Süsinikterase klassid. Klassifikatsioon, GOST, rakendus

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

Teras on mustmetallurgia toode, peamine konstruktsioonimaterjal. Seda kasutatakse ehitusdetailide, mitmesuguste profiilide v altsmetalli, torude, osade, mehhanismide ja tööriistade tootmiseks.

Terase tootmine

Mustmetallurgia tegeleb raua ja terase tootmisega. Malm on kõva, kuid mitte vastupidav materjal. Teras on tugev, töökindel, plastiline, sulamitele kalduv metall, mida kasutatakse valukojas, v altsimisel, sepistamisel ja stantsimisel.

Terase valmistamiseks on mitu võimalust:

1. Konverter. Varustus: hapnikumuundur. Laeng (tooraine): valge malm, terase jäägid, lubjakivi. Toodetakse ainult süsinikteraseid.
2. Martenovski. Varustus: avatud koldeahi. Laeng: vedel malm, terase jäägid, rauamaak. Universaalne nii süsinik- kui legeerterase jaoks.
3. Elektrikaar. Varustus: elektrikaareahi. Laeng: terase jääk, malm, koks, lubjakivi. Üldine meetod.
4. Induktsioon. Varustus: induktsioonahi. Laeng: teras ja malm vanametall, ferrosulamid.

Terase tootmisprotsessi põhiolemus on negatiivsete keemiliste lisandite hulga vähendamine, et saada metalli, mida rahvasuus nimetatakse "raudaks" või õigemini raua-süsiniku sulamit, mille süsinikusisaldus ei ületa enam. kui 2,14%.

Deoksüdatsiooniprotsessid

Terasele on sulamise lõppfaasis iseloomulik keemisprotsess, mida mõjutavad selles sisalduvad lämmastik, vesinik ja süsinikoksiidid. Sellisel tahkestatud olekus sulamil on poorne struktuur, mis eemaldatakse v altsimise teel. See on pehme ja plastiline, kuid mitte piisav alt tugev.

Deoksüdatsiooniprotsess seisneb keevate lisandite desaktiveerimises, lisades sulamisse ferromangaani, ferrosiliitsiumi ja alumiiniumi. Sõltuv alt jääkgaaside ja deoksüdeerivate elementide hulgast võib teras olla poolvaikne või vaikne.

Nõutava deoksüdatsiooniastmega viimistletud teras valatakse kristalliseerimiseks ja järgmistes tehnoloogilistes etappides kasutamiseks valmis terasetoodete valmistamisel vormidesse.

Süsinikterase klassifikatsioon

Kogu maailmaturul olemasoleva terase võib jagada süsinikuks ja sulamiks. Kõik süsinikterase klassid on jagatud erinevateks klassifikaatorirühmadeks ja tähistustunnusteks.

Peamiste klassifitseerimistunnuste põhjal eristatakse:

1. Süsinikkonstruktsiooniterased. Need sisaldavad vähem kui 0,8% süsinikku. Neid kasutatakse armatuuri, v altstoodete ja valandite valmistamiseks.
2. Süsinikust tööriistateras, mis sisaldab süsinikkusumma 0,7% kuni 1,3%. Neid kasutatakse tööriistade ja instrumentide jaoks.

Deoksüdatsioonimeetodite abil:

• keetmine – deoksüdeerivad elemendid (RE) koostises alla 0,05%;
• poolrahulik – 0,05%≦RE≦0,15%;
• rahulik – 0,15%≦RE≦0,3%.

Keemilise koostise järgi:

• madala süsinikusisaldusega (0,3%≦C);
• keskmine süsinik (0,3≦C≦0,65%);
• kõrge süsinikusisaldus (0,65≦C≦1,3%).

Tööstuses ei kasutata teraseid, mis sisaldavad süsinikku üle 1,3%.

Sõltub mikrostruktuurist:

• hüpoeutektoid – sellises terases on süsinikusisaldus alla 0,8%;
• eutectoid - need on terased süsinikusisaldusega 0,8%;
• hüpereutektoid – terased süsinikusisaldusega üle 0,8%.

Kvaliteet:

1. Tavaline kvaliteet. Väävel sisaldab siin alla 0,06%, fosforit - mitte rohkem kui 0,07%.
2. Kvaliteetsed terased. Need ei sisalda rohkem kui 0,04% väävlit ja fosforit.
3. Kõrge kvaliteet. Väävli kogus siin ei ületa 0,025% ja fosfori - mitte rohkem kui 0,018%.

Põhistandardi järgi jagunevad süsinikterase klassid:

• Ehituslik tavakvaliteet;
• ehituskvaliteet;
• instrumentaalne kvaliteet;
• instrumentaalkõrge kvaliteet.

