Nízkouhlíková ocel: složení a vlastnosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Nízkouhlíková ocel je všudypřítomná. Jeho popularita je založena na fyzikálních, chemických vlastnostech a nízké ceně. Tato slitina je široce používána v průmyslu a stavebnictví. Pojďme se na tento typ oceli podívat blíže.

Složení

Ocel je železo obohacené uhlíkem během procesu tavení. Tavení uhlíku je charakteristické přítomností uhlíku, který určuje základní vlastnosti kovu, a nečistot: fosfor (do 0,07 %), křemík (do 0,35 %), síra (do 0,06 %), mangan (do 0,07 %). 0,8 %)). Měkká ocel tedy neobsahuje více než 0,25 % uhlíku.

Stejně jako ostatní přísady slouží mangan a křemík k deoxidaci (odstranění kyslíku z tekutého kovu, což snižuje křehkost při deformaci za tepla). Ale zvýšené procento síry může vést k praskání slitiny během tepelného zpracování, fosfor - během zpracování za studena.

Metody získávání

Výrobu nízkouhlíkové slitiny lze rozložit do několika fází: naložení železa a šrotu (vsázky) do pece, tepelné zpracování do stavu tavení, odstranění nečistot z hmoty.

Dále může dojít k odlévání oceli nebo dodatečnému zpracování: struskou nebo vakuem a inertními plyny.

K provádění těchto procesů se používají tři způsoby:

• Pece s otevřenou nístějí. Nejběžnější vybavení. Proces tavení probíhá během několika hodin, což umožňuje laboratořím sledovat kvalitu výsledného složení.
• Konvektory. Vyrábí se proplachováním kyslíkem. Je třeba poznamenat, že slitiny získané tímto způsobem nejsou vysoce kvalitní, protože obsahují více nečistot.
• Indukční a elektrické pece. Výrobní proces probíhá s použitím strusky. Tímto způsobem se získávají vysoce kvalitní a specializované slitiny.

Uvažujme o vlastnostech klasifikace slitin.

Zobrazení

Nízkouhlíková ocel může být tří typů:

• Běžná kvalita. V takových slitinách obsah síry nepřesahuje 0,06 %, fosfor 0,07 %.
• Kvalita. Obsahuje: síru do 0,04 %, fosfor do 0,035 %.
• Vysoká kvalita. Síra až 0,025 %, Fosfor až 0,025 %
• Speciální kvalita. Nízký obsah nečistot: síra až 0,015%, fosfor - až 0,025%.

Jak již bylo zmíněno dříve, čím méně nečistot, tím lepší kvalita slitiny.

Nízkouhlíková ocel GOST 380-94 běžné kvality se dělí do tří dalších skupin:

• A. Definováno svou mechanickouvlastnosti. Forma dodání spotřebiteli se nejčastěji vyskytuje ve formě vícedílné a plechové.
• B. Hlavními ukazateli jsou chemické složení a vlastnosti. Optimální pro mechanické působení tlakem pod tepelným faktorem (kování, lisování).
• B. U těchto typů slitin jsou důležité následující vlastnosti: technické, technologické, fyzikální, chemické a podle toho i složení.

Podle procesu dezoxidace se ocel dělí na:

• Klid. Proces vytvrzování probíhá hladce. Během tohoto procesu se neuvolňují žádné plyny. Ke smrštění dochází uprostřed ingotu.
• Poloklidný. Střední pohled na ocel mezi klidnými a vroucími kompozicemi.
• Vaření. Při uvolňování plynu dochází k tuhnutí. Skrytý smršťovací rukáv.

Základní funkce

Nízkouhlíková ocel má vysokou tažnost, snadno se deformuje za studena i za tepla. Charakteristickým rysem této slitiny je dobrá svařitelnost. V závislosti na přídavných prvcích se vlastnosti oceli mohou změnit.

Nízkouhlíkové slitiny se nejčastěji používají ve stavebnictví a průmyslu. Je to dáno nízkou cenou a dobrými pevnostními vlastnostmi. Taková slitina se také nazývá strukturální. Vlastnosti měkké oceli jsou zakódovány ve značení. Níže se podíváme na jeho funkce.

Funkce označení

Obyčejná měkká ocel má písmeno CT a číslo. Číslo by mělo být vyděleno 100, pak budepochopit procento uhlíku. Například CT15 (uhlík 0,15 %).

Zvažme označení a dešifrujeme označení:

• První písmena nebo jejich absence značí příslušnost ke konkrétní skupině kvality. Může to být B nebo C. Pokud tam není žádné písmeno, pak slitina patří do kategorie A.
• St znamená ocel.
• Číselné označení – zašifrované procento uhlíku.
• kp, ps - označuje vroucí nebo poloklidnou slitinu. Absence označení znamená, že ocel je klidná (cn).
• Písmenné označení a číslo za ním prozrazuje, které nečistoty jsou obsaženy ve složení a jejich procento. Například G – mangan, Yu – hliník, F – vanad.

