Високовуглецева сталь. Вуглецеві сталі: особливості, класифікація, обробка та сфера застосування

Високовуглецеві сталі марок 55, 60 відрізняються високими міцністю та твердістю та призначені для виготовлення валів прокатних станів, штоків, дроту тросів.

Високовуглецеві сталі марок 55, 60, 65 і 70 характеризуються високою міцністю та твердістю та йдуть на виготовлення валків прокатних станів, штоків, для дроту тросів.

Високовуглецеві сталі марок 50, 55 і 60 мають невелику прожарювання.

Високовуглецева сталь марок 55, 60, 65, 70 відрізняється високою міцністю і твердістю, вона йде на виготовлення валків прокатних станів, штоків, для дроту тросів та ін. підвищеним змістоммарганцю відрізняється вищою прожарюваністю, вищою зносостійкістю. Її призначення приблизно таке саме, як і стали з нормальним вмістом марганцю.

Високовуглецеві сталі марок 55, 60, 65, 70 характеризуються високою міцністю та твердістю та йдуть на виготовлення валків прокатних станів, штоків, для дроту тросів.

Високовуглецеві сталі марок 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 відрізняються високими міцністю та твердістю w призначені для виготовлення валів прокатних станів, штоків, дроту тросів.

Високовуглецеві сталі марок 55, 60 65 70 характеризуються високою міцністю та твердістю та йдуть на виготовлення валків прокатних станів, штоків, для дроту тросів.

Високовуглецева сталь марок 55, 60, 65, 70 відрізняється високою міцністю та твердістю і йде на виготовлення валків прокатних верстатів, штоків, для дроту тросів.

Зварювання високовуглецевих сталей марок ВСтб. 45, 50 і 60 і ливарних вуглецевих сталей із вмістом вуглецю до 0 7% ще більш скрутна. Ці сталі застосовують головним чином у литих деталях та при виготовленні інструменту. Зварювання їх можливе тільки з попереднім та супутнім підігрівом до температури 350 - 400 С та подальшою термообробкою в нагрівальних печах. При зварюванні повинні дотримуватися правил, передбачених для середньовуглецевої сталі. Хороші результати досягаються при зварюванні вузькими валиками та невеликими ділянкамиз охолодженням кожного шару. Після закінчення зварювання обов'язкове термічна обробка.

Матриці слід виготовляти з інструментальних сталевих високовуглецевих марок У10А, У12А або інструментальних легованих. І тут знос матриці незначний, а стійкість її висока. Позитивно впливає на процес штампування додаткове хромування або борування робочої поверхні матриці.

Найбільш простий за складом і дешевою є високовуглецева сталь марок У8-У10, що застосовується для виготовлення дрібних невідповідальних магнітів. Більш якісними є хромисті сталі, що містять від 15 до 32% Сг. Добавки кобальту значно підвищують. магнітні властивостісталі. Застосовуючи ці сталі, слід враховувати їхню високу вартість і по можливості замінювати більш дешевими сталями.

Найбільш простий за складом і дешевою є високовуглецева сталь марок У8-У10, що застосовується для виготовлення дрібних невідповідальних магнітів. Більш якісними є хромисті сталі, що містять від 15 до 32% Ог. Добавки кобальту значно підвищують магнітні властивості сталі. Застосовуючи ці сталі, слід враховувати їхню високу вартість і по можливості замінювати більш дешевими сталями.

Ведені диски виготовляються з сталевого листатовщиною від 13 до 2 мм. Зазвичай застосовується середньо і високовуглецева сталь марок 50, 65, 85, що дозволяє надати диску необхідні пружні властивості.

Маловуглецеві сталі марок 08, 10, 15, 20, 25 застосовують для малонавантажених деталей, виготовлення яких пов'язане зі зварюванням та штампуванням. Середньовуглецеві сталі марок 25, 30, 40, 45, 50 служать виготовлення осей, валів, зубчастих коліс та інших деталей. Високовуглецеві сталі марок 55, 60 йдуть на виготовлення спіральних пружин, тросів та інших відповідальних деталей.

