Stål med lavt kulstofindhold: sammensætning og egenskaber

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Lavt kulstofstål er allestedsnærværende. Dens popularitet er baseret på fysiske, kemiske egenskaber og lave omkostninger. Denne legering er meget udbredt i industri og byggeri. Lad os se nærmere på denne type stål.

Composition

Stål er jern beriget med kulstof under smeltningsprocessen. Kulstofsmeltning er karakteriseret ved tilstedeværelsen af kulstof, som bestemmer metallets grundlæggende egenskaber, og urenheder: fosfor (op til 0,07%), silicium (op til 0,35%), svovl (op til 0,06%), mangan (op til 0,07%) 0,8 %). Så blødt stål indeholder ikke mere end 0,25 % kulstof.

Med hensyn til andre tilsætningsstoffer tjener mangan og silicium til at deoxidere (fjerner ilt fra det flydende metal, hvilket reducerer skørhed under varm deformation). Men en øget svovlprocent kan føre til revnedannelse af legeringen under varmebehandling, fosfor - under koldbehandling.

Metoder til at opnå

Fremstillingen af en lavkulstoflegering kan nedbrydes i flere trin: indlæsning af jern og skrot (ladning) i ovnen, termisk behandling til smeltende tilstand, fjernelse af urenheder fra massen.

Yderligere kan stålstøbning eller yderligere bearbejdning forekomme: med slagger eller vakuum og inaktive gasser.

Der bruges tre måder til at udføre sådanne processer:

• Ovne med åben ild. Det mest almindelige udstyr. Smelteprocessen finder sted inden for et par timer, hvilket gør det muligt for laboratorier at spore kvaliteten af den resulterende sammensætning.
• Konvektorovne. Fremstillet ved udrensning med ilt. Det skal bemærkes, at legeringerne opnået på denne måde ikke er af høj kvalitet, da de indeholder flere urenheder.
• Induktion og elektriske ovne. Produktionsprocessen går med brug af slagger. På denne måde opnås højkvalitets og specialiserede legeringer.

Lad os overveje funktionerne ved klassificeringen af legeringer.

Visninger

Lavt kulstofstål kan være af tre typer:

• Almindelig kvalitet. I sådanne legeringer overstiger svovlindholdet ikke 0,06%, fosfor 0,07%.
• Kvalitet. Indeholder: svovl op til 0,04%, fosfor op til 0,035%.
• Høj kvalitet. Svovl op til 0,025 %, fosfor op til 0,025 %
• Special kvalitet. Lavt indhold af urenheder: svovl op til 0,015%, fosfor - op til 0,025%.

Som tidligere nævnt, jo færre urenheder, jo bedre er kvaliteten af legeringen.

Low-carbon stål GOST 380-94 af almindelig kvalitet er opdelt i yderligere tre grupper:

• A. Defineret af dens mekaniskeejendomme. Leveringsformen til forbrugeren findes oftest i form af flersektion og metalplade.
• B. De vigtigste indikatorer er den kemiske sammensætning og egenskaber. Optimal til mekanisk påvirkning ved tryk under den termiske faktor (smedning, stempling).
• B. For disse typer legeringer er følgende egenskaber vigtige: tekniske, teknologiske, fysiske, kemiske og dermed sammensætning.

I henhold til deoxidationsprocessen er stål opdelt i:

• Rolig. Hærdningsprocessen forløber glat. Der frigives ingen gasser under denne proces. Krympning sker i midten af barren.
• Semi-rolig. Et mellembillede af stål mellem rolige og kogende sammensætninger.
• Kogende. Størkning sker med frigivelse af gas. Skjult krympeærme.

Grundlæggende funktioner

Lavkulstofstål har høj duktilitet, let at deformere i kold og varm tilstand. Et karakteristisk træk ved denne legering er god svejsbarhed. Afhængigt af de ekstra elementer kan stålets egenskaber ændre sig.

Ofte bruges lav-carbon-legeringer i byggeri og industri. Dette skyldes den lave pris og gode styrkeegenskaber. En sådan legering kaldes også strukturel. Egenskaberne for blødt stål er krypteret i mærkningen. Nedenfor vil vi se på dets funktioner.

Markeringsfunktioner

Almindelig blødt stål har bogstavet CT og nummeret. Tallet skal divideres med 100, så bliver det detforstå procentdelen af kulstof. For eksempel CT15 (kulstof 0,15%).