U vysoce kvalitních nízkouhlíkových ocelí se v označení neuvádí nápis „St“.

Použije se také barevné kódování. Například měkká ocel třídy 10 je bílá. Oceli pro speciální účely mohou být označeny doplňkovými písmeny. Například "K" - se používá při výrobě kotelen; OSV - používá se pro výrobu náprav vozů atd.

Vyrobené produkty

Lze rozlišit několik skupin ocelových výrobků:

• Ocelový plech. Poddruh: silný plech (GOST 19903-74), tenký plech (GOST 19904-74), širokopásmový (GOST 8200-70), pás (GOST 103-76), vlnitý (GOST 8568-78)
• Úhlové profily. Stejná police (GOST 8509-93), nerovná police (GOST 8510-86).
• Kanály (GOST 8240-93).
• I-paprsky. Obyčejné I-nosníky (GOST 8239-89), Široké police I-nosníky (GOST 26020-83, STO ASCHM 20-93).
• Trubky.
• Profilovaná podlaha.

Do tohoto seznamu jsou přidány sekundární profily, které jsou vytvořeny svařováním a obráběním.

Oblasti použití

Rozsah nízkouhlíkové oceli je poměrně široký a závisí na označení:

• St 0, 1, 3Gsp. Široké uplatnění ve stavebnictví. Například výztužný drát z měkké oceli,
• 05kp, 08, 08kp, 08y. Dobré pro ražení a tažení za studena (vysoká plasticita). Používá se v automobilovém průmyslu: díly karoserie, palivové nádrže, cívky, části svařovaných konstrukcí.
• 10, 15. Používá se pro díly, které nejsou vystaveny vysokému zatížení. Kotlové trubky, výlisky, spojky, šrouby, šrouby.
• 18 kp. Typickou aplikací jsou konstrukce vyráběné svařováním.
• 20, 25. Široce používané pro výrobu spojovacího materiálu. Spojky, zdvihátka ventilů, rámy a další části zemědělských strojů.
• 30, 35. Lehce zatížené nápravy, ozubená kola, ozubená kola atd.
• 40, 45, 50. Části se střední zátěží. Například klikové hřídele, třecí kotouče.
• 60-85. Díly vystavené vysokému namáhání. Mohou to být železniční tratě, kola jeřábu, pružiny, podložky.

Jak můžete vidět, sortiment je rozsáhlý – nejde pouze o drát z měkké oceli. Takytoto jsou detaily složitých mechanismů.

Nízkolegovaná a nízkouhlíková ocel: rozdíly

Pro zlepšení jakýchkoli charakteristik slitiny jsou přidány legující prvky.

Oceli, které obsahují nízké množství uhlíku (do čtvrt procenta) a legujících přísad (celkové procento do 4 %) v cheba, se nazývají nízkolegované. Takové válcované výrobky si zachovávají vysoké svařovací vlastnosti, ale současně jsou vylepšeny různé vlastnosti. Například pevnost, antikorozní výkon a tak dále. Oba typy se zpravidla používají ve svařovaných konstrukcích, které musí odolat teplotnímu rozsahu od minus 40 do plus 450 stupňů Celsia.

Funkce svařování

Svařování nízkouhlíkových ocelí má vysoký výkon. Typ svařování, elektrody a jejich tloušťka se volí na základě následujících technických údajů:

• Spojení musí být určitě pevně uchyceno.
• Nesmí být žádné vady švů.
• Chemické složení švu musí být provedeno v souladu s normami stanovenými v GOST.
• Svařované spoje musí vyhovovat provozním podmínkám (odolnost vůči vibracím, mechanickému namáhání, teplotním podmínkám).

Lze použít různé typy svařování od svařování plynem po oxid uhličitý spotřební elektrodou. Při výběru vezměte v úvahu vysokou tavitelnost nízkouhlíkových a nízkolegovaných slitin.

S ohledem na konkrétní aplikaci se nízkouhlíková ocel používá ve stavebnictví a strojírenství.

Třída oceli se vybírá na základě požadovaných fyzikálních a chemických vlastností na výstupu. Přítomnost legujících prvků může zlepšit některé vlastnosti (odolnost vůči korozi, teplotní extrémy), ale jiné také zhoršit. Dobrá svařitelnost je další výhodou těchto slitin.

Takže jsme zjistili, co jsou produkty z nízkouhlíkové a nízkolegované oceli.