Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Datorită caracteristicilor sale rezistente și prețului accesibil, oțelul carbon este un aliaj foarte comun. Elementele sale principale sunt fierul și carbonul, cu un minim de prețuri. Oțelul de oțel este utilizat pentru a produce diverse produse de inginerie, piese de conducte și cazane, unelte. În construcții, aliajele sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă.

Caracteristici cheie

În funcție de scopul principal, oțelurile de carbon sunt împărțite în scule și construcții, practic nu există elemente de aliere în compoziția lor. Ele diferă de aliajele de oțel obișnuite prin faptul că au compoziții mult mai puțin de bază: mangan, magneziu și siliciu. Conținutul elementului principal - carbonul - variază în limite destul de largi . Compoziția oțelului cu conținut ridicat de carbon conține 0, 6-2% C, carbon mediu - 0, 3-0, 6%, carbon scăzut - până la 0, 25%.

Elementul principal definește proprietățile și structura. În structura internă a aliajelor cu mai puțin de 0, 8% C (oțel hipoelectoid), este în principal perlit și ferită, iar cu o creștere a concentrației elementului principal se formează cementită secundară.

Oțelul prezentat, cu o predominanță de structură ferită, este foarte ductil și are o putere redusă. Dacă cementite predomină în structură, metalul este caracterizat de înaltă rezistență, cu toate acestea, și mare fragilitate. Cu o creștere a conținutului C la 0, 8-1%, rezistența și duritatea cresc, dar viscozitatea și ductilitatea se deteriorează foarte mult.

Conținutul cantitativ de carbon afectează caracteristicile tehnologice, în special sudabilitatea, ușurința de prelucrare și presiune.

  • Părțile și structurile care nu sunt destinate încărcăturii grele sunt fabricate din oțeluri cu conținut redus de carbon.
  • Caracteristicile oțelurilor medii de carbon le fac principalul material structural utilizat în fabricarea de structuri și părți pentru transport și inginerie generală.
  • Aliajele cu conținut ridicat de carbon sunt optime pentru fabricarea pieselor, care ar trebui să aibă o rezistență sporită la uzură, în producerea instrumentelor de măsurare și șocuri.

Metalul, precum și alte aliaje de oțel, conțin impurități în compoziție:

  • siliciu;
  • fosfor;
  • mangan;
  • azot;
  • sulf;
  • hidrogen;
  • oxigen.

Siliciul și manganul sunt impurități utile care sunt introduse în compoziție în etapa de topire pentru deoxidare. Fosforul și sulful sunt impurități nocive care afectează caracteristicile de calitate ale aliajului.

Se crede că speciile de dopaj și carbonace sunt incompatibile, totuși, pentru a-și îmbunătăți caracteristicile tehnologice și fizico-mecanice, micro-alierea poate fi realizată prin adăugarea de diverși aditivi:

  • bor;
  • titan;
  • zirconiu;
  • elemente de pământuri rare.

Cu ajutorul lor, nu va fi posibil să transformați metalul într-un oțel inoxidabil, dar va funcționa pentru a îmbunătăți semnificativ proprietățile.

Clasificarea după gradul de dezoxidare

Divizarea în tipuri este afectată, în special, de gradul de deoxidare. În funcție de acest parametru, aliajele noastre sunt împărțite în semi-calm, calm și fierbere.

Oțelurile oarecum au o structură internă mai uniformă, a cărei deoxidare se obține prin adăugarea de aluminiu, ferosiliciu și feromangan în metalul topit. Datorită faptului că aliajele din categoria noastră sunt complet dezoxidate în cuptor, ele nu conțin oxid de fier. Aluminiul rezidual, care previne creșterea cerealelor, asigură o structură cu granulație fină. Aceasta și absența aproape absolută a gazelor dizolvate permite obținerea de metale de înaltă calitate pentru fabricarea celor mai importante componente și structuri. Împreună cu avantajele aliajelor silențioase, există un minus mare - topirea destul de costisitoare.

Există aliați de carbon mai ieftini, deși mai scăzute, a căror topire utilizează minimum de aditivi speciali. În structura unui astfel de metal, deoarece procesul de dezoxidare în cuptor nu a fost finalizat, există gaze dizolvate care afectează negativ caracteristicile. Azotul, de exemplu, afectează grav sudabilitatea și provoacă formarea fisurilor în zona de sudură. Segregarea dezvoltată în structura aliajelor conduce la faptul că metalul laminat realizat din ele se distinge prin eterogenitatea structurii și a caracteristicilor mecanice.

