Acciaio al carbonio. Acciai al carbonio: caratteristiche, classificazione, lavorazione e scopo

I gradi di acciaio ad alto tenore di carbonio 55, 60 si distinguono per l'elevata resistenza e durezza e sono destinati alla produzione di alberi di laminazione, barre, funi metalliche.

I gradi di acciaio ad alto tenore di carbonio 55, 60, 65 e 70 sono caratterizzati da elevata resistenza e durezza e sono utilizzati per la produzione di rulli di laminatoi, barre, per funi metalliche.

Gli acciai ad alto tenore di carbonio 50, 55 e 60 hanno una bassa temprabilità.

L'acciaio ad alto tenore di carbonio dei gradi 55, 60, 65, 70 si distingue per l'elevata resistenza e durezza; viene utilizzato per la produzione di rotoli di laminatoi, barre, cavi metallici, ecc. alto contenuto il manganese è caratterizzato da una maggiore temprabilità, maggiore resistenza all'usura. Il suo scopo è approssimativamente lo stesso dell'acciaio con un normale contenuto di manganese.

I gradi di acciaio ad alto tenore di carbonio 55, 60, 65, 70 sono caratterizzati da elevata resistenza e durezza e sono utilizzati per la produzione di rulli di laminatoi, barre, per funi metalliche.

I gradi di acciaio ad alto tenore di carbonio 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 si distinguono per l'elevata resistenza e durezza w sono destinati alla produzione di alberi di laminazione, barre, funi metalliche.

I gradi di acciaio ad alto tenore di carbonio 55, 60 65 70 sono caratterizzati da elevata resistenza e durezza e sono utilizzati per la produzione di rotoli di laminatoi, barre, per funi metalliche.

I gradi di acciaio ad alto tenore di carbonio 55, 60, 65, 70 si distinguono per l'elevata resistenza e durezza e sono utilizzati per la produzione di rulli per laminatrici, barre e funi metalliche.

Saldatura di acciai ad alto tenore di carbonio VStb. 45, 50 e 60 e gli acciai al carbonio fusi con un contenuto di carbonio fino allo 0,7% sono ancora più difficili. Questi acciai sono utilizzati principalmente nelle parti fuse e nella produzione di utensili. La loro saldatura è possibile solo con riscaldamento preliminare e concomitante a una temperatura di 350 - 400 C e successivo trattamento termico in forni di riscaldamento. Durante la saldatura, è necessario rispettare le regole per l'acciaio al carbonio medio. Si ottengono buoni risultati quando si salda con cordoni stretti e piccole aree con il raffreddamento di ogni strato. Una volta completata la saldatura, è necessario un trattamento termico.

Le matrici devono essere realizzate in acciaio ad alto tenore di carbonio per utensili U10A, U12A o in lega per utensili. In questo caso, l'usura della matrice è insignificante e la sua durata è elevata. Un'ulteriore cromatura o bordatura della superficie di lavoro della matrice ha un effetto positivo sul processo di stampaggio.

Il più semplice nella composizione e il più economico sono gli acciai ad alto tenore di carbonio U8 - U10, utilizzati per la produzione di piccoli magneti irresponsabili. Gli acciai al cromo contenenti dal 15 al 32% di Cr sono di qualità superiore. Le aggiunte di cobalto aumentano notevolmente proprietà magnetiche diventare. Quando si utilizzano questi acciai, si dovrebbe tenere conto del loro costo elevato e, se possibile, sostituirli con acciai più economici.

Il più semplice nella composizione e il più economico sono gli acciai ad alto tenore di carbonio U8 - U10, utilizzati per la produzione di piccoli magneti irresponsabili. Gli acciai al cromo contenenti dall'15 al 32% di Og sono di qualità superiore. Gli additivi di cobalto aumentano significativamente le proprietà magnetiche dell'acciaio. Quando si utilizzano questi acciai, si dovrebbe tenere conto del loro costo elevato e, se possibile, sostituirli con acciai più economici.

I dischi guidati sono fatti da foglio d'acciaio spessore da 1 3 a 2 mm. Di solito vengono utilizzati acciai a medio e alto tenore di carbonio 50, 65, 85, il che consente di conferire al disco le proprietà elastiche necessarie.

I gradi di acciaio dolce 08, 10, 15, 20, 25 sono utilizzati per parti leggermente caricate, la cui fabbricazione è associata alla saldatura e allo stampaggio. I gradi di acciaio al carbonio medio 25, 30, 40, 45, 50 vengono utilizzati per la produzione di assali, alberi, ingranaggi e altre parti. Gli acciai ad alto tenore di carbonio 55, 60 vengono utilizzati per la produzione di molle elicoidali, cavi e altre parti critiche.

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Non contiene elementi di lega, tra cui cromo, vanadio e nichel. Vale la pena notare che questa specie l'acciaio contiene carbonio oltre lo 0,6%. Contenuto carbonio determina le proprietà degli acciai. Pertanto, con un aumento della percentuale di carbonio nella composizione dell'acciaio, la sua resistenza alla trazione aumenta e la durezza aumenta, ma, allo stesso tempo, le sue proprietà plastiche diminuiscono.

L'acciaio al carbonio è più resistente alle alte temperature e mantiene le sue proprietà se riscaldato a 450 gradi Celsius. Percepisce perfettamente carichi dinamici di varia gravità ed è in grado di resistere alla corrosione. In questo caso, l'acciaio al carbonio è molto leggero e resistente all'usura. Un esempio di acciaio al carbonio è la ghisa e i suoi prodotti.

Diversi tipi di acciai al carbonio vengono utilizzati per la produzione di utensili, parti per caldaie, tubi, turbine e altri prodotti che vengono utilizzati per operare con carichi elevati.

