,17 0,12...0,35 |
0,04 | 0,05 |
| St5Gps | 0,22...0,30 | 0,80...1,20 | όχι περισσότερο από 0,15 | 0,04 | 0,05 |
| ποιότητας χάλυβα | Αντοχή σε εφελκυσμό (προσωρινή αντίσταση) σ in, MPa |
Αντοχή διαρροής σ t, MPa | Σχετική επιμήκυνση βραχέων δειγμάτων δ 5, % | Κάμψη 180° με διάμετρο μανδρελιού d | ||||
| πάχος δείγματος s, mm | ||||||||
| Μέχρι 20 | 20...40 | 40...100 | Μέχρι 20 | 20...40 | 40...100 | Μέχρι 20 | ||
| St0 | 310 | - | - | - | 23 | 22 | 20 | d=2s |
| VST2ps VST2sp |
340...440 | 230 | 220 | 210 | 32 | 31 | 29 | d=0 (χωρίς άξονα) |
| Vst3kp Vst3ps VSt3sp VSt3Gps |
370...470 380...490 380...500 |
240 250 250 |
230 240 240 |
220 230 230 |
27 26 26 |
26 25 25 |
24 23 23 |
d=0,5s |
| Vst4kp VST4ps VSt4Gsp |
410...520 420...540 |
260 270 |
250 260 |
240 250 |
25 24 |
24 23 |
22 21 |
d=2s | VST5ps VSt5sp VSt5Gps |
500...640 460...600 |
290 290 |
280 280 |
270 270 |
20 20 |
19 19 |
17 17 |
d=3s |
- Σε επαφή με 0
- Google+ 0
- Εντάξει 0
- Facebook 0