Сторінки:    9ensp;9ensp;1

Не має у своєму складі легуючих елементів, серед яких знаходяться хром, ванадій та нікель. Варто відмітити що даний видсталі має у собі вуглець понад 0,6%. Зміст вуглецювизначає властивості сталей. Таким чином, зі збільшенням відсоткового вмісту вуглецю у складі сталі, зростає межа її міцності і підвищується твердість, але в той же час знижуються її пластичні властивості.

Вуглецева сталь стійкіша до високих температур і зберігає свої властивості при підігріві до 450 градусів за Цельсієм. Вона чудово сприймає динамічні навантаження різної тяжкості та здатна не підсуватися корозії. В цьому випадку вуглецева сталь дуже легка та стійка до зносу. Наприклад вуглецевою сталлю є чавун та його вироби.

p align="justify"> Різні види вуглецевих сталей застосовуються для виробництва інструментів, деталей для котлів, труб, турбін та інших виробів, які застосовуються для експлуатації при високих навантаженнях.

Середньо- та високовуглецеві сталі мають характерну особливість– утворювати загартовані структури у зварювальному шві та зоні термічного впливу, які можуть створювати небезпеку крихкої руйнації. Для отримання надійних зварювальних швів підбирається марка сталі відповідно до можливості отримання необхідних стабільних механічних властивостей зварювальних з'єднань.

Високовуглецеві сталі схильні до крихкості після впливу термічного циклу зварювання і виражається значно сильніше, ніж у середньовуглецевих сталях. Стали цього виду чутливі до гарячих і холодних тріщин. Через це слід обов'язково підігрівати метал, що зварюється, до температури 350 – 400 градусів за Цельсієм. Після підігріву вимагає виробляти відпал і проводити його до тих пір, поки виріб, що зварюється, не охолоне до температури 20 градусів за Цельсієм.

Виготовлення надійних зварювальних сполук може утруднюватися через навислу небезпеку утворення холодних тріщин і підвищеної чутливості сталей даного виду до концентраторів напруги при статичних та динамічних навантаженнях.

Зварні конструкції проектуються з найменшою концентрацією напруги. Радіуси переходу від одного перерізу в деталі, що зварюються, до іншої повинні бути максимальними виходячи з допустимих конструктивних міркувань.

Для того, щоб підвищити міцність зварювальних швів високовуглецевої сталі, слід створювати плавні переходивід одного до іншого металу, що зварюється. Для стикового зварювального з'єднання варто видаляти посилення зварювального шва.

Особливу увагу в цьому випадку потрібно приділяти проплаву зварювального шва, який має крутіший перехід від шва до металу виробу. У випадку, коли механічна обробка внутрішньої поверхнідеталі для зачистки і проплавлення неможлива, то слід проводити комбіноване зварювання без підкладки, що залишається.

У такому випадку перший зварювальний шов проводиться автоматичним аргонодуговим зварюванням з використанням електрода, що не плавиться, без присадки по всій довжині зварювального шва, забезпечуючи 100% рівномірного проплавлення металу.

Призначення та виготовлення

Їхнє основне призначення - це отримання канатного дроту. При виготовленні застосовують патентування. швидко охолоджують до отримання дрібнозернистої структури Ф+П (ферит + перліт) і відразу піддають холодній деформації - волоченню. Поєднання ультрадрібної структури та наклепу дозволяє отримати у дроті механічну напругу σ B > = 3000 - 5000 МПа. Через малу в'язкість конструкційні деталі з цієї сталі не роблять. Для виготовлення підшипників використовують леговані хромом (від 0,35 до 1,70% (мас.) Cr) ​​сталі марок ШХ4, ШХ15, ШХ15СГ, ШХ20СГ, що містять 0,95-1,05% (мас.) вуглецю (ГОСТ 801- 78. Сталь підшипникова (технічні умови). З високовуглецевої сталі виготовляють сталевий дріб ДСЛ (лита), ДСК (колота) та ДСР (рубана) для дробоструминної обробки поверхонь - абразивного очищення або зміцнення (ГОСТ 11964-81. Дроби чавунні та сталеві технічні.) технічні умови). Для виготовлення пружин застосовують дріт із сталей КТ-2 (0,86-0,91 % (мас.) C) та 3К-7 (0,68-0,76 % (мас.) C).