Gli acciai a medio e alto tenore di carbonio hanno caratteristica saliente– formare strutture di indurimento nella saldatura e nella zona interessata dal calore, che possono creare un rischio di frattura fragile. Per ottenere saldature affidabili, viene selezionato un tipo di acciaio in base alla possibilità di ottenere le proprietà meccaniche stabili richieste dei giunti saldati.

Gli acciai ad alto tenore di carbonio sono soggetti a fragilità dopo l'esposizione al ciclo termico della saldatura ed è molto più pronunciato rispetto agli acciai a medio carbonio. Gli acciai di questo tipo sono sensibili alle cricche calde e fredde. Per questo motivo, è indispensabile riscaldare il metallo da saldare a una temperatura di 350 - 400 gradi Celsius. Dopo il riscaldamento, richiede la ricottura ed eseguirlo fino a quando il pezzo da saldare non si raffredda fino a una temperatura di 20 gradi Celsius.

La produzione di giunti saldati affidabili può essere difficile a causa del pericolo imminente di cricche da freddo e della maggiore sensibilità degli acciai di questo tipo ai concentratori di sollecitazioni sotto carichi statici e dinamici.

Le strutture saldate sono progettate con la concentrazione di sollecitazione più bassa. I raggi di transizione da una sezione all'altra della parte saldata dovrebbero essere massimi in base a considerazioni progettuali accettabili.

Per aumentare la resistenza delle saldature in acciaio ad alto tenore di carbonio, è necessario creare transizioni fluide da uno all'altro metallo di saldatura. Per una saldatura di testa, vale la pena rimuovere il rinforzo cordone di saldatura.

In questo caso, è necessario prestare particolare attenzione alla penetrazione della saldatura, che ha una transizione più ripida dalla saldatura al metallo del prodotto. Durante la lavorazione superficie interna le parti per la pulizia e la penetrazione non sono possibili, quindi la saldatura combinata deve essere eseguita senza il supporto rimanente.

In questo caso, il primo cordone di saldatura viene realizzato mediante saldatura automatica ad arco di argon utilizzando un elettrodo non consumabile senza additivo lungo l'intera lunghezza del cordone di saldatura, fornendo una penetrazione uniforme del 100% del metallo.

Scopo e produzione

Il loro scopo principale è quello di ottenere il filo della fune. Usato nella fabbricazione brevettare. rapidamente raffreddato per ottenere una struttura a grana fine F+P (ferrite + perlite) e subito sottoposta a deformazione a freddo - disegno. La combinazione di struttura ultrafine e incrudimento permette di ottenere una sollecitazione meccanica nel filo σ B > = 3000 - 5000 MPa. A causa della bassa viscosità, parti strutturali realizzate con questo acciaio non fare. Per la produzione di cuscinetti, gradi di acciaio in lega di cromo (da 0,35 a 1,70% (in peso) Cr) ShKh4, ShKh15, ShKh15SG, ShKh20SG contenenti 0,95-1,05% (in peso) di carbonio (GOST 801- 78. Acciaio per cuscinetti Specifiche). L'acciaio ad alto tenore di carbonio viene utilizzato per produrre graniglia d'acciaio DSL (fusa), DSK (tritata) e DSR (tritata) per la granigliatura di superfici - pulizia o indurimento abrasivo (GOST 11964-81. Graniglia di ghisa e acciaio tecnico. Generale specifiche). Per la produzione di molle viene utilizzato filo di acciaio KT-2 (0,86-0,91% (in peso) C) e 3K-7 (0,68-0,76% (in peso) C).

Acciai contenenti più dello 0,6% di carbonio. sono saldati molto peggio di quelli a carbonio medio, in cui il carbonio contiene dallo 0,25 allo 0,6%. Gli acciai ad alto tenore di carbonio sono molto inclini indurimento e cracking nella zona di transizione e nella zona termicamente alterata. Pertanto, nella loro saldatura, viene utilizzata una punta con una potenza termica inferiore, pari a 75 l / h per 1 mm di spessore del metallo. La fiamma deve essere in diminuzione o con un leggero eccesso di acetilene. Con una fiamma ossidante, si verifica un aumento del burnout del carbonio e la cucitura è porosa. La prevenzione della comparsa di zone indurite e crepe viene effettuata mediante riscaldamento preliminare e concomitante fino a 200-250 °.

Il materiale di riempimento è un filo Sv-15 contenente carbonio dallo 0,11 allo 0,18% o Sv-15G secondo GOST 2246-54. Si preferisce la saldatura a sinistra. Dopo la saldatura, è necessaria la normalizzazione.

È inoltre possibile ottenere un metallo saldato con elevate proprietà meccaniche durante la saldatura di questi acciai utilizzando un filo d'apporto con un normale contenuto di carbonio. ma legato con cromo (0,5 - 1%), nichel (2 - 4%) e manganese (0,5 - 0,8%). Quando si saldano metalli con uno spessore inferiore a 3 mm, il preriscaldamento non viene eseguito.

Acciaio a basso tenore di carbonio: composizione e proprietà

15 settembre 2016

L'acciaio a basso tenore di carbonio è onnipresente. La sua popolarità si basa sul fisico, proprietà chimiche oh e a basso costo. Questa lega è ampiamente utilizzata nell'industria e nell'edilizia. Diamo un'occhiata più da vicino a questo tipo di acciaio.

L'acciaio è ferro arricchito con carbonio durante il processo di fusione. La fusione del carbonio è caratterizzata dalla presenza di carbonio, che determina le proprietà di base del metallo, e dalle impurità: fosforo (fino a 0,07%), silicio (fino a 0,35%), zolfo (fino a 0,06%), manganese (fino a 0,8%). Quindi, l'acciaio dolce contiene non più dello 0,25% di carbonio. Come per altri additivi, manganese e silicio servono a disossidare (rimuovere l'ossigeno dal metallo liquido, che riduce la fragilità durante la deformazione a caldo). Ma una maggiore percentuale di zolfo può portare alla rottura della lega durante il trattamento termico, fosforo - durante il trattamento a freddo.

