Новъглеродна стомана: състав и свойства

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Нисковъглеродната стомана е повсеместна. Популярността му се основава на физични, химични свойства и ниска цена. Тази сплав се използва широко в промишлеността и строителството. Нека разгледаме по-отблизо този тип стомана.

Състав

Стоманата е желязо, обогатено с въглерод по време на процеса на топене. Топенето на въглерод се характеризира с наличието на въглерод, който определя основните свойства на метала, и примеси: фосфор (до 0,07%), силиций (до 0,35%), сяра (до 0,06%), манган (до 0,8%). Така че меката стомана съдържа не повече от 0,25% въглерод.

Що се отнася до други добавки, манганът и силицийът служат за деоксидиране (отстраняват кислорода от течния метал, което намалява крехкостта по време на гореща деформация). Но повишеният процент сяра може да доведе до напукване на сплавта при топлинна обработка, фосфор - при студена обработка.

Методи за получаване

Производството на нисковъглеродна сплав може да бъде разложено на няколко етапа: зареждане на желязо и скрап (зареждане) в пещта, термична обработка до състояние на топене, отстраняване на примесите от масата.

Освен това може да се случи леене на стомана или допълнителна обработка: с шлака или вакуум и инертни газове.

Използват се три начина за изпълнение на такива процеси:

• Мартенови пещи. Най-често срещаното оборудване. Процесът на топене протича в рамките на няколко часа, което позволява на лабораториите да проследят качеството на получения състав.
• Конвекторни фурни. Произвежда се чрез продухване с кислород. Трябва да се отбележи, че получените по този начин сплави не са с високо качество, тъй като съдържат повече примеси.
• Индукционни и електрически пещи. Производственият процес протича с използването на шлака. По този начин се получават висококачествени и специализирани сплави.

Нека разгледаме характеристиките на класификацията на сплавите.

Прегледи

Нисковъглеродната стомана може да бъде от три вида:

• Обикновено качество. В такива сплави съдържанието на сяра не надвишава 0,06%, фосфор 0,07%.
• Качество. Съдържа: сяра до 0,04%, фосфор до 0,035%.
• Високо качество. Сяра до 0,025%, Фосфор до 0,025%
• Специално качество. Ниско съдържание на примеси: сяра до 0,015%, фосфор - до 0,025%.

Както споменахме по-рано, колкото по-малко примеси, толкова по-добро е качеството на сплавта.

Новъглеродната стомана GOST 380-94 с обикновено качество е разделена на още три групи:

• A. Определя се от неговата механичнаИмоти. Формата на доставка до потребителя най-често се среща под формата на многосекционна и ламарина.
• B. Основните показатели са химичният състав и свойствата. Оптимално за механично действие чрез налягане под топлинния фактор (коваване, щамповане).
• B. За тези видове сплави са важни следните свойства: технически, технологични, физични, химически и съответно състав.

Според процеса на деоксидация стоманата се разделя на:

• Спокойно. Процесът на втвърдяване протича гладко. По време на този процес не се отделят газове. Свиването става в средата на слитъка.
• Полуспокоен. Междинен изглед на стомана между спокойни и кипящи композиции.
• Варене. Втвърдяването настъпва с отделянето на газ. Скрит свиващ ръкав.

Основни функции

Новъглеродната стомана има висока пластичност, лесна за деформация в студено и горещо състояние. Отличителна черта на тази сплав е добрата заваряемост. В зависимост от допълнителните елементи, свойствата на стоманата могат да се променят.

Най-често нисковъглеродните сплави се използват в строителството и индустрията. Това се дължи на ниската цена и добрите якостни свойства. Такава сплав се нарича още структурна. Свойствата на меката стомана са криптирани в маркировката. По-долу ще разгледаме неговите характеристики.

Функции за маркиране

Обикновената мека стомана има буквата CT и номера. Числото трябва да бъде разделено на 100, тогава ще бъдеразберете процента на въглерода. Например CT15 (въглерод 0,15%).

Нека разгледаме маркировката и дешифрираме обозначенията:

• Първите букви или тяхното отсъствие показва принадлежност към определена качествена група. Може да бъде B или C. Ако няма буква, тогава сплавта принадлежи към категория A.
• St означава стомана.
• Цифрово обозначение - криптиран процент въглерод.
• kp, ps - обозначава кипяща или полуспокойна сплав. Липсата на обозначение показва, че стоманата е спокойна (cn).
• Буквеното обозначение и числото след него разкриват кои примеси са включени в състава и тяхното процентно съдържание. Например, G - манган, Yu - алуминий, F - ванадий.