Стали, що містять понад 0,6% вуглецю. зварюються значно гірше, ніж середньовуглецеві, у яких вуглецю міститься від 0,25 до 0,6 %. Високовуглецеві сталі дуже схильні до загартуванняі утворенню тріщину перехідній зоні та зоні термічного впливу. Тому при їх зварюванні застосовується наконечник з меншою тепловою потужністю, що дорівнює 75 л/годину на 1 мм товщини металу. Полум'я має бути відновним або з невеликим надлишком ацетилену. При окисному полум'ї відбувається посилене вигоряння вуглецю і шов виходить пористим. Попередження появи загартованих зон і тріщин здійснюється попереднім та супутнім підігрівом до 200-250 °.

Присадним матеріалом служить дріт Св-15, що містить вуглецю від 0,11 до 0,18%, або Св-15Г згідно з ГОСТ 2246-54. Віддається перевага лівому способу зварювання. Після зварювання потрібна нормалізація.

Отримати наплавлений метал з високими механічними властивостями при зварюванні цих сталей можна також, застосовуючи дріт присадки з нормальним вмістом вуглецю. але леговану хромом (0,5 – 1 %), нікелем (2 – 4 %) та марганцем (0,5 – 0,8 %). При зварюванні металу завтовшки менше 3 мм попередній підігрів не проводиться.

Низьковуглецева сталь: склад та властивості

September 15, 2016

Низьковуглецева сталь зустрічається повсюдно. Її популярність заснована на фізичних, хімічних властивостейах та невисокої вартості. Цей сплав широко застосовується у промисловості та у будівництві. Розглянемо докладніше цей вид сталі.

Сталь - залізо, збагачене вуглецем у процесі плавки. Для вуглецевих виплавок характерна наявність вуглецю, який визначає основні властивості металу, та домішок: фосфору (до 0,07%), кремнію (до 0,35%), сірки (до 0,06%), марганцю (до 0,8%). ). Так, низьковуглецева сталь містить трохи більше 0,25% вуглецю. Що стосується інших добавок, марганець і кремній служать розкисленню (видалення кисню з рідкого металу, що зменшує крихкість при гарячій деформації). А ось підвищений відсоток сірки може призвести до розтріскування сплаву при термічній обробці, фосфору – при холодній.

Способи отримання

Виробництво низьковуглецевого сплаву можна розкласти на кілька етапів: завантаження в піч чавуну та брухту (шихти), термічну дію до стану плавлення, видалення з маси домішок. Далі може відбуватися розливання сталі або додаткова обробка: шлаком або вакуумом та інертними газами.

Для виконання таких процесів користуються трьома способами:

  • Мартенівські печі.Найпоширеніше обладнання. Процес плавки відбувається протягом кількох годин, що дозволяє відслідковувати лабораторіям якість одержуваного складу.
  • Конвектор печі.Виготовляється за рахунок продування киснем. Слід зазначити, що сплави, отримані таким способом, не відрізняються високою якістю, тому що містять більша кількістьдомішок.
  • Індукційні та електропечі.Процес виробництва йде із застосуванням шлаку. Таким способом виходять високоякісні та спеціалізовані сплави.

Розглянемо особливості класифікації сплавів.