Come ottenere

La produzione di una lega a basso tenore di carbonio può essere scomposta in più fasi: caricamento di ferro e rottami (carica) nel forno, trattamento termico fino allo stato di fusione, rimozione delle impurità dalla massa. Inoltre, possono aver luogo la colata dell'acciaio o la lavorazione aggiuntiva: con scorie o sottovuoto e gas inerti.

Per eseguire tali processi vengono utilizzati tre metodi:

Forni a focolare aperto. L'attrezzatura più comune. Il processo di fusione avviene in poche ore, il che consente ai laboratori di monitorare la qualità della composizione risultante.
Forni termoconvettori. Prodotto mediante spurgo con ossigeno. Va notato che le leghe così ottenute non sono di alta qualità, poiché contengono grande quantità impurità.
Forni a induzione ed elettrici. Il processo di produzione prevede l'utilizzo di scorie. In questo modo si ottengono leghe di alta qualità e specializzate.

Considera le caratteristiche della classificazione delle leghe.

L'acciaio a basso tenore di carbonio può essere di tre tipi:

Qualità regolare. In tali leghe, il contenuto di zolfo non supera lo 0,06%, il fosforo lo 0,07%.
qualità. La composizione contiene: zolfo fino allo 0,04%, fosforo fino allo 0,035%.
Alta qualità. Contenuto di zolfo fino a 0,025%, contenuto di fosforo fino a 0,025%
Qualità speciale. Basso contenuto di impurità: zolfo fino allo 0,015%, fosforo - fino allo 0,025%.

Come accennato in precedenza, le meno impurità, il qualità migliore lega.
L'acciaio a basso tenore di carbonio GOST 380-94 di qualità ordinaria è diviso in altri tre gruppi:

MA. determinato dalle sue proprietà meccaniche. La forma di consegna al consumatore si trova più spesso sotto forma di multisezione e lamiera.
B. Indicatori di base - Composizione chimica e proprietà. Ottimo per l'azione meccanica a pressione sotto un fattore termico (forgiatura, stampaggio).
A. Per questi tipi di leghe sono importanti le seguenti proprietà: tecniche, tecnologiche, fisiche, chimiche e, di conseguenza, di composizione.

Secondo il processo di disossidazione, l'acciaio è suddiviso in:

Calma. Il processo di stagionatura procede senza intoppi. Nessun gas viene rilasciato durante questo processo. Il restringimento si verifica nel mezzo del lingotto.
Semi-calma. Una visione intermedia dell'acciaio tra composizioni calme e bollenti.
Bollente. La solidificazione avviene con il rilascio di gas. Guscio di restringimento di tipo nascosto.

Proprietà di base

L'acciaio a basso tenore di carbonio è altamente duttile, facilmente deformabile a freddo ea caldo. segno distintivo una tale lega è una buona saldabilità. A seconda degli elementi aggiuntivi, le proprietà dell'acciaio possono variare.
Molto spesso, le leghe a basso tenore di carbonio vengono utilizzate nell'edilizia e nell'industria. Ciò è dovuto al prezzo basso e alle buone proprietà di resistenza. Tale lega è anche chiamata strutturale. Le proprietà dell'acciaio a basso tenore di carbonio sono crittografate nella marcatura. Di seguito considereremo le sue caratteristiche.

Caratteristiche di marcatura

L'acciaio dolce ordinario ha la designazione della lettera CT e digitale. Il numero dovrebbe essere diviso per 100, quindi la percentuale di carbonio sarà chiara. Ad esempio, CT15 (carbonio 0,15%).

Considera la marcatura e decifra la notazione:

Le prime lettere o la loro assenza indicano l'appartenenza a un particolare gruppo di qualità. Può essere B o C. Se non c'è una lettera, la lega appartiene alla categoria A.
St significa la parola "steel9raquo;.
La designazione digitale è la percentuale crittografata di carbonio.
kp, ps - denota una lega bollente o semi-calma. L'assenza di una designazione indica che l'acciaio è calmo (cn).
La designazione della lettera e il numero dopo di essa rivelano quali impurità sono incluse nella composizione e la loro percentuale. Ad esempio, G - manganese, Yu - alluminio, F - vanadio.

Per gli acciai a basso tenore di carbonio di alta qualità, la scritta "St9raquo;" non viene inserita nella marcatura.
Si applica anche designazione del colore. Ad esempio, l'acciaio dolce di grado 10 ha Colore bianco. Diventare scopo speciale può essere indicato con lettere aggiuntive. Ad esempio, "K9raquo; - utilizzato nella costruzione di caldaie; OSV - utilizzato per la produzione di assi di carri, ecc.

Prodotti artigianali

Esistono diversi gruppi di prodotti siderurgici:

Lamiera d'acciaio. Sottospecie: lamiera spessa (GOST 19903-74), lamiera sottile (GOST 19904-74), banda larga (GOST 8200-70), striscia (GOST 103-76), ondulata (GOST 8568-78)
Profili angolari. Scaffale uguale (GOST 8509-93), scaffale disuguale (GOST 8510-86).
Canali(GOST 8240-93).
I-travi. Travi a I ordinarie (GOST 8239-89), Travi a I a scaffale largo (GOST 26020-83, STO ASCHM 20-93).
Tubi.
Pavimento profilato.

A questo elenco vengono aggiunti i profili secondari, che si formano grazie alla saldatura e alla lavorazione.

