Gred keluli karbon. Klasifikasi, GOST, aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Keluli ialah produk metalurgi ferus, bahan struktur utama. Ia digunakan untuk menghasilkan kelengkapan pembinaan, logam bergulung pelbagai profil, paip, bahagian, mekanisme dan alatan.

Pengeluaran keluli

Metalurgi ferus terlibat dalam pengeluaran besi dan keluli. Besi tuang ialah bahan yang keras tetapi tidak tahan lama. Keluli ialah logam yang kuat, boleh dipercayai, mulur, terdedah kepada aloi yang digunakan dalam faundri, penggulungan, penempaan dan pengecapan.

Terdapat beberapa cara untuk membuat keluli:

1. Penukar. Peralatan: penukar oksigen. Caj (bahan mentah): besi tuang putih, sekerap keluli, batu kapur. Hanya keluli karbon dihasilkan.
2. Martenovsky. Peralatan: relau perapian terbuka. Caj: besi babi cecair, sekerap keluli, bijih besi. Universal untuk keluli karbon dan aloi.
3. Arka elektrik. Peralatan: relau arka elektrik. Caj: sekerap keluli, besi tuang, kok, batu kapur. Kaedah generik.
4. Induksi. Peralatan: relau aruhan. Caj: keluli dan besi tuang besi buruk, ferroaloi.

Intipati proses pengeluaran keluli adalah untuk mengurangkan jumlah kemasukan kimia negatif untuk mendapatkan logam yang popular dipanggil "besi", atau lebih tepat, aloi besi-karbon dengan kandungan karbon tidak lebih. daripada 2.14%.

Proses penyahoksidaan

Untuk keluli pada peringkat akhir peleburan, proses pendidihan adalah ciri, yang dipengaruhi oleh nitrogen, hidrogen dan karbon oksida yang wujud di dalamnya. Aloi sedemikian dalam keadaan pepejal mempunyai struktur berliang, yang dikeluarkan dengan bergolek. Ia lembut dan mulur, tetapi tidak cukup kuat.

Proses penyahoksidaan terdiri daripada penyahaktifan kekotoran mendidih dengan memasukkan feromangan, ferosilikon dan aluminium ke dalam aloi. Bergantung pada jumlah sisa gas dan unsur penyahoksida, keluli boleh menjadi separa senyap atau senyap.

Keluli siap dengan tahap penyahoksidaan yang diperlukan dituangkan ke dalam acuan untuk penghabluran dan digunakan pada peringkat teknologi seterusnya dalam pembuatan produk keluli siap.

Klasifikasi keluli karbon

Semua keluli yang ada di pasaran dunia boleh dibahagikan kepada karbon dan aloi. Semua gred keluli karbon dibahagikan kepada kumpulan pengelas yang berbeza dan ciri penetapan.

Berdasarkan ciri klasifikasi utama, mereka membezakan:

1. Keluli struktur karbon. Mereka mengandungi kurang daripada 0.8% karbon. Ia digunakan untuk membuat rebar, produk rolling dan tuangan.
2. Keluli alat karbon yang mengandungi karbon dalamjumlah dari 0.7% hingga 1.3%. Ia digunakan untuk alatan, peralatan instrumen.

Dengan kaedah penyahoksidaan:

• mendidih - unsur penyahoksida (RE) dalam komposisi kurang daripada 0.05%;
• separa tenang - 0.05%≦RE≦0.15%;
• tenang - 0.15%≦RE≦0.3%.

Mengikut komposisi kimia:

• karbon rendah (0.3%≦C);
• karbon sederhana (0.3≦C≦0.65%);
• karbon tinggi (0.65≦C≦1.3%).

Keluli yang mengandungi karbon melebihi 1.3% tidak digunakan dalam industri.

Bergantung pada struktur mikro:

• hypoeutectoid - dalam keluli sedemikian, kandungan karbon kurang daripada 0.8%;
• eutectoid - ini adalah keluli dengan kandungan karbon 0.8%;
• hypereutectoid - keluli dengan kandungan karbon melebihi 0.8%.

Kualiti:

1. Kualiti biasa. Sulfur di sini mengandungi kurang daripada 0.06%, fosforus - tidak lebih daripada 0.07%.
2. Keluli berkualiti. Ia tidak mengandungi lebih daripada 0.04% sulfur dan fosforus.
3. Kualiti tinggi. Jumlah sulfur di sini tidak melebihi 0.025%, dan fosforus - tidak lebih daripada 0.018%.

Mengikut standard utama, gred keluli karbon dibahagikan kepada:

• Kualiti tetap binaan;
• kualiti pembinaan;
• kualiti instrumen;
• kualiti tinggi instrumental.