Tavakvaliteedilise konstruktsiooniterase märgistamise omadused

Tavakvaliteediga terased sisaldavad: Alates - kuni0,6%, S - kuni 0,06%, P - kuni 0,07%. Vaatame, kuidas see süsinikteras on märgistatud. GOST 380 määratleb järgmised tähistuse nüansid:

• A, B, C - rühm; A – templitel pole märgitud;
• 0–6 pärast tähti "St" – seerianumber, milles on krüpteeritud keemiline koostis ja (või) mehaanilised omadused;
• G – Mangan Mn (mangaani) olemasolu;
• kp, ps, cn - desoksüdatsiooniaste (keev, poolrahulik, rahulik).

Arvud 1 kuni 6 pärast deoksüdatsiooniastet kriipsuga on kategooriad. Sel juhul ei näidata esimest kategooriat mingil viisil.

Kaubamärgi alguses olevad tähed M, K võivad tähendada metallurgilist tootmismeetodit: avatud kolle või hapnikukonverterit. Muide, tavalise kvaliteediga süsinikteraseid esindab klasside kvantitatiivne koostis, ligikaudu 47 tükki.

Tavaliste kvaliteetsete konstruktsiooniteraste klassifikatsioon

Tavalise kvaliteediga süsinikterased on jagatud rühmadesse.

• Rühm A: terased, mis peavad täpselt vastama määratud mehaanilistele omadustele. Tarbijale tarnitakse neid kõige sagedamini leht- ja mitmeosaliste v altstoodetena (lehed, triibud, I-talad, liitmikud, neetid ja kastid). Hinne: St0, St1 – St6 (kp, ps, sp), kategooriad 1–3, sealhulgas St3Gps, St5Gps.
• Rühm B: terased, mis peavad olema reguleeritud vajaliku keemilise koostise ja omadustega. Valmistatakse valu- ja v altstooteid, mida töödeldakse täiendav altkuum surve (sepistamine, stantsimine). Hinded: Bst0, Bst1 (kp-sp), Bst2 (kp, ps), Bst3 (kp-sp, sealhulgas Bst3Gps), Bst4 (kp, ps), Bst 6 (ps, sp), kategooriad 1 ja 2.
• Rühm B: terased, mis peavad vastama nõutavatele keemilistele, füüsikalistele, mehaanilistele ja tehnoloogilistele omadustele. Seda rühma iseloomustavad mitmesugused klassid, millest valmistatakse plastikust lehttooteid, vastupidavad liitmikud töötamiseks oluliste temperatuuride erinevustega piirkondades, kriitilised osad (poldid, mutrid, teljed, kolvitihvtid). Kõiki selle rühma erineva koostise, omaduste ja klassidega tooteid ühendab hea tehnoloogiline keevitatavus. Hinded: VSt1-VSt6 (kp, ps, sp), VSt5 (ps, sp), sealhulgas VSt3Gps, kategooriad 1-6.

Tavakvaliteediga konstruktsiooniterased on sulamid, mida kasutatakse tööstuses laialdaselt.

Süsinikkvaliteediga terase märgistamine

Nimetatud kvaliteediga terase süsinikusisaldus on 0,05–0,6%. Selle klassifikatsioonirühma metalli sulatamine toimub avatud kolde või elektrikaare meetodil. Suur hulk süsiniku olemasolu muudab mehaanilised omadused mitmekesisemaks: madala süsinikusisaldusega – plastiline, keskmise süsinikusisaldusega – tugev.

Süsinikteraste S- ja P-sisaldus ei ületa vastav alt 0,04%.

Märgistus (GOST 1050-88):

• numbrid 05–60 – süsiniku krüpteeritud olemasolu (minimaalne – 0,05%, maksimaalne – 0,6%);
• kp, ps, cn - deoksüdatsiooniaste ("sp" ei olemärgitud);
• G, Yu, F – sisaldavad mangaani, alumiiniumi, vanaadiumi.

Erandide märkimine

Süsinikkvaliteediga terastel on märgistuses erandid:

• 15K, 20K, 22K – kõrgekvaliteedilised terased, kasutatav katlamajades;
• 20-PV - süsinik - 0,2%, teras on kasutatav torude valmistamisel kuumv altsimise teel, katla ehitamisel ja küttesüsteemide paigaldamisel, sisaldab vaske ja kroomi;
• OSV - teras vagunitelgede valmistamiseks, sisaldab niklit, kroomi, vaske.

Kõigi kvaliteetteraste klasside puhul on tüüpiline vajadus kasutada termilist (näiteks normaliseerimist) ja keemilis-termilist töötlust (näiteks karburiseerimine).