Applicazioni

L'ambito di utilizzo dell'acciaio a basso tenore di carbonio è piuttosto ampio e dipende dalla marcatura:

St 0, 1, 3Gsp. Ampia applicazione nella costruzione. Ad esempio, filo di armatura in acciaio a basso tenore di carbonio,
05kp, 08, 08kp, 08a. Ottimo per stampaggio e trafilatura a freddo (elevata plasticità). Utilizzato nell'industria automobilistica: parti di carrozzeria, serbatoi di carburante, bobine, parti di strutture saldate.
10, 15. Sono utilizzati per parti che non sono soggette a carichi elevati. Tubi caldaia, stampaggi, giunti, bulloni, viti.
18kp. Un'applicazione tipica sono le strutture prodotte mediante saldatura.
20, 25. Ampiamente usato per la produzione di elementi di fissaggio. Giunti, punterie per valvole, telai e altre parti di macchine agricole.
30, 35. Assi, ruote dentate, ingranaggi, ecc. a basso carico.
40, 45, 50. Parti soggette a carichi medi. Ad esempio, alberi a gomiti, dischi di attrito.
60-85. Parti soggette a forti sollecitazioni. Potrebbero essere binari per ferrovia, ruote per gru, molle, rondelle.

Come puoi vedere, la gamma di prodotti è ampia: non è solo filo di acciaio a basso tenore di carbonio. Sono anche i dettagli di meccanismi complessi.

Acciaio bassolegato e basso tenore di carbonio: differenze

Per migliorare qualsiasi caratteristica della lega, vengono aggiunti elementi di lega.
Gli acciai che contengono una bassa quantità di carbonio (fino a un quarto di percento) e additivi di lega (una percentuale totale fino al 4%) nella cheba sono chiamati bassolegati. Tali prodotti laminati mantengono un'elevata saldabilità, ma allo stesso tempo vengono migliorate proprietà diverse. Ad esempio, resistenza, prestazioni anticorrosione e così via. Di norma, entrambi i tipi vengono utilizzati nelle strutture saldate, che devono resistere a un intervallo di temperatura da meno 40 a più 450 gradi Celsius.

Caratteristiche di saldatura

La saldatura di acciai a basso tenore di carbonio ha alte prestazioni. Il tipo di saldatura, gli elettrodi e il loro spessore sono selezionati in base ai seguenti dati tecnici:

La connessione deve essere saldamente fissata.
Non dovrebbero esserci difetti di cucitura.
La composizione chimica della cucitura deve essere eseguita secondo gli standard specificati in GOST.
I giunti saldati devono essere conformi alle condizioni di esercizio (resistenza alle vibrazioni, sollecitazioni meccaniche, condizioni di temperatura).

Può essere utilizzato diversi tipi saldatura da gas a saldatura in elettrodo consumabile di anidride carbonica. Quando si seleziona, tenere conto dell'elevata fusibilità delle leghe a basso tenore di carbonio e bassolega.

Per quanto riguarda l'ambito di applicazione specifico, l'acciaio a basso tenore di carbonio viene utilizzato nelle costruzioni e nell'ingegneria.
La qualità dell'acciaio viene selezionata in base alle proprietà fisiche e chimiche richieste in uscita. La presenza di elementi di lega può migliorare alcune proprietà (resistenza alla corrosione, temperature estreme), ma anche peggiorarne altre. Una buona saldabilità è un altro vantaggio di tali leghe.

Quindi, abbiamo scoperto quali sono i prodotti dell'acciaio a basso tenore di carbonio e bassolegato.

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Acciaio ad alto tenore di carbonio: è bene avere molte impurità nella lega?

L'acciaio ad alto tenore di carbonio ha trovato la sua applicazione in molti settori, perché presenta numerosi vantaggi. Tuttavia, il suo utilizzo è tutt'altro che sempre conveniente, quindi è molto importante conoscere le proprietà e le caratteristiche di questa lega. È su di loro che sarà discusso di seguito.

Cosa sono gli acciai ad alto tenore di carbonio?
Proprietà e portata dell'acciaio ad alto tenore di carbonio
Marcatura per acciai ad alto tenore di carbonio

1 Cosa sono gli acciai ad alto tenore di carbonio?

La prima cosa da fare è capire cos'è l'acciaio. Quindi, è una lega di carbonio e ferro, così come altri elementi di lega. Inoltre, il contenuto del primo varia dallo 0,02% al 2,14% e, a seconda della sua quantità, gli acciai sono suddivisi in acciai a basso, medio e alto tenore di carbonio. Quanto a quest'ultimo, in questo caso, come risulta già dal nome, c'è un aumento della quantità di carbonio nella lega, che è superiore allo 0,6%. Questa composizione influisce sulle prestazioni.

L'acciaio ad alto tenore di carbonio, le cui proprietà meccaniche discuteremo più dettagliatamente di seguito, è piuttosto problematico da saldare, e tutto a causa della tendenza del materiale a difetti come zone indurite e crepe nella regione interessata dal calore. A questo proposito, è necessario utilizzare punte a bassa potenza termica. Per quanto riguarda la fiamma, dovrebbe essere riducente, perché quella ossidante porterà ad un eccessivo burnout del carbonio, e ciò contribuirà ad aumentare la porosità della cucitura.

Per prevenire i difetti sopra descritti, il materiale deve essere riscaldato a una temperatura di 200–250 °C.

2 Proprietà e portata dell'acciaio ad alto tenore di carbonio

Considera come il contenuto di carbonio influisce sulle proprietà degli acciai. Quindi, all'aumentare di questo elemento, la percentuale di cementite nella struttura aumenta, mentre la quantità di ferrite, al contrario, diminuisce. Di conseguenza, il materiale diventa meno duttile. Per quanto riguarda caratteristiche come durezza e resistenza, un tale cambiamento le colpisce in modo positivo. Ma anche qui non tutto è così semplice, il massimo caratteristiche di forza sarà raggiunto a un valore di carbonio dell'1%, ma se la sua quantità aumenta ulteriormente, nella struttura apparirà una rete di cementite secondaria e la resistenza inizierà a diminuire.

