Niskougljični čelik: sastav i svojstva

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Niskougljični čelik je sveprisutan. Njegova popularnost temelji se na fizičkim, kemijskim svojstvima i niskoj cijeni. Ova legura se široko koristi u industriji i građevinarstvu. Pogledajmo pobliže ovu vrstu čelika.

Sastav

Čelik je željezo obogaćeno ugljikom tijekom procesa taljenja. Taljenje ugljika karakterizira prisutnost ugljika, koji određuje osnovna svojstva metala, te nečistoća: fosfora (do 0,07%), silicija (do 0,35%), sumpora (do 0,06%), mangana (do 0,8%). Dakle, blagi čelik ne sadrži više od 0,25% ugljika.

Kao i drugi aditivi, mangan i silicij služe za deoksidaciju (uklanjanje kisika iz tekućeg metala, što smanjuje lomljivost tijekom vruće deformacije). Ali povećani postotak sumpora može dovesti do pucanja legure tijekom toplinske obrade, fosfora - tijekom hladnog tretmana.

Načini dobivanja

Proizvodnja legure s niskim udjelom ugljika može se razložiti u nekoliko faza: utovar željeza i otpada (punjenje) u peć, termička obrada do stanja taljenja, uklanjanje nečistoća iz mase.

Dalje, može doći do lijevanja čelika ili dodatne obrade: troskom ili vakuumom i inertnim plinovima.

Tri načina se koriste za izvršavanje takvih procesa:

• Peći na otvoreno ložište. Najčešća oprema. Proces taljenja odvija se unutar nekoliko sati, što laboratorijima omogućuje praćenje kvalitete dobivenog sastava.
• Konvektorske pećnice. Proizvedeno pročišćavanjem kisikom. Treba napomenuti da na ovaj način dobivene legure nisu visoke kvalitete, jer sadrže više nečistoća.
• Indukcijske i električne peći. Proces proizvodnje ide uz korištenje troske. Na taj način se dobivaju visokokvalitetne i specijalizirane legure.

Razmotrimo značajke klasifikacije legura.

Pregledi

Niskougljični čelik može biti tri vrste:

• Redovna kvaliteta. U takvim legurama sadržaj sumpora ne prelazi 0,06%, fosfora 0,07%.
• Kvaliteta. Sadrži: sumpor do 0,04%, fosfor do 0,035%.
• Visoka kvaliteta. Sumpor do 0,025%, fosfor do 0,025%
• Posebna kvaliteta. Nizak sadržaj nečistoća: sumpor do 0,015%, fosfor - do 0,025%.

Kao što je ranije spomenuto, što je manje nečistoća, to je bolja kvaliteta legure.

Niskougljični čelik GOST 380-94 obične kvalitete podijeljen je u još tri grupe:

• A. Definirano svojim mehaničkimSvojstva. Oblik isporuke potrošaču najčešće se nalazi u obliku višestrukog i lima.
• B. Glavni pokazatelji su kemijski sastav i svojstva. Optimalno za mehaničko djelovanje pritiskom pod toplinskim faktorom (kovanje, štancanje).
• B. Za ove vrste legura važna su sljedeća svojstva: tehnička, tehnološka, fizička, kemijska i, sukladno tome, sastav.

Prema procesu deoksidacije čelik se dijeli na:

• Smireno. Proces stvrdnjavanja teče glatko. Tijekom ovog procesa ne oslobađaju se plinovi. Skupljanje se događa u sredini ingota.
• Polumirno. Srednji pogled na čelik između mirnih i kipućih kompozicija.
• Krenje. Stvrdnjavanje se događa oslobađanjem plina. Skriveni skupljač.

Osnovne značajke

Niskougljični čelik ima visoku duktilnost, lako se deformira u hladnom i vrućem stanju. Posebnost ove legure je dobra zavarljivost. Ovisno o dodatnim elementima, svojstva čelika mogu se promijeniti.

Najčešće se legure s niskim udjelom ugljika koriste u građevinarstvu i industriji. To je zbog niske cijene i dobrih svojstava čvrstoće. Takva se legura također naziva strukturnom. Svojstva mekog čelika su šifrirana u oznaci. U nastavku ćemo pogledati njegove značajke.

Značajke označavanja

Obični meki čelik ima slovo CT i broj. Broj treba podijeliti sa 100, tada će bitirazumjeti postotak ugljika. Na primjer, CT15 (ugljik 0,15%).

Razmotrimo oznaku i dešifrirajmo oznake:

• Prva slova ili njihova odsutnost označavaju pripadnost određenoj skupini kvalitete. Može biti B ili C. Ako nema slova, tada legura pripada kategoriji A.
• St označava čelik.
• Numerička oznaka - šifrirani postotak ugljika.
• kp, ps - označava kipuću ili polumirnu leguru. Odsutnost oznake ukazuje da je čelik miran (cn).
• Slovna oznaka i broj nakon nje otkrivaju koje su nečistoće uključene u sastav i njihov postotak. Na primjer, G - mangan, Yu - aluminij, F - vanadij.