Süsinikkvaliteediga teraste klassifikatsioon

Seda tüüpi süsinikterase võib laias laastus jagada 4 rühma:

1. Väga plastiline materjal, mis sobib külmtöötluseks (v altsimiseks), lehtede ja torude v altsimiseks. Klassid – teras 08ps, teras 08, teras 08kp.
2. Metall, mida kasutatakse kuumv altsimisel ja stantsimisel, mis toimib termiliselt agressiivsetes tingimustes. Klassid – terasest 10 kuni teraseni 25.
3. Kriitiliste osade, sealhulgas vedrude, vedrude, liitmike, poltide, võllide valmistamisel kasutatav teras. Klassid – terasest 60 kuni teraseni 85.
4. Terased, mis nõuavad usaldusväärset tööd agressiivsetes tingimustes (näiteks roomiktraktori kett). Terasklassid 30, teras 50, teras 30G, teras 50G.

Võimalik on ka kõik 2 gruppi jagadaTuntud süsinikterase klassid kvaliteediklassist: struktuurne tava- ja struktuurne mangaan.

Süsinikkonstruktsiooniterase kasutamine

Terase klass kvaliteedi järgi	Bränd	Rakendus
tavaline kvaliteet	St0	tugevdus, ümbris
	St1	tas, I-kiired, kanalid
	St3Gsp	ehitusteras
	St5sp	puksid, mutrid, poldid
	St6ps	ehitusjäägid
	ST4kp	kujulised, leht-, pikad tooted vastupidavate konstruktsioonide jaoks
kvaliteet	Steel10	katelde torud, stantsid
	Steel15	kõrge elastsusega osad, nukid, poldid, mutrid
	Steel18kp	keevitatud konstruktsioonid
	Teras 20 ps	teljed, kahvlid, tihvtid, liitmikud, torud
	Steel50	käigud, sidurid
	Steel60	spindlid, seibid, vedrurõngad

Süsinikusest tööriistaterastel on kõrge tugevus ja sitkus. Neid tuleb tingimata kuumtöödelda mitmeastmeliselt.

Süsinikusisaldus terases: 0,7 – 1,3%. Kvaliteetseks - kuni 0,03%, fosforiks - kuni 0,035%. Ja instrumentaali jaokskõrge kvaliteet: väävel - kuni 0,02%, fosfor - kuni 0,03%.

Brändi tähis (GOST 1435-74):

• U – süsinikinstrumentaal;
• 7 -13 - süsinikusisaldus selles on vastav alt 0,7-1,3%;
• G - mangaani olemasolu;
• A on kvaliteetne.

Süsiniktööriistade teraste märgistamise põhipõhimõtete erandid on kellamehhanismide A75, ASU10E, AU10E osade materjal.

Nõuded süsinikterasele

Vastav alt GOST-ile peavad tööriistaterased vastama mitmetele omadustele.

Nõutavad füüsikalised, keemilised ja mehaanilised omadused: kõvaduse, löögitugevuse, tugevuse kvaliteedinäitajad, vastupidavus temperatuurimuutustele töö ajal (lõikamisel, puurimisel, löökkoormustel), korrosioonikindlus.

Spetsiifilised tehnoloogilised omadused:

• vastupidavus lõiketehnoloogia negatiivsetele protsessidele (laastude kleepumine, kõvenemine);
• hea töödeldavus treimisel ja lihvimisel;
• vastuvõtlikkus kuumtöötlemisele;
• ülekuumenemiskindlus.

Mehaaniliste ja tehnoloogiliste näitajate kvaliteedi parandamiseks allutatakse tööriistaterastele mitmeastmeline kuumtöötlus:

• tooraine lõõmutamine enne tööriistade valmistamist;
• karastamine (jahutamine soolalahustes) ja sellele järgnev valmistoodete karastamine (peamiselt madalkarastamine).

Saadudomadused määratakse keemilise koostise ja sellest tuleneva mikrostruktuuriga: martensiit tsementiidi ja austeniidi lisanditega.

Süsinikteraste kasutamine

Kirjeldatud teraseid kasutatakse igasuguste tööriistade valmistamiseks: lõike-, löök-, abitööriistad.

• Teras U7, U7A – haamrid, peitlid, kirved, peitlid, haamrid, peitlid, kalakonksud.
• Teras U8, U8A, U8G – saed, kruvikeerajad, keskstantsid, sügavused, lõikurid, tangid.
• Steel U9, U9A - metallitöö tööriist, puidu lõiketööriist.
• Teras U10, teras U10A, U11, U11A – raspid, kraanid, keerdpuurid, abitööriistad stantsimiseks ja suuruse määramiseks.
• U 12, U12A – hõõritsad, kraanid, mõõteriistad.
• U13, U13A – viilid, raseerimis- ja kirurgiainstrumendid, stantsimisstantsid.

Süsinikterase klassi ratsionaalne valik, selle kuumtöötlemise tehnoloogia, omaduste ja omaduste mõistmine on toodetud, töödeldud või kasutatud konstruktsioonide või tööriistade pika kasutusea võti.