Ocjene ugljičnog čelika. Klasifikacija, GOST, aplikacija

Čelik je proizvod željezne metalurgije, glavni strukturni materijal. Proizvodi građevinske armature, metalne proizvode različitih profila, cijevi, dijelova, mehanizama i alata.

Proizvodnja čelika

Industrija željeza i čelika je proizvodnja sirovog željeza i čelika. Lijevano željezo - čvrsti, ali ne i jak materijal. Čelik - izdržljiv, pouzdan, plastike, skloni doping metala koji se koristi u ljevaonicama, valjanje, kovanje i žigosanje.

Postoji nekoliko načina proizvodnje čelika:

1. Konverter. Oprema: pretvarač kisika. Punjenje (sirovine): bijelo lijevano željezo, čelični otpad, vapnenac. Izrađuju se samo ugljični čelici.
2. Otvoreni ognjište. Oprema: Peć na otvorenom ognjištu. Punjenje: tekući lijevano željezo, čelični otpad, željezna ruda. Univerzalni za ugljični i legirani čelici.
3. Zavarivanje električnim lima. Oprema: električna pećnica. Punjenje: čelični otpaci, lijevanog željeza, koksa, vapnenca. Univerzalna metoda.
4. Indukcija. Oprema: indukcijska peć. Naknada: čelični i željezni otpad, ferroalloys.

Bit procesa proizvodnja čelika - smanjenje broja kemijskih negativnih inkluzija za dobivanje metala, popularno se naziva „željeza” - odnosno, željezne legure ima sadržaj ugljika u njemu ne više od 2,14%.

Deoksidacijski procesi

Za čelik u završnoj fazi taljenja, postupak vrelišta karakterizira dušik, vodik i ugljikov monoksid koji je u njemu svojstven. Takva legura u skrutnome stanju ima poroznu strukturu koja se uklanja valjanjem. Meka je i duktilna, ali nije dovoljno jaka.

Postupak otkiseljavanje se deaktivira unosom vrenja nečistoće u Ferromanganese legure aluminija, ferrosilicon. Ovisno o količini preostalih plinova i deoksidirajućih elemenata, čelik može biti polu mirno ili mirno.

Gotovi čelik od željenog stupnja deoksidacije ulijeva se u kalupe za kristalizaciju i uporabu u kasnijim tehnološkim fazama proizvodnje gotovih proizvoda od čelika.

Razvrstavanje ugljičnog čelika

Sav čelik koji postoji na svjetskom tržištu može se podijeliti na ugljik i legirani. Sve vrste čelika podijeljene su u različite klase klasifikatora i značajke oznake.

Polazeći od glavnih karakteristika klasifikacije, razlikuju se:

1. Ugljični strukturni čelik. U njima je sadržaj ugljika manji od 0,8%. Koriste se za proizvodnju armature, valjanja i lijevanja.
2. Karbonski alatni čelici, koji sadrže ugljik u količini od 0,7% do 1,3%. Koriste se za alate, opremu za instrumentaciju.

Metodom deoksidacije:

• ključanje - deoksidacijski elementi (RE) u sastavu manje od 0,05%;
• Polu-mirno - 0,05% le-REle-0,15%;
• mirno - 0,15% le-REle-0,3%.

Po kemijskom sastavu:

• nisko-ugljik (0,3% le-C);
• srednjeg ugljika (0,3e-Cle-0,65%);
• Visokog ugljika (0,65 um-cca-1,3%).

Čelici koji sadrže više od 1,3% ugljika ne koriste se u industriji.

Ovisno o mikrostrukturi:

• pre-eutektoid - u takvom ugljičnom čeliku u sastavu manje od 0,8%;
• eutektoidni čelik s udjelom ugljika od 0,8%;
• hipereutektoidni čelik čiji sadržaj ugljika iznosi više od 0,8%.

Po kvaliteti:

1. Obična kvaliteta. Sumpor ovdje sadrži manje od 0,06%, fosfor - ne više od 0,07%.
2. Čelik kvalitete. Ne sadrže sumpor i fosfor više od 0,04%.
3. Visoke kvalitete. Količina sumpora ovdje ne prelazi 0,025%, a fosfor - ne više od 0,018%.