Za visokokvalitetne čelike s niskim udjelom ugljika, slovo “St” se ne stavlja u oznaku.

Također primjenjuje kodiranje bojama. Na primjer, meki čelik razreda 10 je bijeli. Čelici posebne namjene mogu se označiti dodatnim slovima. Na primjer, "K" - koristi se u izgradnji kotlova; OSV - koristi se za proizvodnju osovina vagona itd.

Proizvedeni proizvodi

Može se razlikovati nekoliko grupa čeličnih proizvoda:

• Čelični lim. Podvrste: debeli lim (GOST 19903-74), tanki lim (GOST 19904-74), širokopojasni (GOST 8200-70), traka (GOST 103-76), valovita (GOST 8568-78)
• Ugaoni profili. Jednaka polica (GOST 8509-93), nejednaka polica (GOST 8510-86).
• Kanali (GOST 8240-93).
• I-grede. Obične I-grede (GOST 8239-89), I-grede sa širokim policama (GOST 26020-83, STO ASCHM 20-93).
• Cijevi.
• Profilirani podovi.

Sekundarni profili dodani su ovom popisu, koji se formiraju zavarivanjem i obradom.

Područja primjene

Opseg niskougljičnog čelika je prilično širok i ovisi o oznaci:

• St 0, 1, 3Gsp. Široka primjena u građevinarstvu. Na primjer, žica za ojačanje od mekog čelika,
• 05kp, 08, 08kp, 08g. Dobro za štancanje i hladno izvlačenje (visoka plastičnost). Koristi se u automobilskoj industriji: dijelovi karoserije, spremnici goriva, zavojnice, dijelovi zavarenih konstrukcija.
• 10, 15. Koristi se za dijelove koji nisu izloženi velikim opterećenjima. Cijevi za kotlove, štancani, spojke, vijci, vijci.
• 18kp. Tipična primjena su strukture koje se proizvode zavarivanjem.
• 20, 25. Široko se koristi za proizvodnju zatvarača. Spojke, ventili, okviri i ostali dijelovi poljoprivrednih strojeva.
• 30, 35. Lagano opterećene osovine, lančanici, zupčanici, itd.
• 40, 45, 50. Dijelovi srednjeg opterećenja. Na primjer, radilice, tarni diskovi.
• 60-85. Dijelovi izloženi velikom naprezanju. To mogu biti željezničke pruge, kotači dizalice, opruge, podloške.

Kao što vidite, asortiman proizvoda je opsežan - to nije samo žica od mekog čelika. Takođerovo su detalji složenih mehanizama.

Niskolegirani i niskougljični čelik: razlike

Za poboljšanje bilo koje karakteristike legure, dodaju se legirajući elementi.

Čelici koji sadrže nisku količinu ugljika (do četvrtine postotka) i legirajućih aditiva (ukupni postotak do 4%) u chebi nazivaju se niskolegiranim. Takvi valjani proizvodi zadržavaju visoke kvalitete zavarivanja, ali se u isto vrijeme poboljšavaju različita svojstva. Na primjer, snaga, antikorozivni učinak i tako dalje. U pravilu se obje vrste koriste u zavarenim konstrukcijama, koje moraju izdržati temperaturni raspon od minus 40 do plus 450 stupnjeva Celzija.

Značajke zavarivanja

Zavarivanje niskougljičnih čelika ima visoke performanse. Vrsta zavarivanja, elektrode i njihova debljina odabiru se na temelju sljedećih tehničkih podataka:

• Veza svakako mora biti čvrsto pričvršćena.
• Ne smije biti nedostataka šavova.
• Kemijski sastav šava mora biti izveden u skladu sa standardima navedenim u GOST-u.
• Zavareni spojevi moraju biti u skladu s radnim uvjetima (otpornost na vibracije, mehanička naprezanja, temperaturni uvjeti).

Mogu se koristiti različite vrste zavarivanja, od plinskog do zavarivanja potrošnim elektrodama ugljičnim dioksidom. Prilikom odabira uzmite u obzir visoku topivost niskougljičnih i niskolegiranih legura.

S obzirom na specifičnu primjenu, niskougljični čelik se koristi u građevinarstvu i inženjerstvu.

Grad čelika se odabire na temelju potrebnih fizičkih i kemijskih svojstava na izlazu. Prisutnost legirajućih elemenata može poboljšati neka svojstva (otpornost na koroziju, temperaturne ekstreme), ali i pogoršati druga. Dobra zavarljivost je još jedna prednost ovih legura.

Dakle, saznali smo što su proizvodi od niskougljičnog i niskolegiranog čelika.