За висококачествени нисковъглеродни стомани, буквата “St” не се поставя в маркировката.

Прилага и цветово кодиране. Например меката стомана от клас 10 е бяла. Стоманите със специално предназначение могат да бъдат обозначени с допълнителни букви. Например, "K" - се използва в котелното строителство; OSV - използва се за производство на оси на вагони и др.

Произведени продукти

Могат да се разграничат няколко групи стоманени продукти:

• Листова стомана. Подвид: дебел лист (GOST 19903-74), тънък лист (GOST 19904-74), широколентов (GOST 8200-70), лента (GOST 103-76), гофрирана (GOST 8568-78)
• Ъглови профили. Равнорафтов (GOST 8509-93), неравнорафтов (GOST 8510-86).
• канали (GOST 8240-93).
• I-лъчи. Обикновени I-греди (GOST 8239-89), I-греди с широк рафт (GOST 26020-83, STO ASCHM 20-93).
• тръби.
• Профилирана настилка.

Вторичните профили са добавени към този списък, които се формират чрез заваряване и механична обработка.

Области на приложение

Обхватът на нисковъглеродната стомана е доста широк и зависи от маркировката:

• St 0, 1, 3Gsp. Широко приложение в строителството. Например тел от мека стомана,
• 05kp, 08, 08kp, 08г. Добър за щамповане и студено изтегляне (висока пластичност). Използва се в автомобилната индустрия: части на каросерията, резервоари за гориво, бобини, части от заварени конструкции.
• 10, 15. Използва се за части, които не са подложени на големи натоварвания. Котелни тръби, щампования, съединители, болтове, винтове.
• 18kp. Типично приложение са конструкции, които се произвеждат чрез заваряване.
• 20, 25. Широко използван за производството на крепежни елементи. Съединители, кранове на клапани, рамки и други части на селскостопански машини.
• 30, 35. Леко натоварени оси, зъбни колела, зъбни колела и др.
• 40, 45, 50. Части със средно натоварване. Например колянови валове, фрикционни дискове.
• 60-85. Части, подложени на голямо напрежение. Това може да бъде железопътни релси, кранови колела, пружини, шайби.

Както можете да видите, продуктовата гама е обширна - това не е само мека стоманена тел. Същотова са детайлите на сложните механизми.

Нисколегирана и нисковъглеродна стомана: разлики

За подобряване на характеристиките на сплавта се добавят легиращи елементи.

Стоманите, които съдържат ниско количество въглерод (до една четвърт процент) и легиращи добавки (общ процент до 4%) в cheba се наричат нисколегирани. Такива валцувани продукти запазват високи заваръчни качества, но в същото време се подобряват различни свойства. Например здравина, антикорозионни характеристики и така нататък. Като правило и двата вида се използват в заварени конструкции, които трябва да издържат на температурен диапазон от минус 40 до плюс 450 градуса по Целзий.

Функции за заваряване

Заваряването на нисковъглеродни стомани има висока производителност. Видът на заваряване, електродите и тяхната дебелина се избират въз основа на следните технически данни:

• Връзката със сигурност трябва да е здраво закрепена.
• Не трябва да има дефекти на шевовете.
• Химическият състав на шева трябва да се извършва в съответствие със стандартите, посочени в GOST.
• Заварените съединения трябва да отговарят на работните условия (устойчивост на вибрации, механично натоварване, температурни условия).

Могат да се използват различни видове заваряване от газ до заваряване с консумативи електроди с въглероден диоксид. Когато избирате, вземете предвид високата плавимост на нисковъглеродните и нисколегирани сплави.

По отношение на специфичното приложение, нисковъглеродната стомана се използва в строителството и инженерството.

Марката стомана се избира въз основа на необходимите физични и химични свойства на изхода. Наличието на легиращи елементи може да подобри някои свойства (устойчивост на корозия, температурни крайности), но и да влоши други. Добрата заваряемост е друго предимство на тези сплави.

И така, разбрахме какво представляват продуктите от нисковъглеродна и нисколегирана стомана.