Madala süsinikusisaldusega teras: koostis ja omadused

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Madala süsinikusisaldusega terast leidub kõikjal. Selle populaarsus põhineb füüsikalistel, keemilistel omadustel ja madalal hinnal. Seda sulamit kasutatakse laialdaselt tööstuses ja ehituses. Vaatame seda tüüpi terast lähem alt.

Kompositsioon

Teras on sulatusprotsessi käigus süsinikuga rikastatud raud. Süsiniku sulatamist iseloomustab süsiniku olemasolu, mis määrab metalli põhiomadused, ja lisandid: fosfor (kuni 0,07%), räni (kuni 0,35%), väävel (kuni 0,06%), mangaan (kuni 0,07%). 0,8%). Nii et pehme teras ei sisalda rohkem kui 0,25% süsinikku.

Nagu ka muud lisandid, toimivad mangaan ja räni deoksüdatsiooniks (eemaldavad vedelast metallist hapnikku, mis vähendab haprust kuumdeformatsiooni ajal). Suurenenud väävlisisaldus võib aga põhjustada sulami pragunemist kuumtöötlemise ajal, fosforit külmtöötluse ajal.

Saamismeetodid

Madala süsinikusisaldusega sulami tootmist saab jagada mitmeks etapiks: raua ja vanaraua (laengu) laadimine ahju, termiline töötlemine sulamisolekuni, lisandite eemaldamine massist.

Lisaks võib toimuda terase valamine või täiendav töötlemine: räbu või vaakumi ja inertgaasidega.

Selliste protsesside läbiviimiseks kasutatakse kolme võimalust:

• Avatud koldeahjud. Kõige tavalisem varustus. Sulamisprotsess toimub mõne tunni jooksul, mis võimaldab laboritel jälgida saadud koostise kvaliteeti.
• Konvektorahjud. Toodetud hapnikuga puhastamisel. Tuleb märkida, et sel viisil saadud sulamid ei ole kvaliteetsed, kuna sisaldavad rohkem lisandeid.
• Induktsioon- ja elektriahjud. Tootmisprotsess käib koos räbu kasutamisega. Nii saadakse kvaliteetsed ja spetsiaalsed sulamid.

Vaatleme sulamite klassifikatsiooni tunnuseid.

Vaatused

Madala süsinikusisaldusega terast võib olla kolme tüüpi:

• Tavaline kvaliteet. Sellistes sulamites ei ületa väävlisisaldus 0,06%, fosfori sisaldus 0,07%.
• Kvaliteet. Sisaldab: väävlit kuni 0,04%, fosforit kuni 0,035%.
• Kõrge kvaliteet. Väävel kuni 0,025%, fosfor kuni 0,025%
• Eriline kvaliteet. Madal lisandite sisaldus: väävel kuni 0,015%, fosfor - kuni 0,025%.

Nagu varem mainitud, mida vähem lisandeid, seda parem on sulami kvaliteet.

Tavakvaliteediga madala süsinikusisaldusega teras GOST 380-94 on jagatud veel kolme rühma:

• A. Määratletud selle mehaanilise järgiomadused. Tarbijale tarnimise vorm on kõige sagedamini mitmeosalise ja lehtmetalli kujul.
• B. Peamised näitajad on keemiline koostis ja omadused. Optimaalne mehaaniliseks tööks surve all termilise teguri all (sepistamine, stantsimine).
• B. Seda tüüpi sulamite puhul on olulised järgmised omadused: tehnilised, tehnoloogilised, füüsikalised, keemilised ja vastav alt ka koostis.

Vastav alt desoksüdatsiooniprotsessile jaguneb teras järgmisteks osadeks:

• Rahulik. Kõvenemisprotsess kulgeb sujuv alt. Selle protsessi käigus gaase ei eraldu. Kokkutõmbumine toimub valuploki keskel.
• Poolrahulik. Vahevaade terasest rahuliku ja keeva kompositsiooni vahel.
• Keeb. Tahkumine toimub gaasi eraldumisel. Varjatud kokkutõmbuvad varrukad.

Põhifunktsioonid

Madala süsinikusisaldusega terasel on kõrge elastsus, kergesti deformeeruv külmas ja kuumas olekus. Selle sulami eripäraks on hea keevitatavus. Sõltuv alt lisaelementidest võivad terase omadused muutuda.

Kõige sagedamini kasutatakse madala süsinikusisaldusega sulameid ehituses ja tööstuses. Selle põhjuseks on madal hind ja head tugevusomadused. Sellist sulamit nimetatakse ka struktuurseks. Pehme terase omadused on märgistuses krüpteeritud. Allpool vaatleme selle funktsioone.

Märgistusfunktsioonid

Tavalisel pehmel terasel on täht CT ja number. Arv tuleks jagada 100-ga, siis see onmõista süsiniku protsenti. Näiteks CT15 (süsinik 0,15%).

