| Konstruktionsstål |
|---|
| Faser av järn-kol-legeringar |
|
| Strukturer av järn-kol-legeringar |
|
| Bli |
|
| gjutjärn |
|
Konstruktionsstål - stål , som används för tillverkning av olika delar , mekanismer och strukturer inom maskinteknik och konstruktion och har vissa mekaniska, fysikaliska och kemiska egenskaper. Konstruktionsstål är indelade i flera undergrupper.
Kvaliteten på strukturella kolstål bestäms av förekomsten av skadliga föroreningar av fosfor (P) och svavel (S) i stålet. Fosfor ger kall sprödhet (sprödhet) till stål. Svavel - den mest skadliga föroreningen - ger stål röd sprödhet . Innehållet av skadliga föroreningar i stål:
De används i stor utsträckning inom konstruktion och maskinteknik som de billigaste, mest tekniskt avancerade , med de nödvändiga egenskaperna vid tillverkning av massstrukturer. I grund och botten används dessa stål i ett varmvalsat tillstånd utan ytterligare värmebehandling med en ferritisk - perlitisk struktur.
Beroende på det efterföljande syftet var strukturella kolstål av vanlig kvalitet tidigare indelade i tre grupper: A, B, C. I den nuvarande versionen av GOST 380-2005 är denna klassificering inte tillgänglig.
Graden av deoxidation bestäms av innehållet av kisel (Si) i detta stål. Beroende på graden av deoxidation delas kolstål av vanlig kvalitet in i:
De viktigaste kvaliteterna av strukturella kolstål av vanlig kvalitet:
St1kp2; St2ps; St3Gps; St4-2; ... St6sp3.
Kvalitetskolstål är stålsorter: Steel08; Stål10; Stål15…; Stål78; Stål80; Steel85,
Denna klass inkluderar också de med hög halt av mangan (Mn - 0,7-1,0%): Stål 15G; 20G ... 65G, med ökad härdbarhet .
Lågkolhaltiga stålsorter Stal08, Stal08KP, Stal08PS är mjuka stål, som oftast används i glödgat tillstånd för tillverkning av delar genom kallstansning - djupdragning. Stålsorter Stal10, Stal15, Stal20, Stal25 används vanligtvis som cementerade och kolhaltiga stål Stal60 ... Steel85 - för tillverkning av fjädrar , fjädrar , höghållfast tråd och andra produkter med hög elasticitet och slitstyrka .
Steel30 ... Steel50 och liknande stål med hög manganhalt Steel30G, Steel40G, Steel50G används för tillverkning av en mängd olika maskindelar.
Bearbetningsbara eller friskärande stål innefattar stål med hög svavel- och fosforhalt samt stål speciellt legerade med selen (Se), tellur (Te) eller bly (Pb). Dessa element bidrar till en ökning av skärhastigheten, minskar skärkraft och verktygsslitage , förbättrar renheten och dimensionsnoggrannheten hos den bearbetade ytan, underlättar borttagning av spån från skärzonen, etc. Dessa stål används i massproduktion för tillverkning av delar på automatiska maskiner .
Stål med hög halt av svavel och fosfor har minskade mekaniska egenskaper och används för tillverkning av lätt belastade icke-kritiska delar (till exempel hårdvara ).
I takt med att laserskärningstekniken har utvecklats har speciella konstruktionsstål utvecklats för laserskärning. Deras utmärkande drag är ett mer förutsägbart beteende hos plåten efter skärning (minskad nivå av inre spänningar i metallen) [1] .
I början av klassificeringen av automatiskt stål finns alltid bokstaven "A", till exempel A12, A20, A35.
Legerade konstruktionsstål används för de mest kritiska och tungt belastade maskindelarna. Nästan alltid utsätts dessa delar för slutlig värmebehandling - härdning följt av hög anlöpning i området 550-680 ° C (förbättring), vilket säkerställer den högsta strukturella hållfastheten.
Legeringselement är kemiska element som läggs till sammansättningen av konstruktionsstål för att ge dem de nödvändiga egenskaperna. Den ledande rollen för legeringselement i konstruktionsstål ligger också i en betydande ökning av deras härdbarhet . De huvudsakliga legeringselementen i denna grupp av stål är krom (Cr), mangan (Mn), nickel (Ni), molybden (Mo), vanadin (V) och bor (B). Kolhalten (C) i legerade konstruktionsstål ligger i intervallet 0,25-0,50 %.
Konstruktionsstål med en halt av krom, mangan och kisel på cirka 1 % av varje grundämne, samt med en halt av 0,17 till 0,39 % kol kallas för kromansil [2] .
Två siffror i början av markeringen indikerar konstruktionsstål. Detta är kolhalten i stål i hundradelar av en procent.
Till exempel är 38X2H5MA ett medellegerat högkvalitativt krom-nickel konstruktionsstål. Kemisk sammansättning: kol - cirka 0,38%; krom - cirka 2%; nickel - cirka 5%; molybden - cirka 1%.
Värmebeständiga konstruktionsstål inkluderar stål som används inom kraftteknik för tillverkning av pannor , kärl, ångvärmare , ångrörledningar , såväl som i andra industrier för drift vid förhöjda temperaturer. Driftstemperaturerna för värmebeständiga stål når 600–650 °C, och delar gjorda av dem måste fungera utan utbyte under lång tid (upp till 10 000–20 000 timmar).
Vid tryck på 6 MPa och temperaturer upp till 400 °C används kolpannastål (12K, 15K, 18K, 20K). För delar av kraftenheter som arbetar vid tryck upp till 25,5 MPa och temperaturer upp till 585 ° C, används stål legerat med krom, molybden och vanadin. Kolhalten är 0,08-0,27%. Värmebehandlingen av dessa stål består i härdning eller normalisering med obligatorisk höghärdning.
Ett kännetecken för driften av lager är höga lokala belastningar. I detta avseende ställs extremt höga krav på stålets renhet, särskilt för icke-metalliska inneslutningar av karbidheterogenitet . Att säkerställa en hög statisk lastkapacitet uppnås genom att använda hypereutektoida kromlegerade stål behandlade för hög hårdhet som material för lager .
ШХ9, ШХ15 .
14ХН4А, 38Х2Н5М, 20ХН3А.
Det allmänna kravet för fjäderstål är att ge hög motståndskraft mot små plastiska deformationer (elastisk gräns) och relaxationsmotstånd (motstånd mot spänningsrelaxation). Dessa egenskaper säkerställer fjädrarnas noggrannhet och tillförlitlighet och beständigheten över tiden för sådana driftsegenskaper som vridmoment , effektparametrar. Fjäderstål i form av tråd och band härdas genom kallplastisk deformation och härdning till martensit , följt av härdning. Färdiga fjädrar utsätts för stabiliserande anlöpning.