Ciri-ciri menandakan keluli struktur kualiti biasa

Keluli kualiti biasa mengandungi: Dari - hingga0.6%, S - sehingga 0.06%, P - sehingga 0.07%. Mari kita lihat bagaimana keluli karbon ini ditanda. GOST 380 mentakrifkan nuansa penetapan berikut:

• A, B, C - kumpulan; A - tidak dinyatakan dalam setem;
• 0–6 selepas huruf "St" - nombor siri di mana komposisi kimia dan (atau) sifat mekanikal disulitkan;
• G - kehadiran Mangan Mn (mangan);
• kp, ps, cn - tahap penyahoksidaan (mendidih, separa tenang, tenang).

Nombor dari 1 hingga 6 selepas tahap penyahoksidaan melalui sengkang adalah kategori. Dalam kes ini, kategori pertama tidak ditunjukkan dalam apa-apa cara.

Huruf M, K pada permulaan jenama boleh bermaksud kaedah pengeluaran metalurgi: perapian terbuka atau penukar oksigen. Ngomong-ngomong, keluli karbon kualiti biasa diwakili oleh komposisi kuantitatif gred, kira-kira 47 keping.

Pengkelasan keluli struktur kualiti biasa

Keluli karbon berkualiti biasa dibahagikan kepada kumpulan.

• Kumpulan A: keluli yang mesti sepadan dengan sifat mekanikal yang ditentukan. Mereka dibekalkan kepada pengguna paling kerap dalam bentuk kepingan dan produk bergulung berbilang bahagian (cadar, tee, rasuk-I, kelengkapan, rivet dan kes). Gred: St0, St1 - St6 (kp, ps, sp), kategori 1-3, termasuk St3Gps, St5Gps.
• Kumpulan B: keluli yang mesti dikawal oleh komposisi dan sifat kimia yang diperlukan. Produk tuangan dan gulung dihasilkan, yang akan tertakluk kepada pemesinan tambahantekanan panas (menempa, mengecap). Markah: Bst0, Bst1 (kp-sp), Bst2 (kp, ps), Bst3 (kp-sp, termasuk Bst3Gps), Bst4 (kp, ps), Bst 6 (ps, sp), kategori 1 dan 2.
• Kumpulan B: keluli yang mesti memenuhi sifat kimia, fizikal, mekanikal dan teknologi yang diperlukan. Kumpulan ini dicirikan oleh pelbagai gred dari mana produk kepingan plastik dibuat, kelengkapan tahan lama untuk bekerja di kawasan perbezaan suhu yang ketara, bahagian kritikal (bolt, nat, gandar, pin omboh). Semua produk yang berbeza komposisi, sifat dan gred kumpulan ini disatukan oleh kebolehkimpalan teknologi yang baik. Gred: VSt1-VSt6 (kp, ps, sp), VSt5 (ps, sp), termasuk VSt3Gps, kategori 1-6.

Keluli struktur kualiti biasa ialah aloi yang mempunyai pelbagai kegunaan dalam industri.

Menandai keluli kualiti karbon

Kandungan karbon dalam keluli dengan kualiti yang dinamakan adalah dari 0.05% hingga 0.6%. Peleburan logam kumpulan pengelasan ini berlaku dengan kaedah perapian terbuka atau arka elektrik. Pelbagai kehadiran karbon mempelbagaikan sifat mekanikal: rendah karbon - mulur, sederhana karbon - kuat.

Keluli kualiti karbon mempunyai kandungan S dan P masing-masing tidak melebihi 0.04%.

Penandaan (GOST 1050-88):

• nombor 05-60 - kehadiran karbon yang disulitkan (minimum - 0.05%, maksimum - 0.6%);
• kp, ps, cn - tahap penyahoksidaan ("sp" bukanditunjukkan);
• G, Yu, F - mengandungi mangan, aluminium, vanadium.

Menandai pengecualian

Keluli kualiti karbon mempunyai pengecualian dalam penandaannya:

• 15K, 20K, 22K - keluli berkualiti tinggi, boleh digunakan dalam bangunan dandang;
• 20-PV - karbon - 0.2%, keluli terpakai dalam pembuatan paip dengan rolling panas, dalam bangunan dandang dan pemasangan sistem pemanasan, mengandungi tembaga dan kromium;
• OSV - keluli untuk pembuatan gandar gerabak, mengandungi nikel, kromium, kuprum.

Untuk semua gred keluli berkualiti, kemungkinan keperluan untuk menggunakan terma (contohnya, penormalan) dan rawatan terma kimia (contohnya, pengkarburan) adalah tipikal.

