Nizkoogljično jeklo: sestava in lastnosti

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Nizkoogljično jeklo je povsod prisotno. Njegova priljubljenost temelji na fizikalnih, kemičnih lastnostih in nizki ceni. Ta zlitina se pogosto uporablja v industriji in gradbeništvu. Oglejmo si podrobneje to vrsto jekla.

Sestava

Jeklo je železo, obogateno z ogljikom med postopkom taljenja. Za taljenje ogljika je značilna prisotnost ogljika, ki določa osnovne lastnosti kovine, in nečistoč: fosforja (do 0,07%), silicija (do 0,35%), žvepla (do 0,06%), mangana (do 0,8 %)). Torej, blago jeklo ne vsebuje več kot 0,25 % ogljika.

Kot drugi dodatki, mangan in silicij služita za deoksidacijo (odstranitev kisika iz tekoče kovine, kar zmanjša krhkost med vročo deformacijo). Toda povečan odstotek žvepla lahko povzroči razpoke zlitine med toplotno obdelavo, fosfor - med hladno obdelavo.

Načini pridobivanja

Proizvodnjo nizkoogljične zlitine lahko razgradimo na več stopenj: nalaganje železa in ostankov (polnjenja) v peč, termična obdelava do talilnega stanja, odstranjevanje nečistoč iz mase.

Poleg tega lahko pride do ulivanja jekla ali dodatne obdelave: z žlindro ali vakuumom in inertnimi plini.

Za izvajanje takšnih procesov se uporabljajo trije načini:

• Odprte peči. Najpogostejša oprema. Postopek taljenja poteka v nekaj urah, kar omogoča laboratorijem, da spremljajo kakovost nastale sestave.
• Konvektorske pečice. Proizvedeno s čiščenjem s kisikom. Upoštevati je treba, da tako pridobljene zlitine niso kakovostne, saj vsebujejo več nečistoč.
• Indukcijske in električne peči. Proizvodni proces poteka z uporabo žlindre. Na ta način dobimo visokokakovostne in specializirane zlitine.

Razmislimo o značilnostih klasifikacije zlitin.

Ogledi

Nizkoogljično jeklo je lahko treh vrst:

• Navadna kakovost. V takšnih zlitinah vsebnost žvepla ne presega 0,06 %, fosforja 0,07 %.
• Kakovost. Vsebuje: žveplo do 0,04%, fosfor do 0,035%.
• Visoka kakovost. Žveplo do 0,025%, fosfor do 0,025%
• Posebna kakovost. Nizka vsebnost nečistoč: žveplo do 0,015%, fosfor - do 0,025%.

Kot že omenjeno, manj kot je nečistoč, boljša je kakovost zlitine.

Nizkoogljično jeklo GOST 380-94 običajne kakovosti je razdeljeno v tri skupine:

• A. Opredeljen s svojim mehanskimlastnosti. Obliko dostave potrošniku najpogosteje najdemo v obliki večsekov in pločevine.
• B. Glavni kazalci so kemična sestava in lastnosti. Optimalno za mehansko delovanje s pritiskom pod toplotnim faktorjem (kovanje, žigosanje).
• B. Za te vrste zlitin so pomembne naslednje lastnosti: tehnične, tehnološke, fizikalne, kemične in s tem sestave.

Glede na proces deoksidacije jeklo delimo na:

• Umiri se. Postopek strjevanja poteka gladko. Med tem postopkom se plini ne sproščajo. Krčenje se pojavi na sredini ingota.
• Polumirno. Vmesni pogled na jeklo med mirnimi in kipečimi kompozicijami.
• Vrenje. S sproščanjem plina pride do strjevanja. Skrit skrčljiv rokav.

Osnovne funkcije

Nizkoogljično jeklo ima visoko duktilnost, enostavno se deformira v hladnem in vročem stanju. Posebnost te zlitine je dobra varivost. Glede na dodatne elemente se lahko lastnosti jekla spremenijo.

Najpogosteje se nizkoogljične zlitine uporabljajo v gradbeništvu in industriji. To je posledica nizke cene in dobrih lastnosti trdnosti. Takšna zlitina se imenuje tudi strukturna. Lastnosti blagega jekla so šifrirane v oznaki. Spodaj si bomo ogledali njegove značilnosti.

Označevalne funkcije

Navadno mehko jeklo ima črko CT in številko. Število je treba deliti s 100, potem borazumeti odstotek ogljika. Na primer, CT15 (ogljik 0,15 %).

Upoštevajmo oznake in dešifriramo oznake:

• Prve črke ali njihova odsotnost označujejo pripadnost določeni kakovostni skupini. Lahko je B ali C. Če ni črke, potem zlitina spada v kategorijo A.
• St pomeni jeklo.
• Številčna oznaka - šifriran odstotek ogljika.
• kp, ps - označuje vrelo ali polmirno zlitino. Odsotnost oznake pomeni, da je jeklo mirno (cn).
• Črkovna oznaka in številka za njo razkrivata, katere nečistoče so vključene v sestavo in njihov odstotek. Na primer, G - mangan, Yu - aluminij, F - vanadij.