Soffermiamoci ora sulla resistenza all'urto di tali acciai, diminuisce, ma aumenta la resistenza elettrica e l'intervallo di temperatura per il passaggio del materiale dalla frattura duttile a quella fragile. Inoltre, vale la pena notare che il deterioramento delle proprietà di colata, saldabilità e operazioni come il taglio e la formatura del materiale diventeranno più problematiche. A questo proposito, questi gradi di acciaio non sono del tutto adatti alla saldatura, anche se questa operazione non può essere evitata, soprattutto quando noi stiamo parlando di Lavoro di riparazione. Sono molto più spesso usati per stampare parti. Oltretutto, ampio utilizzo Ho trovato anche un filo di questo tipo di materiale. Sono utilizzati anche nell'industria della fonderia.

3 Marcatura per acciai ad alto tenore di carbonio

Naturalmente, per sapere quale sia l'impatto di certo elementi chimici sulle proprietà delle leghe è molto importante, ma come determinarne la composizione? Dopotutto, è lui che gioca un ruolo significativo e influenza la proprietà, la qualità e la resistenza alla trazione del materiale e, se non viene selezionato correttamente, a volte le conseguenze possono essere irreversibili. Quindi, ad esempio, se viene superata la resistenza alla trazione di qualsiasi elemento strutturale, crolla.

È per questo che esiste una marcatura che ha designazioni di lettere e numeri e viene applicata con una speciale vernice indelebile. Inoltre, utilizzando questo codice, non solo puoi leggere il numero di elementi di lega, ma anche saperne di più Informazioni aggiuntive, come la qualità del metallo, il suo grado di disossidazione, ecc. Questo sarà discusso in questo paragrafo.

Quindi, oltre al carbonio, la presenza del manganese influisce anche sulle proprietà dell'acciaio. Favorisce la temprabilità, migliora le caratteristiche di resistenza del materiale e la sua resistenza all'usura.. A questo proposito, è presente in quasi tutti i tipi di acciaio e, se il suo contenuto è superiore allo 0,8%, nella marcatura di tale materiale, subito dopo la designazione digitale che indica la quantità di carbonio, verrà visualizzata la lettera "G" Seguire. Se parliamo di acciai per utensili con un contenuto di carbonio superiore allo 0,75%, il loro codice inizia con una "U" maiuscola, seguita da una percentuale di C in decimi. Quindi, U9 significa che stanno parlando di acciaio per utensili al carbonio. in cui circa lo 0,9% di carbonio.

Inoltre, gli acciai ad alto tenore di carbonio di diversi gradi hanno altre denominazioni. Ad esempio, se la lega è Alta qualità, quindi la lettera "A" viene necessariamente posta alla fine del codice, ma soprattutto quelli di alta qualità sono indicati come "Ø". In base al grado di disossidazione, questi materiali sono suddivisi in ebollizione, semi-calma e calma, la loro designazione rispettivamente nella marcatura "kp", "ps" e "sp".

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Acciaio a basso tenore di carbonio -- Acciaio al carbonio con fino allo 0,25% di carbonio (C). Gli acciai a basso tenore di carbonio 20, VMStZsp, S75, APS 10M4, 18X1PMF hanno una buona resistenza alla fatica statica da idrogeno.

I gradi di acciaio a basso tenore di carbonio 08, 08kp, 08ps sono acciai teneri, più spesso utilizzati allo stato ricotto per la produzione di parti mediante stampaggio a freddo - imbutitura. I gradi di acciaio 10, 15, 20, 25 sono solitamente utilizzati come cementazione e gli acciai ad alto tenore di carbonio 60, 65, 70, 75, 80 e 85 sono utilizzati principalmente per la produzione di molle, molle, filo ad alta resistenza e altri prodotti con elevata elasticità e resistenza all'usura. Gli acciai al carbonio medio 30 35 40 45 50 e acciai simili con un alto contenuto di manganese ZOG, 40G, 50G vengono utilizzati per la produzione di un'ampia varietà di parti di macchine.

Acciaio al carbonio medio - acciaio al carbonio con un contenuto di carbonio di 0,25 ... 0,6%. I gradi di acciaio strutturale al carbonio medio 30 - 55 vengono utilizzati dopo la normalizzazione, il miglioramento, l'indurimento con basso rinvenimento e l'indurimento superficiale per la produzione di un'ampia gamma di parti di costruzione di macchine. Acciaio strutturale al carbonio ad alta resistenza, resistenza all'usura, con elevate proprietà elastiche dei gradi 60, 60G, 65, 65G, 70, 70G, 80 e 85 viene utilizzato dopo la tempra e rinvenimento, normalizzazione e rinvenimento, tempra superficiale per la produzione di parti operative in condizioni di attrito con elevati carichi statici e di vibrazione.

Steel 40G appartiene al gruppo degli acciai strutturali a medio carbonio con alto contenuto di manganese e ha una maggiore resistenza. La presenza fino al 10% di Mn e fino allo 037% di Si garantisce una buona disossidazione e una colata regolare dell'acciaio. L'acciaio acquisisce proprietà ad alta resistenza dopo l'indurimento e il rinvenimento.

L'acciaio 50G appartiene al gruppo degli acciai strutturali a medio carbonio con alto contenuto di manganese, ha un'elevata resistenza ed elevate proprietà elastiche. Si applica dopo trattamento termico- tempra e rinvenimento, in alcuni casi - dopo la normalizzazione.

L'acciaio 40 N si riferisce ad acciai strutturali a medio carbonio di elevata resistenza e tenacità. La presenza di cromo e nichel conferisce all'acciaio proprietà di elevata resistenza, maggiore tenacità e buone proprietà tecnologiche. L'acciaio ha una profonda temprabilità.