Klasifikasi keluli berkualiti karbon

Keluli karbon jenis ini boleh dibahagikan secara kasar kepada 4 kumpulan:

1. Bahan plastik yang tinggi boleh digunakan untuk pemesinan sejuk (menggelek), kepingan dan penggelek paip. Gred - keluli 08ps, keluli 08, keluli 08kp.
2. Logam yang digunakan dalam penggulungan panas dan pengecapan yang akan berfungsi dalam keadaan agresif secara haba. Gred - daripada keluli 10 hingga keluli 25.
3. Keluli yang digunakan dalam pembuatan bahagian kritikal, termasuk spring, spring, gandingan, bolt, aci. Gred - daripada keluli 60 hingga keluli 85.
4. Keluli yang memerlukan operasi yang boleh dipercayai dalam keadaan yang agresif (contohnya, rantai traktor ulat). Gred keluli 30, keluli 50, keluli 30G, keluli 50G.

Ia juga mungkin untuk membahagikan semuanya kepada 2 kumpulangred keluli karbon yang terkenal daripada kelas kualiti: mangan konvensional dan struktur struktur.

Aplikasi keluli struktur karbon

Gred keluli mengikut kualiti	Jenama	Permohonan
kualiti biasa	St0	tetulang, sarung
	St1	tas, I-beams, channels
	St3Gsp	keluli binaan
	St5sp	sendal, nat, bolt
	St6ps	sekerap pembinaan
	ST4kp	berbentuk, kepingan, produk panjang untuk struktur tahan lama
kualiti	Keluli10	paip untuk dandang, setem
	Keluli15	bahagian kemuluran tinggi, sesondol, bolt, nat
	Keluli18kp	struktur dikimpal
	Keluli 20ps	gandar, garpu, pin, kelengkapan, paip
	Keluli50	gear, cengkaman
	Keluli60	spindel, pencuci, gelang spring

Keluli alatan karbon mempunyai kekuatan dan keliatan yang tinggi. Ia semestinya tertakluk kepada rawatan haba berbilang peringkat.

Kandungan karbon dalam keluli: 0.7 – 1.3%. Untuk kualiti tinggi - sehingga 0.03%, fosforus - sehingga 0.035%. Dan untuk instrumentalkualiti tinggi: sulfur - sehingga 0.02%, fosforus - sehingga 0.03%.

Penetapan jenama (GOST 1435-74):

• U - instrumental karbon;
• 7 -13 - kandungan karbon di dalamnya ialah 0.7-1.3%, masing-masing;
• G - kehadiran mangan;
• A adalah berkualiti tinggi.

Pengecualian kepada prinsip asas menanda keluli alat karbon ialah bahan untuk bahagian pergerakan jam tangan A75, ASU10E, AU10E.

Keperluan untuk keluli alat karbon

Menurut GOST, keluli alat mesti mematuhi beberapa ciri.

Sifat fizikal, kimia dan mekanikal yang diperlukan: penunjuk kualiti kekerasan, kekuatan hentaman, kekuatan, rintangan kepada perubahan suhu semasa operasi (semasa pemotongan, penggerudian, beban hentakan), rintangan kakisan.

Sifat teknologi yang ditentukan:

• rintangan kepada proses negatif teknologi pemotongan (melekat cip, pengerasan);
• keupayaan memusing dan mengisar yang baik;
• kerentanan terhadap rawatan haba;
• rintangan terlalu panas.

Untuk meningkatkan kualiti penunjuk mekanikal dan teknologi, keluli alat tertakluk kepada rawatan haba berbilang peringkat:

• penyepuhlindapan bahan mentah sebelum membuat alatan;
• pengerasan (penyejukan dalam larutan garam) dan pembajaan seterusnya bagi produk siap (terutamanya pembajaan rendah).

Diterimasifat ditentukan oleh komposisi kimia dan struktur mikro yang terhasil: martensit dengan kemasukan simentit dan austenit.

Menggunakan keluli alat karbon

Keluli yang diterangkan digunakan untuk pembuatan semua jenis alatan: pemotongan, perkusi, tambahan.

• Keluli U7, U7A - tukul, pahat, kapak, pahat, tukul besi, pahat, mata kail.
• Keluli U8, U8A, U8G - gergaji, pemutar skru, penebuk tengah, sinki kaunter, pemotong, playar.
• Keluli U9, U9A - alat kerja logam, alat pemotong kayu.
• Keluli U10, keluli U10A, U11, U11A - ras, pili, gerudi pintal, alatan tambahan untuk tebukan dan saiz.
• U 12, U12A - reamer, pili, alat pengukur.
• U13, U13A - fail, alat pencukur dan pembedahan, pukulan setem.

Pilihan rasional gred keluli karbon, teknologi rawatan habanya, pemahaman tentang sifat dan cirinya ialah kunci kepada hayat perkhidmatan yang panjang bagi struktur atau alatan yang dihasilkan, diproses atau digunakan.