Za visokokakovostna nizkoogljična jekla črka "St" ni vnesena v oznako.

Uporablja tudi barvno kodiranje. Na primer, mehko jeklo razreda 10 je belo. Jekla za posebne namene so lahko označena z dodatnimi črkami. Na primer, "K" - se uporablja pri gradnji kotlov; OSV - uporablja se za izdelavo vagonskih osi itd.

Proizvodi

Ločimo lahko več skupin jeklenih izdelkov:

• Jeklena pločevina. Podvrste: debela pločevina (GOST 19903-74), tanka pločevina (GOST 19904-74), širokopasovna (GOST 8200-70), trak (GOST 103-76), valovita (GOST 8568-78)
• Kotni profili. Enake police (GOST 8509-93), neenake police (GOST 8510-86).
• Kanali (GOST 8240-93).
• I-žarki. Navadni I-tramovi (GOST 8239-89), I-tramovi s širokimi policami (GOST 26020-83, STO ASCHM 20-93).
• cevi.
• Profilirana tla.

Na ta seznam so dodani sekundarni profili, ki so oblikovani z varjenjem in strojno obdelavo.

Območja uporabe

Obseg nizkoogljičnega jekla je precej širok in je odvisen od oznake:

• St 0, 1, 3Gsp. Široka uporaba v gradbeništvu. Na primer žica za ojačitev iz mehkega jekla,
• 05kp, 08, 08kp, 08y. Dobro za žigosanje in hladno vlečenje (visoka plastičnost). Uporablja se v avtomobilski industriji: deli karoserije, rezervoarji za gorivo, tuljave, deli varjenih konstrukcij.
• 10, 15. Uporablja se za dele, ki niso izpostavljeni velikim obremenitvam. Cevi za kotle, žigosanje, spojke, vijaki, vijaki.
• 18kp. Tipična uporaba so strukture, ki so izdelane z varjenjem.
• 20, 25. Široko se uporablja za proizvodnjo pritrdilnih elementov. Spojke, ventili, okvirji in drugi deli kmetijskih strojev.
• 30, 35. Lahko obremenjene osi, zobniki, zobniki itd.
• 40, 45, 50. Srednje obremenitveni deli. Na primer ročične gredi, torni koluti.
• 60-85. Deli, ki so izpostavljeni visokim obremenitvam. Lahko so železniške tire, kolesa žerjava, vzmeti, podložke.

Kot vidite, je nabor izdelkov obsežen - ne gre samo za žično mehko jekleno žico. Tudito so podrobnosti zapletenih mehanizmov.

Nizko legirano in nizkoogljično jeklo: razlike

Za izboljšanje lastnosti zlitine so dodani legirni elementi.

Jekla, ki vsebujejo nizko količino ogljika (do četrt odstotka) in legirnih dodatkov (skupni odstotek do 4 %) v chebi, se imenujejo nizko legirana. Takšni valjani izdelki ohranjajo visoke varilne lastnosti, hkrati pa se izboljšajo različne lastnosti. Na primer, moč, protikorozijska zmogljivost in tako naprej. Obe vrsti se praviloma uporabljata v varjenih konstrukcijah, ki morajo vzdržati temperaturno območje od minus 40 do plus 450 stopinj Celzija.

Varilne funkcije

Varjenje nizkoogljičnih jekel ima visoko zmogljivost. Vrsta varjenja, elektrode in njihova debelina se izberejo na podlagi naslednjih tehničnih podatkov:

• Povezava mora biti zagotovo trdno pritrjena.
• Ne sme biti nobenih napak na šivih.
• Kemična sestava šiva mora biti izvedena v skladu s standardi, določenimi v GOST.
• Zvarjeni spoji morajo ustrezati pogojem delovanja (odpornost na vibracije, mehanske obremenitve, temperaturni pogoji).

Uporabljajo se lahko različne vrste varjenja, od varjenja s plinom do varjenja z ogljikovim dioksidom. Pri izbiri upoštevajte visoko taljivost nizkoogljičnih in nizko legiranih zlitin.

Glede na specifično uporabo se nizkoogljično jeklo uporablja v gradbeništvu in inženiringu.

Razred jekla je izbran na podlagi zahtevanih fizikalnih in kemijskih lastnosti na izhodu. Prisotnost legirnih elementov lahko izboljša nekatere lastnosti (odpornost proti koroziji, temperaturne ekstreme), druge pa tudi poslabša. Dobra varivost je še ena prednost teh zlitin.

Torej smo ugotovili, kaj so izdelki z nizko vsebnostjo ogljika in nizko legiranega jekla.