Низьковуглецева сталь може бути трьох видів:

  • Звичайної якості.У таких сплавах вміст сірки вбирається у 0,06%, фосфору 0,07%.
  • Якісна. У складі наявність сірки до 0,04%, фосфору до 0,035%.
  • Високоякісна.Вміст сірки до 0,025%, фосфору до 0,025%
  • Особливої ​​якості.Низький вміст домішок: сірки до 0,015%, фосфору – до 0,025%.

Як уже говорилося раніше, чим менше домішок, тим краща якістьсплаву.
Сталь низьковуглецева ГОСТ 380-94 звичайної якості ділиться ще на три групи:

  • А.Визначається своїми механічними властивостями. Форма поставки споживачеві найчастіше зустрічається у вигляді багатопрофільного та листового прокату.
  • Б.Основні показники - хімічний складта властивості. Оптимальні для механічної дії тиском під термічним фактором (кування, штампування).
  • Ст.Для таких видів сплавів важливі такі властивості: технічні, технологічні, фізичні, хімічні та, відповідно, склад.

За процесом розкислення стали ділять на:

  • Спокійні.Процес затвердіння відбувається спокійно. Гази за такого процесу не виділяються. Усадка відбувається в середині зливка.
  • Напівспокійні.Проміжний вигляд стали між спокійними та киплячими складами.
  • Киплячі.Затвердіння відбувається із виділенням газу. Усадкова раковина прихованого типу.

Основні властивості

Низьковуглецева сталь відрізняється високою пластичністю, легко деформується в холодному стані та в гарячому. відмінною рисоютакого сплаву є гарна зварюваність. Залежно від додаткових елементів, властивості стали можуть змінюватися.
Найчастіше низьковуглецеві сплави застосовуються у будівництві та промисловості. Це обумовлено невисокою ціною і хорошими властивостями міцності. Такий метал ще називають конструкційним. Властивості низьковуглецевої сталі зашифровані у маркуванні. Нижче ми розглянемо її особливості.

Особливості маркування

Звичайна низьковуглецева сталь має буквене позначення СТ та цифрове. Число слід ділити на 100, тоді буде зрозуміло відсоткове вміст вуглецю. Наприклад, СТ15 (вуглець 0,15%).

Розглянемо маркування та розшифруємо позначення:

  • Перші літери або їх відсутність говорить про приналежність до тієї чи іншої групи якості. Це може бути Б чи У. Якщо немає букви, отже сплав належить до категорії А.
  • Ст означає слово «сталь9raquo;.
  • Цифрове позначення – зашифроване відсоткове вміст вуглецю.
  • кп, пс - означає киплячий або напівспокійний метал. Відсутність позначення свідчить, що сталь спокійна (сп).
  • Літерне позначення та цифрове після нього розкривають, які домішки входять до складу, та їх відсотковий зміст. Наприклад, Г – марганець, Ю – алюміній, Ф – ванадій.

Для якісних низьковуглецевих сталей у маркуванні не ставиться літерне позначення «Ст9raquo;.
Також застосовується колірне позначення. Наприклад, низьковуглецева сталь марки 10 білий колір. Стали спеціального призначенняможуть бути позначені додатковими літерами. Наприклад, «К9»; - Застосовується в котлобудуванні; ОсВ - використовується виготовлення вагонних осей тощо.

Вироблені вироби

Можна виділити кілька груп сталевої продукції:

  • Листова сталь.Підвиди: товстолистова (ГОСТ 19903-74), тонколистова (ГОСТ 19904-74), широкопорожнинна (ГОСТ 8200-70), смугова (ГОСТ 103-76), рифлена (ГОСТ 8568-78)
  • Кутові профілі.Рівнополичні (ГОСТ 8509-93), нерівнополичні (ГОСТ 8510-86).
  • Швелери(ГОСТ 8240-93).
  • Двотаври.Балки двотаврові звичайні (ГОСТ 8239-89), Балки двотаврові широкополочні (ГОСТ 26020-83, СТО АСЧМ 20-93).
  • Труби.
  • Профільований настил.