Acciaio ad alto tenore di carbonio - acciaio con un contenuto di carbonio superiore allo 0,6% (fino al 2%). Il loro scopo principale è quello di ottenere il filo della fune. Nella fabbricazione, viene utilizzato il brevetto, viene rapidamente raffreddato per ottenere una struttura F+P a grana fine (ferrite + perlite) e subito sottoposto a deformazione a freddo - trafilatura. La combinazione di struttura ultrafine e incrudimento permette di ottenere una sollecitazione meccanica nel filo = 3000 - 5000 MPa. A causa della bassa viscosità, le parti strutturali non sono realizzate con questo acciaio. Per la produzione di cuscinetti, gradi di acciaio in lega di cromo (da 0,35 a 1,70% (in peso) Cr) ShKh4, ShKh15, ShKh15SG, ShKh20SG contenenti 0,95-1,05% (in peso) di carbonio (GOST 801- 78. Acciaio per cuscinetti Specifiche). L'acciaio ad alto tenore di carbonio viene utilizzato per produrre pallini d'acciaio DSL (fuso), DSC (tagliato) e DSR (tagliato) per la granigliatura di superfici - pulizia o indurimento abrasivo (GOST 11964-81. Ghisa e pallini di acciaio tecnico. Specifiche generali) . Per la produzione di molle viene utilizzato filo di acciaio KT-2 (0,86-0,91% (in peso) C) e 3K-7 (0,68-0,76% (in peso) C).

I gradi di acciaio ad alto tenore di carbonio 55, 60 si distinguono per l'elevata resistenza e durezza e sono destinati alla produzione di alberi di laminazione, barre, funi metalliche.

Gli acciai ad alto tenore di carbonio 50, 55 e 60 hanno una bassa temprabilità.

L'acciaio ad alto tenore di carbonio dei gradi 55, 60, 65, 70 si distingue per l'elevata resistenza e durezza, viene utilizzato per la produzione di rulli di laminatoi, barre, per cavi metallici, ecc. L'acciaio ad alto contenuto di manganese è caratterizzato da maggiore temprabilità, maggiore resistenza all'usura. Il suo scopo è approssimativamente lo stesso dell'acciaio con un normale contenuto di manganese.

I gradi di acciaio ad alto tenore di carbonio 55, 60, 65, 70 sono caratterizzati da elevata resistenza e durezza e sono utilizzati per la produzione di rulli di laminatoi, barre, per funi metalliche.

I gradi di acciaio ad alto tenore di carbonio 55, 60 65 70 sono caratterizzati da elevata resistenza e durezza e sono utilizzati per la produzione di rotoli di laminatoi, barre, per funi metalliche.

I gradi di acciaio ad alto tenore di carbonio 55, 60, 65, 70 si distinguono per l'elevata resistenza e durezza e sono utilizzati per la produzione di rulli per laminatrici, barre e funi metalliche. La saldatura di acciai ad alto tenore di carbonio VStb, 45, 50 e 60 e acciai al carbonio fusi con un contenuto di carbonio fino allo 0-7% è ancora più difficile. Questi acciai sono utilizzati principalmente nelle parti fuse e nella produzione di utensili. La loro saldatura è possibile solo con riscaldamento preliminare e concomitante a una temperatura di 350 - 400 C e successivo trattamento termico in forni di riscaldamento. Durante la saldatura, è necessario rispettare le regole per l'acciaio al carbonio medio. Si ottengono buoni risultati quando si salda con cordoni stretti e piccole aree con raffreddamento di ogni strato. Una volta completata la saldatura, è necessario un trattamento termico.

Acciai al carbonio. Classificazione e marcatura degli acciai al carbonio. Acciai al carbonio per utensili e strutturali

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Considera come il contenuto di carbonio influisce sulle proprietà degli acciai. Quindi, all'aumentare di questo elemento, la percentuale di cementite nella struttura aumenta, mentre la quantità di ferrite, al contrario, diminuisce. Di conseguenza, il materiale diventa meno duttile. Per quanto riguarda caratteristiche come durezza e resistenza, un tale cambiamento le colpisce in modo positivo. Ma anche qui, non tutto è così semplice, le caratteristiche di resistenza massima si ottengono con un valore di carbonio dell'1%, ma se la sua quantità aumenta ancora, nella struttura apparirà una rete di cementite secondaria e la resistenza inizierà a diminuire.

Soffermiamoci ora sulla resistenza all'urto di tali acciai, diminuisce, ma aumenta la resistenza elettrica e l'intervallo di temperatura per il passaggio del materiale dalla frattura duttile a quella fragile. Inoltre, vale la pena notare che il deterioramento delle proprietà di colata, saldabilità e operazioni come il taglio e la formatura del materiale diventeranno più problematiche. A questo proposito, questi gradi di acciaio non sono del tutto adatti alla saldatura, anche se questa operazione non può essere evitata, soprattutto quando si tratta di lavori di riparazione. Sono molto più spesso usati per. Inoltre, si è diffuso anche il filo realizzato con questo tipo di materiale. Sono utilizzati anche nell'industria della fonderia.

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Certo, è molto importante sapere quale effetto hanno determinati elementi chimici sulle proprietà delle leghe, ma come si può determinarne la composizione? Dopotutto, è lui che gioca un ruolo significativo e influenza la proprietà, la qualità e la resistenza alla trazione del materiale e, se non viene selezionato correttamente, a volte le conseguenze possono essere irreversibili. Quindi, ad esempio, se viene superata la resistenza alla trazione di qualsiasi elemento strutturale, crolla.

È per questo che esiste una marcatura che ha designazioni di lettere e numeri e viene applicata con una speciale vernice indelebile. Inoltre, utilizzando questo codice, non solo puoi leggere il numero di elementi di lega, ma anche scoprire ulteriori informazioni aggiuntive, come la qualità del metallo, il suo grado di disossidazione, ecc. Questo sarà discusso in questo paragrafo.

