Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!
Oțelul este un metal care este utilizat pe scară largă în ingineria mecanică, construcția de avioane, construcții și alte industrii. Popularitatea materialului se datorează combinării proprietăților sale tehnologice și fizico-mecanice excelente. Oțelurile includ compușii de fier-carbon, compoziția chimică a căror conținut de carbon este mai mic de 2, 14% și în plus față de această componentă există impurități dăunătoare și utile.
Combinația rezistenței ciclice caracteristice într-o stare statică și rigiditate se realizează prin modificarea conținutului de carbon și a componentelor de aliere. Diferite calități ale oțelului sunt obținute ca urmare a utilizării anumitor tehnologii chimice și termice în producție.
Clasificarea oțelului carbon
Aliajele de carbon sunt împărțite prin următoarele caracteristici:
- cantitatea de carbon conținută;
- numire;
- structura în echilibru;
- grad de deoxidare.
În funcție de cantitatea de carbon, materialul este împărțit în categorii:
- carbon ridicat - mai mult de 0, 7%;
- mediu carbon - 0, 3-0, 7%;
- carbon scăzut - până la 0, 3%.
Ca urmare a calității obținute, aliajele de oțel sunt împărțite în:
- de înaltă calitate;
- comună;
- de calitate.
Oxigenul este îndepărtat din metal în stare lichidă pentru a reduce fragilitatea în timpul formării fierbinți, acest proces se numește deoxidare. Prin natura solidificării și a gradului de deoxidare, materialul este clasificat ca fiind fierbinte, semi-calm și calm.
În funcție de structura obținută în starea de echilibru, materialul este împărțit în:
- eutectoid caracterizat printr-o structură de perlit;
- hipo-eutectoid care conține perlit și ferită;
- proeutectoid - cu cementite secundare și perlit.
Utilizarea intenționată a metalului este împărțită în grupe:
- structurale (imbunatatite, de inalta rezistenta, cimentate, primavara-primavara) folosite in constructii, inginerie de masini, inginerie mecanica si constructia de avioane;
- unealtă pentru ștampile fierbinți (200˚С) și unelte de măsurat și de tăiat la rece).
Metale structurale
Oțelul de calitate obișnuit produs sub formă de grinzi, tije, materiale de tablă, canale, țevi, unghiuri și alte produse laminate și sunt împărțite în categoriile A, B și B. Numele conține literele St și numărul indicând numărul mărcii, cu o creștere a creșterii valorii numărului carbon. Pentru materialele din categoriile B și B, dar nu și A, litera corespunzătoare este indicată în fața articolului pentru a indica afilierea.
Grupul de deoxidare este notat cu SP, PS, KP - calm, semi-calm și, respectiv, fierbere. Categoria A este utilizată pentru producerea de piese obținute prin prelucrarea la rece, iar categoria B este utilizată pentru elementele fabricate prin sudare, forjare, conform metodei tratamentului termic. Oțel În costuri mai scumpe decât cele din categoriile anterioare, sunt utilizate pentru producția de structuri critice și elemente de sudură.
Dintre cele trei categorii de oțeluri obișnuite de carbon, structurile și piesele metalice sunt fabricate în industria de instrumente și industria constructoare de mașini cu o sarcină slabă, în cazurile în care eficiența se datorează rigidității cerute. Metalele sub formă de armătură sunt investite în structuri din beton armat. Din categoriile B și B faceți ferme sudate, rame și ansambluri metalice, care sunt apoi acoperite cu mortar de ciment.
Grupurile de carbon medii cu o mare marjă de siguranță sunt utilizate pentru șine, roți ale vagoanelor feroviare, scripeți, arbori și unelte mecanice și mașini. Unele materiale din acest grup pot fi tratate termic.
Grupul de carbon din oțel de calitate utilizat în piese ușor încărcate, acestea sunt etichetate cu numere de la 05 la 85, indicând concentrația procentuală de carbon. Materialele carbonatice sunt oțeluri cu un conținut crescut de mangan, care se caracterizează printr-o înaltă densitate. Prin modificarea cantității de carbon, mangan și alegerea metodei adecvate de tratare termică, se obțin diferite calități tehnologice și mecanice.