Lad os overveje markeringen og dechifrere betegnelserne:

• De første bogstaver eller deres fravær angiver tilhørsforhold til en bestemt kvalitetsgruppe. Det kan være B eller C. Hvis der ikke er noget bogstav, hører legeringen til kategori A.
• St står for stål.
• Numerisk betegnelse - krypteret procentdel af kulstof.
• kp, ps - angiver en kogende eller semi-rolig legering. Fraværet af en betegnelse indikerer, at stålet er roligt (cn).
• Brevsbetegnelsen og tallet efter det afslører, hvilke urenheder der er inkluderet i sammensætningen og deres procentdel. For eksempel G - mangan, Yu - aluminium, F - vanadium.

For lavkulstofstål af høj kvalitet er bogstavet "St" ikke sat i mærkningen.

Anvender også farvekodning. For eksempel er blødt stål af klasse 10 hvidt. Specialstål kan angives med yderligere bogstaver. For eksempel "K" - bruges i kedelbygning; OSV - bruges til fremstilling af vognaksler osv.

Fremstillede produkter

Der kan skelnes mellem flere grupper af stålprodukter:

• Stålplade. Underart: tykt ark (GOST 19903-74), tyndt ark (GOST 19904-74), bredbånd (GOST 8200-70), bånd (GOST 103-76), bølgepap (GOST 8568-78)
• Angle-profiler. Equal-shelf (GOST 8509-93), ulige-hylde (GOST 8510-86).
• kanaler (GOST 8240-93).
• I-stråler. Almindelige I-bjælker (GOST 8239-89), I-bjælker med bred hylde (GOST 26020-83, STO ASCHM 20-93).
• Rør.
• Profileret gulvbelægning.

Sekundære profiler føjes til denne liste, som er dannet ved svejsning og bearbejdning.

Anvendelsesområder

Omfanget af stål med lavt kulstofindhold er ret bredt og afhænger af mærkningen:

• St 0, 1, 3Gsp. Bred anvendelse i byggeri. For eksempel armeringstråd af blødt stål,
• 05kp, 08, 08kp, 08y. God til stempling og koldtegning (høj plasticitet). Anvendes i bilindustrien: karosseridele, brændstoftanke, spoler, dele af svejste strukturer.
• 10, 15. Bruges til dele, der ikke udsættes for høje belastninger. Kedelrør, prægninger, koblinger, bolte, skruer.
• 18kp. En typisk anvendelse er strukturer, der er fremstillet ved svejsning.
• 20, 25. Udbredt til fremstilling af fastgørelseselementer. Koblinger, ventilløftere, rammer og andre dele til landbrugsmaskiner.
• 30, 35. Let belastede aksler, tandhjul, gear osv.
• 40, 45, 50. Medium belastning dele. For eksempel krumtapaksler, friktionsskiver.
• 60-85. Dele udsat for høj belastning. Det kan være jernbaneskinner, kranhjul, fjedre, skiver.

Som du kan se, er produktsortimentet omfattende - det er ikke kun blødt ståltråd. Ogsådisse er detaljerne i komplekse mekanismer.

Lavlegeret og kulstoffattig stål: forskelle

For at forbedre legeringens egenskaber tilføjes legeringselementer.

Stål, der indeholder en lav mængde kulstof (op til en kvart procent) og legeringsadditiver (en samlet procentdel på op til 4%) i cheba kaldes lavlegerede. Sådanne valsede produkter bevarer høje svejsekvaliteter, men samtidig forbedres forskellige egenskaber. For eksempel styrke, anti-korrosions ydeevne og så videre. Som regel anvendes begge typer i svejste konstruktioner, som skal kunne modstå et temperaturområde fra minus 40 til plus 450 grader Celsius.

Svejsefunktioner

Svejsning af stål med lavt kulstofindhold har en høj ydeevne. Svejsetypen, elektroderne og deres tykkelse vælges ud fra følgende tekniske data:

• Forbindelsen skal bestemt være godt fastgjort.
• Der må ikke være nogen sømfejl.
• Den kemiske sammensætning af sømmen skal udføres i overensstemmelse med standarderne specificeret i GOST.
• Svejsede samlinger skal overholde driftsbetingelserne (modstand mod vibrationer, mekanisk belastning, temperaturforhold).

Forskellige typer svejsning kan bruges fra elektrodesvejsning med gas til kuldioxid. Når du vælger, skal du tage højde for den høje smelteevne af lavkulstof- og lavlegerede legeringer.

Med hensyn til den specifikke anvendelse anvendes lavkulstofstål i byggeri og ingeniørarbejde.

Stålkvaliteten er valgt baseret på de nødvendige fysiske og kemiske egenskaber ved udgangen. Tilstedeværelsen af legeringselementer kan forbedre nogle egenskaber (modstand mod korrosion, ekstreme temperaturer), men også forværre andre. God svejsbarhed er en anden fordel ved disse legeringer.

Så vi fandt ud af, hvad kulstoffattige og lavlegerede stålprodukter er.