Quindi, oltre al carbonio, la presenza del manganese influisce anche sulle proprietà dell'acciaio. Favorisce la temprabilità, migliora le caratteristiche di resistenza del materiale e la sua resistenza all'usura.. A questo proposito, è presente in quasi tutti i tipi di acciaio e, se il suo contenuto è superiore allo 0,8%, nella marcatura di tale materiale, subito dopo la designazione digitale che indica la quantità di carbonio, verrà visualizzata la lettera "G" Seguire. Se parliamo di un contenuto di carbonio superiore allo 0,75%, il loro codice inizia con una "Y" maiuscola, seguita da una percentuale di C in decimi. Quindi, U9 significa che stanno parlando di acciaio per utensili al carbonio, in cui c'è circa lo 0,9% di carbonio.

Inoltre, gli acciai ad alto tenore di carbonio di diversi gradi hanno altre denominazioni. Ad esempio, se la lega è di alta qualità, la lettera "A" viene necessariamente posta alla fine del codice, ma soprattutto quelle di alta qualità sono designate come "Ш". In base al grado di disossidazione, questi materiali sono suddivisi in ebollizione, semi-calma e calma, la loro designazione rispettivamente nella marcatura "kp", "ps" e "sp".

Acciaio al carbonio

Acciaio al carbonio - acciaio con un contenuto di carbonio superiore allo 0,6%(fino al 2%).

Scopo e produzione

Loro Scopo principaleè la ricezione di un filo di corda. Usato nella fabbricazione brevettare, rapidamente raffreddato per ottenere una struttura F+P a grana fine (ferrite + perlite) e subito sottoposta a deformazione a freddo - disegno. La combinazione di struttura ultrafine e incrudimento permette di ottenere una sollecitazione meccanica nel filo = 3000 - 5000 MPa. A causa della bassa viscosità, parti strutturali realizzate con questo acciaio non fare. Per la produzione di cuscinetti, gradi di acciaio in lega di cromo (da 0,35 a 1,70% (in peso) Cr) ShKh4, ShKh15, ShKh15SG, ShKh20SG contenenti 0,95-1,05% (in peso) di carbonio (GOST 801- 78. Acciaio per cuscinetti Specifiche). L'acciaio ad alto tenore di carbonio viene utilizzato per produrre pallini d'acciaio DSL (fuso), DSC (tagliato) e DSR (tagliato) per la granigliatura di superfici - pulizia o indurimento abrasivo (GOST 11964-81. Ghisa e pallini di acciaio tecnico. Specifiche generali) . Per la produzione di molle viene utilizzato filo di acciaio KT-2 (0,86-0,91% (in peso) C) e 3K-7 (0,68-0,76% (in peso) C).

Saldatura

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La maggior parte della produzione utilizza in una certa misura l'acciaio dolce. Edilizia, ingegneria meccanica, costruzione di macchine utensili: questo è un elenco incompleto di settori in cui viene utilizzato attivamente.

Composizione secondo GOST

L'acciaio è una lega di ferro con carbonio, la percentuale di quest'ultimo non deve superare il 2,14%. Qualsiasi cosa al di sopra di questo valore è già ghisa. L'acciaio a basso tenore di carbonio è caratterizzato da un basso contenuto di carbonio, che lascia il segno sia sulle proprietà meccaniche che tecnologiche.

Esistono diversi standard che regolano la composizione delle leghe di carbonio. Tra questi, GOST 380-2005 e GOST 1050-90 sono i più richiesti. Secondo loro, si può chiamare acciaio a basso tenore di carbonio, che include:

Carbonio (fino allo 0,25%). Ti consente di indurire termicamente l'acciaio, per cui la durezza e la resistenza alla trazione del metallo possono aumentare più volte.
Silicio (fino allo 0,35%) Migliora le proprietà meccaniche, in particolare la resistenza all'urto e la resistenza. Inoltre, un aumento del silicio nella lega ha un effetto positivo sulla saldabilità.
Il manganese (fino allo 0,8%) appartiene al gruppo delle impurità utili. Nella sua struttura molecolare, è simile all'ossigeno ed entra attivamente con esso. legame chimico che impedisce la formazione di ossido di ferro. L'acciaio legato al manganese ha una composizione più omogenea, meglio in grado di far fronte ai carichi dinamici e diventa più suscettibile all'indurimento termico.
Lo zolfo (fino allo 0,06%) è un'impurità dannosa. Rende il metallo rosso-fragile, complica il trattamento a pressione: forgiatura, laminazione, ecc. Riduce la densità della saldatura. Aumenta la fragilità del temperamento.
Il fosforo (fino allo 0,08%) è responsabile della comparsa della fragilità fredda. Distorce la struttura cristallina dell'acciaio. Riduce la sua forza d'impatto. Degrada la forza e la resistenza del metallo. Ma il fosforo non è sempre impurità nocive. In alcuni casi, la sua aggiunta è giustificata, perché. aumenta la duttilità del metallo al taglio. Tuttavia, il suo importo totale non dovrebbe superare lo 0,1%.
L'ossigeno è l'elemento più indesiderabile nella composizione dell'acciaio. L'introduzione dello 0,001% di ossigeno può ridurre la resistenza del metallo del 50%. Interferisce con la lavorazione della lega con un utensile da taglio.
Azoto. Dopo essere entrato nel metallo, forma nitruri di ferro, un composto molto fragile, che riduce sia la resistenza che le proprietà tecnologiche della lega.

Caratteristiche degli acciai a basso tenore di carbonio

L'acciaio a basso tenore di carbonio è estremamente duttile rispetto ad altri acciai. La loro resistenza alla compressione relativa specifica è del 23-35%, a seconda della percentuale di carbonio nella composizione. Più è, minore è la plasticità.

Tutti i gradi di acciai a basso tenore di carbonio hanno la prima categoria di saldabilità.