Prema osnovnom standardu, celicni čelik se raspodjeljuje na:

• konstrukcijska kvaliteta;
• konstrukcijska kvaliteta;
• instrumentalna kvaliteta;
• visokokvalitetni instrumentalni.

Značajke označavanja konstrukcijskog čelika obične kvalitete

Uobičajeni čelik kvalitete sadrži: - do 0,6%, S - do 0,06%, P - do 0,07%. Pogledajmo kako je ovaj ugljični čelik označen. GOST 380 definira sljedeće nijanse oznake:

• A, B, B - skupina-A - nije označeno u oznakama;
• 0-6 nakon slova "St" - serijski broj u kojem se kemijski sastav i (ili) mehanička svojstva kodiraju;
• D - prisutnost Mangan Mn (mangan);
• kp, ps, cn - stupanj deoksidacije (ključanje, spokojan, mirno).

Brojke od 1 do 6 nakon indikacije stupnja deoksidacije kroz crticu su kategorije. Prva kategorija nije ni na koji način naznačena.

Slova M, K na početku marke mogu značiti metaluršku metodu proizvodnje: otvoreno ognjište ili pretvarač kisika. Usput, ugljični čelik obične kvalitete predstavlja kvantitativni sastav brandova, oko 47 komada.

Razvrstavanje konstrukcijskih čelika obične kvalitete

Ugljični čelik od obične kvalitete podijeljen je u skupine.

• Skupina A: čelik, koji mora točno odgovarati specificiranim mehaničkim svojstvima. Potrošači često se isporučuju u obliku lima i multi-valjanih limova (, T-komadi, H dijelova okova, zakovica, a kućište). Marke: St0 St1 - St6 (kp, ps, SP), kategorija, uključujući 1-3 St3Gps, St5Gps.
• Skupina B: čelik, koji mora biti reguliran potrebnim kemijskim sastavom i svojstvima. Proizvedeno lijevanja i valjanja, koji će biti podvrgnuti dodatnom pritisku obrade u vrućem stanju (kovanje, štancanje). Marke: BSt0, BSt1 (kn-CN) BSt2 (kp, PS) BSt3 (kn-CN, uključujući BSt3Gps) BSt4 (kp, PS), PS (BLS 6, CN), skupine 1 i 2.
• Skupina B: čelik, koji mora odgovarati potrebnim kemijskim, fizičkim, mehaničkim i tehnološkim svojstvima. Ova grupa je svojstvena raznolikost maraka, od čega je izrađen od plastične folije proizvoda, izdržljiv pojačanje za područja u ekstremnim temperaturama, kritični dijelovi (vijci, vijci, osovine, klipovi prstima). Svi proizvodi različitog sastava, svojstava i razreda ove skupine udruženi su dobrom tehnološkom zavarivosti. Marke: VSt1-VSt6 (kp, ps, sp), VSt5 (PS, sp), uključujući VSt3Gps, kategorija 1-6.

Konstrukcijski čelik od obične kvalitete - legure koje imaju široku paletu upotrebe u industriji.

Obilježavanje čelika kvalitete ugljika

Sadržaj ugljika u čeliku navedene kvalitete je od 0,05% do 0,6%. Taljenje metala ove klasifikacijske skupine javlja se metodama otvorenog ognjišta ili električnim luka. Širok raspon prisutnosti ugljika raznolikim mehaničkim svojstvima: nisko-ugljik-plastična, srednje-ugljična.

Kvaliteta ugljičnog čelika u S i P nije respektivno veća od 0,04%.

Označavanje (GOST 1050-88):

• brojke 05-60 - šifrirana prisutnost ugljika (minimalno - 0,05%, maksimum - 0,6%);
• kp, ps, cn - stupanj deoksidacije ("cn" nije indicirano);
• Г, Ю, Ф - sadrže mangan, aluminij, vanadij.

Iznimke u oznaci

Čelik od kakvoće ugljika u svom obilježavanju ima iznimke:

• 15К, 20К, 22К - kvalitativni čelici, primjenjivi su u izgradnji kotlova;
• MF-20 - Carbon - 0.2%, čelik je primjenjiv na proizvodnju cijevi od strane vrućeg valjanja u konstrukciju kotla i ugradnje sustava grijanja, sadrži bakar i krom;
• OsV - čelik za proizvodnju osovina za automobile, sadrži nikal, krom, bakar.