Aliajele cu conținut scăzut de carbon au o bună ductilitate în timpul lucrului la rece, dar au o mică marjă de siguranță. Ele sunt produse sub formă de foi, materialul este moale, ștanțat cu ușurință, se întinde, aici sunt staniu și metal pentru articole de uz casnic emailat. Atunci când oțelul este cimentat în producție, indicatorul de rezistență a suprafeței crește, ceea ce face posibilă fabricarea roților dințate, a camelor etc.
Mediile de carbon medii și compușii similari cu un procent crescut de mangan diferă în medie, dar ductilitatea și duritatea scad. În conformitate cu termenii lucrării pieselor de schimb, se determină metoda de întărire a oțelurilor sub formă de normalizare, temperare scăzută și întărire de înaltă frecvență etc. De asemenea, se realizează sârmă de înaltă rezistență, izvoare, izvoare și cerințe crescute de rezistență la uzură.
Vederi automate
Aceste materiale sunt marcate cu litera A și numere care indică concentrația de carbon în sutimi de procente. Legea dopajului adaugă litera C după A. Introducerea seleniului, manganului și telurului reduce utilizarea instrumentelor de tăiere în timpul prelucrării. Gradul de prelucrare este, de asemenea, influențat de adaosul de fosfor, sulf și calciu, acesta din urmă fiind introdus sub formă de silicecit în aliajul lichid.
Conținutul de fosfor și sulf reduce calitatea, sulful reduce proprietățile anticorozive, sulfurile duc la o încălcare a omogenității metalului. Sunt fabricate din această clasă de piese de oțel cu formă complexă și suprafață, elemente de fixare, proiectate pentru o sarcină mică.
Tipuri de aliaje
Acestea includ metalele cu un conținut de aditivi de aliere în valoare de până la 2, 5%. Denumirile literelor mărcii includ litere care indică impurități specifice, iar numărul după ele indică conținutul procentual al elementului. Dacă conținutul său este mai mic de 1, 5%, nu se adaugă niciun aditiv la denumire.
Conținutul de carbon din acest grup de oțel este normalizat cu valoarea de 0, 1-0, 3%. Principalele proprietăți după tratament termic, chimic și temperatură scăzută după călire includ:
- duritatea ridicată a materialului de pe suprafață;
- a redus rezistența stratului mediu și a crescut vâscozitatea.
Oțelul este utilizat pentru producerea de piese și instrumente de mașină proiectate să lucreze cu șocuri și sarcini variabile în condiții de uzură sporită.
Materiale cimentate
Pentru a îmbunătăți duritatea, rezistența la uzură, rezistența la uzură, cromul, magneziul și nichelul sunt utilizate, ultimul element crește viscozitatea și reduce limita de fragilitate la rece. Compozițiile cimentate sunt împărțite în două grupe:
- rezistență medie cu un randament mai mic de 700 MPa;
- rezistență ridicată cu același indicator în intervalul 700-1100 MPa.
Conținutul de aditivi distinge tipurile:
compuși cromici și crom de vanadiu cimentat la o adâncime mai mică de 1, 5 mm;- compușii cromo-mangani includ titan de 0, 06%, mangan și crom la 1% fiecare, au particularitatea oxidării interne în timpul cimentării cu gaz, ceea ce duce la o scădere a caracteristicilor de rezistență;
- aliajele crom-nichel-molibden sunt reprezentate de clasa martensitică și sunt caracterizate de distorsiuni reduse datorate stingerii aerului, dopajului cu metale pământuri rare, care sporesc rezistența, rezistența statică și rezistența la impact.
Aliaje de primăvară-primăvară
Piesele funcționează în condiții de deformare elastică și sunt supuse încărcărilor ciclice, prin urmare oțelurile sunt necesare pentru o rată ridicată de fluiditate, ductilitate și rezistență la rupere. Structura include:
- mangan - mai puțin de 1, 2%;
- siliciu - mai puțin de 2, 7%;
- vanadiu - până la 0, 26%;
- crom - până la 1, 25%;
- Nichel - mai puțin de 1, 75%;
- tungsten - mai puțin de 1, 2%.