Oțelurile semi-îndoielnice au o poziție intermediară în ceea ce privește proprietățile și gradul de deoxidare. Înainte de turnarea în matrițe, se introduce o anumită deoxidare în compoziție, datorită căreia solidificarea metalului are loc practic fără fierbere, dar evoluția gazelor în el continuă. Rezultatul este o turnare cu mai puține bule de gaz în structură decât în oțelurile fierbinți. Aceste pori interne în timpul laminării ulterioare a metalului sunt realizate aproape complet.

Cele mai multe oțeluri carbon semi-silențioase sunt folosite ca materiale structurale.

Producție și divizare după calitate

Oțelul de oțel este produs prin utilizarea unor tehnologii diferite. Există:

  • oțeluri de carbon de înaltă calitate;
  • aliaje de oțel de înaltă calitate;
  • aliaje de oțel carbon de calitate obișnuită.

Aliajele de calitate obișnuită sunt produse în cuptoare cu vatră deschisă, iar din ele se formează lingouri mari. Echipamentele de topire utilizate pentru obținerea acestor oțeluri sunt, în special, convertoarele de oxigen. În comparație cu aliajele de oțel de înaltă calitate, metalul poate conține multe impurități nocive, ceea ce afectează caracteristicile și costul producției.

Lingouri formate și congelate laminate la cald sau la rece. Laminarea la cald obține produse variate și de formă, foi metalice și plăci, benzi metalice largi. Răcirea prin răcire devine foaie de metal.

Pentru producerea oțelului de înaltă calitate și de calitate superioară se utilizează cuptoare și convertoare cu vatră deschisă, precum și cuptoare de topire care funcționează pe bază de energie electrică.

Compoziția, și anume prezența în structura impurităților dăunătoare și nemetalice, GOST impune cerințe stricte. În oțelurile de înaltă calitate nu ar trebui să existe mai mult de 0, 04% sulf și nu mai mult de 0, 035% fosfor . Aliajele de oțel de înaltă calitate și de înaltă calitate, datorate cerințelor stricte pentru metoda de topire și caracteristici, au o puritate crescută a structurii.

Aplicarea și etichetarea

Aliajele instrumentale, în care 0, 65-1, 32% C, sunt utilizate pentru fabricarea diferitelor scule. Pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice ale sculelor, realizați întărirea materialului.

Aliajele structurale fac piese pentru echipamente diferite, elemente structurale de construcții și inginerie, dispozitive de fixare și altele. Sârmă de carbon este fabricată din oțel structural , care este utilizat în viața de zi cu zi, în fabricarea de elemente de fixare, în construcții, pentru fabricarea de arcuri. După cimentare, aliajele structurale au fost utilizate cu succes în fabricarea pieselor care suferă uzuri grave la suprafață în timpul funcționării și sunt supuse unor sarcini dinamice ridicate.

Marcarea menționează compoziția chimică a aliajului și a categoriei sale. În desemnarea oțelului carbon de calitate obișnuită există litere "St". GOST prevede șapte numere de marcă condiționate (0-6), indicate și în desemnare. Gradul de dezoxidare este marcat cu literele "kp", "ps", "cn", aplicate la sfârșitul marcajului. Gradurile de oțel de înaltă calitate și oțeluri de înaltă calitate sunt indicate prin numere care indică conținutul aliajului C în sutimi de procente.

Faptul că instrumentul din aliaj poate fi înțeles prin litera "U" la începutul marcajului. Numărul care urmează acestei litere indică conținutul lui C în zeci de procente. Litera "A", dacă este prezentă în desemnarea oțelului de scule, indică caracteristicile de calitate îmbunătățite ale aliajului.

Oțelurile cu conținut ridicat de carbon pot fi mai puțin predispuse la formarea structurilor cu ductilitate redusă. Atunci când este expus la solicitări structurale și de sudură, un metal de ductilitate scăzută se poate prăbuși. Acest lucru este facilitat de prezența difuziei de hidrogen în acesta și a cusăturii sale de sudare. Pentru a preveni apariția fisurilor reci, se folosesc metode pentru a elimina factorii care contribuie la apariția acestor defecte.

Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Categorie:

Prelucrarea metalelor