До цього переліку додають вторинні профілі, які утворюються за рахунок зварних робіт та механічної обробки.

Сфера застосування

Область використання низьковуглецевої сталі досить широка і залежить від маркування:

  • Ст 0, 1, 3Гсп.Широке застосування у будівництві. Наприклад, дріт арматурний з низьковуглецевої сталі,
  • 05кп, 08, 08кп, 08ю.Хороша для штампування та холодної витяжки (висока пластичність). Застосовуються в автомобілі: кузовні деталі, паливні баки, змійовики, частини зварних конструкцій.
  • 10, 15. Застосовуються для деталей, що не піддаються високим навантаженням. Труби для казанів, штампування, муфти, болти, гвинти.
  • 18кп.Характерне застосування – конструкції, які виробляють за допомогою зварювальних робіт.
  • 20, 25. Широко використовується для виробництва кріпильних матеріалів. Сполучні муфти, штовхачі клапанів, рами та інші деталі сільськогосподарських машин.
  • 30, 35. Осі, на які йде мале навантаження, зірочки, шестерні і т.д.
  • 40, 45, 50. Деталі, що зазнають середніх навантажень. Наприклад, колінчасті вали, фрикційні диски.
  • 60-85. Деталі, що зазнають високого навантаження. Це можуть бути рейки для залізниці, колеса для кранів, ресори, шайби

Як видно, асортимент, що виробляється, великий - це не тільки дріт низьковуглецевої сталі. Також це деталі складних механізмів.

Низьколегована та низьковуглецева сталь: відмінності

Для поліпшення будь-яких характеристик металу додаються легуючі елементи.
Сталі, які містять у чебі низьку кількість вуглецю (до чверті відсотка) та легуючих добавок (загальний відсоток – до 4 %) називаються низьколегованими. Такий прокат зберігає високі зварні якості, але посилюються різні властивості. Наприклад, міцність, антикорозійні характеристики тощо. Як правило, обидва види застосовують у зварних конструкціях, які повинні витримувати температурний діапазон від мінус 40 до плюс 450 градусів Цельсія.

Особливості зварювання

Зварювання низьковуглецевих сталей має високі показники. Тип зварювання, електроди та їх товщину підбирають на основі наступних технічних даних:

  • З'єднання обов'язково має бути міцно скріплене.
  • Не повинно бути дефектів швів.
  • Хімічний склад шва повинен виконуватись відповідно до нормативів, зазначених у ГОСТі.
  • Зварні з'єднання повинні відповідати умовам експлуатації (стійкість до вібрацій, механічному впливу, температурному режиму).

Можуть використовуватися різні видизварювання від газової до зварювання в середовищі вуглекислого газу електродом, що плавиться. При підборі враховують високу плавність низьковуглецевих та низьколегованих сплавів.

Що стосується конкретно сфери застосування, то низьковуглецевий прокат використовується в будівництві та машинобудуванні.
Марка сталі підбирається на основі необхідних на виході фізичних та хімічних властивостей. Наявність легуючих елементів може покращити одні властивості (стійкість до корозії, температурних перепадів), а й погіршити інші. Хороша зварюваність – ще одна перевага таких сплавів.

Отже, ми з'ясували, що являють собою вироби з низьковуглецевої та низьколегованої сталі.

Наші предки спали не так, як ми. Що ми робимо неправильно? У це важко повірити, але вчені та багато істориків схиляються до думки, що сучасна людинаспить зовсім не так, як його давні батьки. Від самого початку.

Ці 10 дрібниць чоловік завжди помічає в жінці Думаєте, ваш чоловік нічого не тямить у жіночій психології? Це не так. Від погляду люблячого вас партнера не вкриється жодна дрібниця. І ось 10 речей.

7 частин тіла, які не слід чіпати руками Думайте про своє тіло, як про храм: ви можете його використати, але є деякі священні місця, які не можна торкатися руками. Дослідження показують.

Виявляється, іноді навіть найгучніша слава закінчується провалом, як у випадку з цими знаменитостями.