Za sve marke visokokvalitetnog čelika naznačen moguće potrebe za korištenje toplinske (npr normalizaciju) i toplinskog tretmana (na primjer, cementiranje).

Razvrstavanje ugljikovih kvalitetnih čelika

Ova vrsta ugljikovih čelika može se uvjetno podijeliti u 4 skupine:

1. Visoko plastični materijal, pogodan za hladnu obradbu (valjanja), lima i cijevi. Marke - čelik 08ps, čelik 08, čelik 08kp.
2. Metal koji se koristi za vruće valjanje i žigosanje, koji će raditi pod termičkim agresivnim uvjetima. Marke - od čelika 10 do čelika 25.
3. Čelik, koji je pronašao primjenu u proizvodnji kritičnih dijelova, uključujući opruge, opruge, spojke, vijke, osovine. Marke - od čelika 60 do čelika 85.
4. Čelik, koji zahtijeva pouzdan rad u agresivnim uvjetima (na primjer, lanac gusjenice). Marke su čelik 30, čelik 50, čelik 30G, čelik 50G.

Također je moguće podijeliti u dvije skupine sve poznate robne marke ugljičnog čelika iz klase kvalitete: konstrukcijski konvencionalni i konstrukcijski mangan.

Primjena ugljičnog strukturnog čelika

Čelik ugljičnog alata karakterizira visoka čvrstoća i otpornost. Oni su nužno podložni višestupnoj toplinskoj obradi.

Sadržaj ugljika u čeliku: 0,7 - 1,3%. Za kvalitativno - do 0,03%, fosfor - do 0,035%. I za instrumentalne visoke kvalitete: sumpor - do 0,02%, fosfor - do 0,03%.

Oznaka marke (GOST 1435-74):

• U-ugljični alat;
• 7 -13 - sadržaj ugljika u njemu iznosi 0,7-1,3%;
• D - prisutnost mangana u pripravku;
• A - visoke kvalitete.

Iznimke od osnovnih načela obilježavanja ugljeničnih alatni čelici su materijali za detalje pokreta sata A75, ACU10E, AU10E.

Zahtjevi za ugljični alatni čelici

U skladu s GOST-om, alatni čelici moraju zadovoljiti niz karakteristika.

Neophodna fizikalno-mehanička svojstva: Indikatori kvaliteta tvrdoća, žilavost, čvrstoća, otpornost na temperaturne promjene tijekom rada (tijekom rezanja, bušenja, udarna opterećenja), otpornost na koroziju.

Specifična tehnološka svojstva:

• otpornost na negativne procese reznih tehnologija (prijanjanje čipa, otvrdnjavanje);
• dobra obrađivost okretanjem i brušenjem;
• sukladnost s toplinskom obradom;
• otpornost na pregrijavanje.

Kako bi se poboljšala kvaliteta mehaničkih i tehnoloških pokazatelja, instrumentalni čelici podvrgnuti su višestupanjskoj toplinskoj obradi:

• žarenje sirovine prije proizvodnje alata;
• zaustavljanje (hlađenje u solnim otopinama) i naknadno oslobađanje gotovih proizvoda (uglavnom za odmorišta).

Dobivena svojstva određena su kemijskim sastavom i dobivenom mikrostrukturom: martenzitom s cementitnim i austenitnim inkluzijama.

Korištenje ugljičnih alata čelika

Opisani čelik koristi se za izradu svih vrsta alata: rezanje, udaraljke, pomoćne.

• Čelik U7, U7A - čekići, dlijeta, sjekire, dlijeta, maljem, dlijeta, ribolov kuke.
• Čelik У8, У8А, У8Г - pile, odvijači, bušilice, vijci, glodalice, kliješta.
• Čelik U9, U9A - alatni alat, alat za rezanje drva.
• Čelik U10, čelik U10A, U11, U11A - rasp, slavine, spiralni bušilice, pomoćni alat za probijanje i umjeravanje.
• U 12, V12A - skeniranje, slavine, mjerni instrumenti.
• U13, U13 - kartoteka, brijanje i kirurški instrumenti, utiskivanje šiljaka.

Racionalni izbor stupnja ugljičnog čelika, njegova toplinska obrada tehnologiju, razumijevanje njegovih svojstava i karakteristika - zalog dug život proizvode, prerađuju ili koriste strukture ili instrumenata.