În procesul de prelucrare, dimensiunile granulelor scad, rezistența metalică crește. Pentru producția de transport, aliajele de siliciu sunt deosebit de valoroase, dacă tehnologia nu le permite să decarburizeze în producție, atunci rezistența materială rămâne la nivelul parametrilor specificați. Introducerea de vanadiu, crom, vanadiu, nichel ajută la încetinirea creșterii excesive a boabelor în timpul încălzirii și la creșterea densității. Sârmele cu tragere la rece cu conținut ridicat de carbon, oțelul inoxidabil austenitic și oțelurile martensitice cu crom înalt sunt de asemenea fabricate din arcuri și alte elemente elastice.
Oțel pentru scule
Pentru a asigura funcționarea fiabilă a uneltelor, oțelul trebuie să aibă proprietăți speciale care se manifestă diferit pentru fiecare grup de materiale, în funcție de producția și tehnologia de introducere a aditivilor.
Mingi de rulment cu bile
Prin aliaje de producție sunt curățate de impurități nemetalice, folosirea tehnologiei de retușare cu vacuum sau cu șoc electric reduce porozitatea metalului. În producția de lagăre și unitățile lor, se utilizează oțeluri cu rulmenți cromici cu aditivi de crom. Dopajul suplimentar se efectuează cu mangan și siliciu pentru a crește viteza de întărire. Pentru ca piesele să poată fi produse prin ștanțare la rece și aplicarea pe metal a temperaturii.
Încălzirea pieselor (role, rulmenți și inele) se realizează într-o baie de ulei la o temperatură de 850-870˚C, răcite pentru a asigura stabilitatea până la 25˚C înainte de eliberare. Deoarece rulmentul și elementele similare în timpul funcționării prezintă încărcături dinamice puternice, ele sunt fabricate din metale cu tratament suplimentar termic și cimentare.
Purtați specii rezistente la uzură
Rezistența la uzură crește odată cu creșterea durității materialului de suprafață. Pentru funcționarea pe termen lung, astfel de calități ale aliajelor sunt importante:
- rezistență la rupere la frecare abrazivă;
- funcționarea pe termen lung în condiții de presiune ridicată și sarcini de șoc.
Metalele rezistente la uzură sunt folosite la fabricarea de șenile de cale ferată, plăci de concasare, echipamente de concasare a pietrelor, obraji de strivire. Lucrările în astfel de condiții sunt eficiente datorită proprietății oțelurilor pentru a obține rezistență și duritate în condiții de deformare la rece a plasticului, ajungând la 70%. Adăugarea de fosfor mai mare cu 0, 027% conduce la o creștere a fragilității la rece a materiilor prime.
Oțelul turnat are o structură de austenită, în care excesul de carbură de mangan este eliberat la granițele granulelor, ducând la o scădere a rezistenței și a durității. Pentru a obține o structură monofazică austenitică, țagla este stinsă într-un mediu apos la o temperatură de aproximativ 1100 ° C
Rezistent la coroziune
Aceste materiale sunt utilizate pentru fabricarea elementelor de dispozitive care funcționează în condiții de coroziune electrochimică, ele fiind numite inoxidabile. Rezistența la coroziune se dezvoltă după introducerea aditivilor care conduc la formarea de filme de suprafață cu o bună aderență la metal. Aceste straturi reduc interacțiunea directă a oțelurilor cu factori iritatori externi și măresc potențialul în mediul electrochimic.
Metalele inoxidabile sunt împărțite în crom-nichel și crom. Compușii cromici sunt utilizați pentru piesele din plastic, care sunt realizate prin ștanțare și sudare. Acest tip este împărțit în aliaje feritice, martensitice-feritetice și martensitice. Pentru a crește rezistența la șocuri, acestea sunt stins în ulei la o temperatură de aproximativ 1000 ° C în condiții de temperatură ridicată, cu indicatori de temperatură în domeniul de 600 … 800 ° C
Rezistent la căldură
Folosit pentru fabricarea elementelor care funcționează la temperaturi de peste 500 ° C, compozițiile cu conținut scăzut de aluminiu conținând până la 0, 25% C și alți aditivi de aliere: crom, tungsten, nichel. Încălzirea și normalizarea se efectuează în ulei la o temperatură de aproximativ 890-1050 ° C. Oțelurile de perlit sunt folosite pentru a face părțile supuse la fluaj sub sarcini mici, de exemplu, conducte de încălzire cu abur, cazane de abur și dispozitive de fixare.