Яке бути незаймана в 30 років? Яке, цікаво, жінкам, котрі не займалися сексом практично до досягнення середнього віку.

Як виглядати молодше: найкращі стрижки для тих, кому за 30, 40, 50, 60 Дівчата в 20 років не хвилюються про форму та довжину зачіски. Здається, молодість створена для експериментів над зовнішністю та зухвалих локонів. Проте вже остан.

Високовуглецева сталь – чи корисно мати багато домішок у сплаві?

Високовуглецева сталь знайшла своє застосування в багатьох областях, тому що має ряд переваг. Однак далеко не завжди її використання є доцільним, тому дуже важливо знати властивості та особливості даного сплаву. Саме про них і йтиметься нижче.

  1. Які сталі називаються високовуглецевими?
  2. Властивості та область застосування високовуглецевої сталі
  3. Маркування для високовуглецевих сталей

1 Які сталі називаються високовуглецевими?

Спочатку варто взагалі розібратися з тим, що таке сталь. Отже, це сплав вуглецю та заліза, а також інших легуючих елементів. Причому вміст першого коливається в межах від 0,02% до 2,14%, і залежно від його кількості сталі діляться на мало-, середньо- та високовуглецеві. Що ж до останніх, то тут, як вже зрозуміло з назви, у металі підвищену кількість вуглецю, це понад 0,6 %. Такий склад впливає експлуатаційні характеристики.

Високовуглецева сталь, механічні властивості якої ми докладніше розглянемо трохи нижче, зварюється досить проблематично, а все через схильність матеріалу до таких дефектів, як загартовані зони та тріщини в області термічного впливу. У зв'язку із цим необхідно використовувати наконечники з малою тепловою потужністю. Що ж до полум'я, то воно має бути відновним, адже окисне призведе до надмірного вигоряння вуглецю, а це сприятиме підвищеній пористості шва.

Щоб запобігти вищеописаним дефектам, слід підігріти матеріал до температури 200–250 °С.

2 Властивості та область застосування високовуглецевої сталі

Розглянемо, як вміст вуглецю впливає на властивості сталей. Отже, зі зростанням цього елемента у структурі збільшується частка цементиту, у своїй кількість фериту, навпаки, знижується. У зв'язку з цим матеріал стає менш пластичним. Що ж до таких характеристик, як твердість та міцність, то на них подібна зміна впливає позитивним чином. Але і тут не все так просто, максимальні характеристики міцностібудуть досягнуті при значенні вуглецю 1%, якщо його кількість ще зросте, то структурі виникне сітка вторинного цементиту, і міцність почне знижуватися.

Тепер зупинимося на ударній в'язкості таких сталей, вона знижується, а ось електроопір і температурний інтервал переходу матеріалу від в'язкої руйнації до крихкого стає вищим. Крім того, варто відзначити погіршення ливарної властивості, зварюваності, та й більш проблематичними стануть такі операції, як різання та обробка матеріалу тиском. У зв'язку з цим дані марки сталей не зовсім придатні для зварювання, хоча цієї операції і не уникнути, особливо коли мова йдепро ремонтних роботах. Їх набагато частіше використовують для штампування деталей. Крім того, широке розповсюдженнязнайшов і дріт, виготовлений саме з цього типу матеріалу. Також вони використовуються і в ливарній галузі.

3 Маркування для високовуглецевих сталей

Безумовно, знати який вплив тих чи інших хімічних елементівна властивості сплавів дуже важливо, проте як визначити його склад? Адже саме він грає істотну роль і впливає на властивість, якість, а також межу міцності матеріалу, і якщо його неправильно підібрати, іноді наслідки можуть бути незворотними. Так, наприклад, у разі перевищення межі міцності будь-якого елемента конструкції вона руйнується.