Mõtleme märgistust ja dešifreerime tähistusi:

• Esimesed tähed või nende puudumine viitavad teatud kvaliteedirühma kuulumisele. See võib olla B või C. Kui tähte pole, siis kuulub sulam kategooriasse A.
• St tähistab terast.
• Arvuline tähis – krüptitud süsiniku protsent.
• kp, ps – tähistab keevat või poolrahulikku sulamit. Märgistuse puudumine näitab, et teras on rahulik (cn).
• Tähetähis ja sellele järgnev number näitavad, milliseid lisandeid koostis sisaldab ja nende protsendimäära. Näiteks G – mangaan, Yu – alumiinium, F – vanaadium.

Kvaliteetsete madala süsinikusisaldusega teraste puhul ei panda märgistusele tähte "St".

Rakendab ka värvikoodi. Näiteks 10. klassi pehme teras on valge. Eriotstarbelisi teraseid võib tähistada täiendavate tähtedega. Näiteks "K" - kasutatakse katlahoones; OSV – kasutatakse vagunitelgede jms tootmiseks.

Valmistatud tooted

Eristada saab mitut terasetoodete gruppi:

• Letteras. Alamliigid: paks leht (GOST 19903-74), õhuke leht (GOST 19904-74), lairiba (GOST 8200-70), riba (GOST 103-76), lainepapp (GOST 8568-78)
• Nurga profiilid. Võrdne riiul (GOST 8509-93), ebavõrdne riiul (GOST 8510-86).
• kanalid (GOST 8240-93).
• I-talad. Tavalised I-talad (GOST 8239-89), laia riiuliga I-talad (GOST 26020-83, STO ASCHM 20-93).
• Torud.
• Profileeritud põrandakate.

Sellesse loendisse on lisatud sekundaarsed profiilid, mis on moodustatud keevitamise ja töötlemise teel.

Kasutusvaldkonnad

Madala süsinikusisaldusega terase ulatus on üsna lai ja sõltub märgistusest:

• St 0, 1, 3Gsp. Lai kasutusala ehituses. Näiteks pehmest terasest tugevdustraat,
• 05kp, 08, 08kp, 08a. Sobib hästi tembeldamiseks ja külmtõmbamiseks (kõrge plastilisus). Kasutatakse autotööstuses: kereosad, kütusepaagid, poolid, keeviskonstruktsioonide osad.
• 10, 15. Kasutatakse osade jaoks, mis ei allu suurele koormusele. Katla torud, stantsid, liitmikud, poldid, kruvid.
• 18kp. Tüüpiline rakendus on keevitamise teel toodetud konstruktsioonid.
• 20, 25. Kasutatakse laialdaselt kinnitusdetailide tootmiseks. Põllumajandusmasinate liitmikud, klapikraanid, raamid ja muud osad.
• 30, 35. Kergelt koormatud teljed, ketirattad, hammasrattad jne.
• 40, 45, 50. Keskmise koormusega osad. Näiteks väntvõllid, hõõrdekettad.
• 60-85. Suure pingega osad. Need võivad olla raudteerööpad, kraanarattad, vedrud, seibid.

Nagu näete, on tootevalik lai - see pole ainult pehme terastraat. Samutineed on keerukate mehhanismide üksikasjad.

Madallegeeritud ja madala süsinikusisaldusega teras: erinevused

Sulami omaduste parandamiseks lisatakse legeerivaid elemente.

Teraseid, mis sisaldavad chebas vähesel määral süsinikku (kuni veerand protsenti) ja legeerivaid lisandeid (koguprotsent kuni 4%), nimetatakse vähelegeeritud terasteks. Sellised v altstooted säilitavad kõrged keevitusomadused, kuid samal ajal paranevad erinevad omadused. Näiteks tugevus, korrosioonivastane jõudlus ja nii edasi. Reeglina kasutatakse mõlemat tüüpi keeviskonstruktsioonides, mis peavad taluma temperatuurivahemikku miinus 40 kuni pluss 450 kraadi Celsiuse järgi.

Keevitusfunktsioonid

Madala süsinikusisaldusega teraste keevitamisel on kõrge jõudlus. Keevituse tüüp, elektroodid ja nende paksus valitakse järgmiste tehniliste andmete alusel:

• Ühendus peab kindlasti olema kindl alt kinnitatud.
• Õmbluse defekte ei tohi olla.
• Õmbluse keemiline koostis tuleb läbi viia vastav alt GOST-is määratud standarditele.
• Keevisliited peavad vastama töötingimustele (vibratsioonikindlus, mehaaniline pinge, temperatuuritingimused).

Kasutada saab erinevaid keevitusviise alates gaasist kuni süsinikdioksiidiga kuluvate elektroodidega keevitamiseni. Valides võtke arvesse madala süsinikusisaldusega ja madala sulamiga sulamite suurt sulatavust.

Seoses konkreetse kasutusega, kasutatakse ehituses ja inseneritöös madala süsinikusisaldusega terast.

Terase mark valitakse väljundis nõutavate füüsikaliste ja keemiliste omaduste alusel. Legeerelementide olemasolu võib parandada mõningaid omadusi (korrosioonikindlus, äärmuslikud temperatuurid), kuid ka halvendada teisi. Hea keevitatavus on veel üks nende sulamite eelis.

Nii, saime teada, mis on madala süsinikusisaldusega ja madala legeeritud terasetooted.