Il processo di saldatura non richiede complesse operazioni preparatorie: riscaldamento superficiale, sgrassaggio, ecc. La saldatura è densa, quando si lavora in compressione, la forza è paragonabile al metallo solido. L'acciaio al carbonio ridotto si presta a tutti i tipi di saldatura: dall'arco elettrico convenzionale al vuoto in gas inerte.

L'acciaio a basso tenore di carbonio non ha caratteristiche di alta resistenza. La resistenza alla trazione varia da 320 a 450 MPa. Lo stesso si può dire della durezza. Senza ulteriore tempra, la durezza dell'acciaio è di 22-23 unità sulla scala Rockwell.

I gradi a basso tenore di carbonio non possono essere induriti a causa del basso contenuto di carbonio nella composizione. Tra le poche opzioni per migliorare gli acciai della loro proprietà meccaniche cementazione a rilascio. Questo è un tipo di indurimento chimico-termico, in cui la superficie del metallo viene saturata forzatamente di carbonio, il che rende il metallo più duro e più resistente all'usura. Inoltre, come tempra meccanica, si sono dimostrati validi diverso tipo rivettatura, rulli di laminazione e così via.

Classificazione e marchi

Esistono diversi criteri principali in base ai quali vengono classificati i gradi di carbonio. Uno dei più importanti tra loro sono le condizioni per effettuare la disossidazione. Si distinguono i seguenti acciai a basso tenore di carbonio:

Calma. Include un contenuto minimo di ossido di ferro nella composizione, che rende il processo di fusione "calmo", senza il rapido rilascio di anidride carbonica dallo specchio metallico. Ciò è diventato possibile grazie all'introduzione di disossidanti: alluminio, manganese e silicio. Tutti i gas in uscita si accumulano in una cavità di ritiro, che viene successivamente tagliata, che si traduce in un metallo denso e uniforme.
Bollente. Disossidato con un manganese. Hanno una maggiore quantità di ossido di ferro nella composizione. Il processo di fusione è accompagnato dal rilascio di anidride carbonica, che dà l'impressione che il metallo stia bollendo. Questi acciai sono meno resistenti e meno omogenei nella composizione chimica, ma sono economici e hanno una bassa percentuale di scarti nella produzione.
Semi-calma. Oltre al manganese, l'alluminio viene utilizzato anche per rimuovere l'ossigeno. In termini di caratteristiche, questo acciaio al carbonio è una via di mezzo tra leghe bollenti e calme.

Oltre al grado di disossidazione, i gradi a basso tenore di carbonio sono classificati anche in base alla presenza di inclusioni non metalliche nella loro composizione. Sulla base di ciò, differiscono in:

qualità ordinaria;
Ingegneria di qualità.

Consideriamo ogni elemento in modo più dettagliato.

Acciaio di qualità standard. Non sono soggetti a requisiti severi sia per la scelta della carica, sia per la fusione e la colata. Il fosforo in essi contenuto è consentito non più dello 0,08% e lo zolfo non più dello 0,06%. Tale lega viene versata in lingotti di grandi dimensioni, quindi sono caratterizzati dall'aspetto della segregazione zonale.

L'acciaio di qualità ordinaria viene utilizzato per la produzione di vari tipi di prodotti in metallo laminati a caldo: barre GOST 4290-90, canali GOST 8240-97, travi GOST 8239-95, angoli GOST 8509-95 e altri. Questo prodotto laminato serve come materiale per la produzione di vari tipi di strutture metalliche imbullonate, rivettate e saldate. Nell'industria delle macchine utensili vengono prodotti da essa parti a bassa responsabilità che non richiedono trattamento termico: assi, rulli, staffe, ecc.

Sulla base della garanzia di queste proprietà, l'acciaio di qualità ordinaria può essere:

Gruppo "A". La consegna avviene in base alle caratteristiche meccaniche, la composizione chimica non è standardizzata. È contrassegnato con "St" e un numero da 0 a 6. (St.6, Art.5, ecc.). All'aumentare del numero, aumenta anche la resistenza della lega selezionata.
Gruppo "B". Tali metalli hanno una composizione chimica normalizzata. La marcatura prescrive inoltre il metodo per ottenere la lega.
Gruppo "B". Qui, le caratteristiche di resistenza e la composizione chimica sono regolate simultaneamente negli acciai. La marcatura indica inoltre la lettera B.

Acciai per ingegneria di qualità prodotto in condizioni di fusione più rigorose. Hanno meno formazioni nocive nella composizione chimica: zolfo fino allo 0,04%, fosforo fino allo 0,04%. Sono contrassegnati con la scritta "acciaio" e un numero che indica la quantità di carburi in centesimi di percento.

Gli acciai 08 e 10 sono utilizzati nelle unità critiche di ingegneria meccanica. Da loro vengono prodotte boccole, bobine, guarnizioni, ecc. Prima dell'uso, tutte le parti devono essere cementate o qualsiasi altro indurimento chimico-termico.

Gli acciai 15, 20, 25 sono utilizzati per assemblaggi che funzionano per usura e non subiscono carichi meccanici aumentati: leve, ingranaggi, alzavalvole, ecc.

Come ottenere

I seguenti acciai a basso tenore di carbonio si distinguono a seconda del metodo di fusione:

Forni convertitori. Il metallo fonde a causa del calore chimico delle reazioni esotermiche. Il carbonio in eccesso viene rimosso soffiando ossigeno attraverso uno specchio metallico. Il vantaggio di questo metodo è l'elevata produttività. Lo svantaggio è l'aumento della concentrazione di azoto all'uscita.
Forni a focolare aperto. Il combustibile liquido viene bruciato nella camera di lavoro. La temperatura di fusione richiesta viene raggiunta grazie al calore dei gas di scarico. Con questo metodo si ottiene la lega più disossidata e con un minor contenuto di impurità non metalliche.