Саме для цього існує маркування, яке має буквені і цифірні позначення і наноситься спеціальною фарбою, що не змивається. Причому за цим кодом можна не тільки прочитати кількість легуючих елементів, але й дізнатися ще додаткову інформацію, Таку як якість металу, його ступінь розкислення і т. д. Про це і йтиметься в даному пункті.

Отже, крім вуглецю на властивості сталі впливає також наявність марганцю. Він сприяє прожарюваності, поліпшенню характеристик міцності матеріалу і його зносостійкості.. У зв'язку з цим він присутній майже в кожному типі сталі, і якщо його вміст більше 0,8%, то в маркуванні такого матеріалу відразу після цифрового позначення, що вказує кількість вуглецю, слідуватиме літера «Г». Якщо йдеться про інструментальні сталі з вмістом вуглецю більше 0,75%, то їх код починається з великої літери «У», після якої слідує відсоткове вміст З у десятих частках. Так, У9 означає, що говорять про вуглецеву інструментальну сталь. у якій близько 0,9% вуглецю.

Крім того, високовуглецеві сталі різних марок мають ще деякі позначення. Наприклад, якщо сплав буде високої якості, то в кінці шифру обов'язково ставиться літера «А», а ось особливо високоякісні позначаються як «Ш». За ступенем розкислення ці матеріали діляться на киплячі, напівспокійні та спокійні їх позначення у маркуванні «кп», «пс» та «сп», відповідно.

Трубогиб ручний ТР та інші марки – розглядаємо типи цього пристосування

У цій статті ми розглянемо різні механічні трубогиби, які можна використовувати руками, застосовуючи лише м'язову.

Види зварювальних апаратів– огляд популярних моделей

Стаття підкаже вам, яке спеціальне обладнання має сенс придбати, якщо ви плануєте проводити роботи.

Низьковуглецева сталь - Вуглецева сталь із вмістом вуглецю (С) до 0,25%. Низьковуглецеві сталі марок 20, ВМСтЗсп, С75, APS 10M4, 18X1ПМФ мають хорошу стійкість до статичної водневої втоми.

Низьковуглецеві сталі марок 08, 08кп, 08пс відносяться до м'яких сталей, що застосовуються найчастіше у відпаленому стані для виготовлення деталей методом холодного штампування – глибокої витяжки. Сталі марок 10, 15, 20, 25 зазвичай використовують як цементовані, а високовуглецеві сталі 60, 65, 70, 75, 80 та 85 в основному застосовують для виготовлення пружин, ресор, високоміцного дроту та інших виробів з високою пружністю та зносостійкістю. Середньовуглецеві сталі 30 35 40 45 50 та аналогічні сталі з підвищеним вмістом марганцю ЗОГ, 40Г, 50Г застосовують для виготовлення найрізноманітніших деталей машин.

Середньовуглецева сталь - вуглецева сталь з вмістом вуглецю 0,25 ... 0,6%. Середньовуглецеві конструкційні сталі марок 30 - 55 застосовуються після нормалізації, поліпшення, гартування з низькою відпусткою, поверхневого зміцнення для виготовлення широкої номенклатури деталей машинобудування. Вуглецева конструкційна сталь високої міцності, зносостійкості, з високими пружними властивостями марок 60, 60Г, 65, 65Г, 70, 70Г, 80 і 85 застосовується після загартування та відпустки, нормалізації та відпустки, поверхневого зміцнення для виготовлення високих статичних та вібраційних навантаженнях.

Сталь 40Г відноситься до групи середньовуглецевих конструкційних сталей з підвищеним вмістом марганцю і має підвищену міцність. Наявність до 10% Мп і до 037% Si забезпечує хорошу розкисленість і спокійне розливання сталі. Високі міцнісні властивості сталь набуває після загартування та відпустки.

Сталь 50Г відноситься до групи середньовуглецевих конструкційних сталей з підвищеним вмістом марганцю, має високу міцність і високі пружні властивості. Застосовується вона після термічної обробки- загартування та відпустки, у деяких випадках – після нормалізації.

Сталь 40 Н відноситься до середньовуглецевих конструкційних сталей високої міцності та в'язкості. Присутність хрому і нікелю надає стали високі властивості міцності, підвищену в'язкість і хороші технологічні властивості. Сталь має глибоке прожарювання.

Високовуглецева сталь - сталь із вмістом вуглецю понад 0,6% (до 2%). Їхнє основне призначення - це отримання канатного дроту. При виготовленні застосовують патентування, швидко охолоджують до отримання дрібнозернистої структури Ф+П (ферит + перліт) і відразу піддають холодній деформації - волочению. Поєднання ультрадрібної структури та наклепу дозволяє отримати у дроті механічну напругу = 3000 - 5000 МПа. Через малу в'язкість конструкційні деталі з цієї сталі не роблять. Для виготовлення підшипників використовують леговані хромом (від 0,35 до 1,70% (мас.) Cr) ​​сталі марок ШХ4, ШХ15, ШХ15СГ, ШХ20СГ, що містять 0,95-1,05% (мас.) вуглецю (ГОСТ 801- 78. Сталь підшипникова (технічні умови). З високовуглецевої сталі виготовляють сталевий дріб ДСЛ (лита), ДСК (колота) і ДСР (рубана) для дробоструминної обробки поверхонь - абразивного очищення або зміцнення (ГОСТ 11964-81. Дроб чавунний та сталевий технічний. Загальні технічні умови). Для виготовлення пружин застосовують дріт із сталей КТ-2 (0,86-0,91 % (мас.) C) та 3К-7 (0,68-0,76 % (мас.) C).

Високовуглецеві сталі марок 55, 60 відрізняються високими міцністю та твердістю та призначені для виготовлення валів прокатних станів, штоків, дроту тросів.

Високовуглецеві сталі марок 55, 60, 65 і 70 характеризуються високою міцністю та твердістю та йдуть на виготовлення валків прокатних станів, штоків, для дроту тросів.

Високовуглецеві сталі марок 50, 55 і 60 мають невелику прожарювання.

Високовуглецева сталь марок 55, 60, 65, 70 відрізняється високою міцністю і твердістю, вона йде на виготовлення валків прокатних станів, штоків, для дроту тросів та ін. Сталь з підвищеним вмістом марганцю відрізняється більш високою прожарюваністю, більш високою зносостійкістю. Її призначення приблизно таке саме, як і стали з нормальним вмістом марганцю.

Високовуглецеві сталі марок 55, 60, 65, 70 характеризуються високою міцністю та твердістю та йдуть на виготовлення валків прокатних станів, штоків, для дроту тросів.

Високовуглецеві сталі марок 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 відрізняються високими міцністю та твердістю w призначені для виготовлення валів прокатних станів, штоків, дроту тросів.

Високовуглецеві сталі марок 55, 60 65 70 характеризуються високою міцністю та твердістю та йдуть на виготовлення валків прокатних станів, штоків, для дроту тросів.

Високовуглецева сталь марок 55, 60, 65, 70 відрізняється високою міцністю та твердістю і йде на виготовлення валків прокатних верстатів, штоків, для дроту тросів. Зварювання високовуглецевих сталей марок ВСтб, 45, 50 і 60 і ливарних вуглецевих сталей із вмістом вуглецю до 07% ще більш скрутне. Ці сталі застосовують головним чином у литих деталях та при виготовленні інструменту. Зварювання їх можливе тільки з попереднім та супутнім підігрівом до температури 350 - 400 С та подальшою термообробкою в нагрівальних печах. При зварюванні повинні дотримуватися правил, передбачених для середньовуглецевої сталі. Хороші результати досягаються при зварюванні вузькими валиками та невеликими ділянками з охолодженням кожного шару. Після закінчення зварювання обов'язкове термічна обробка.

Вуглецеві сталі. Класифікація та маркування вуглецевих сталей. Інструментальні та конструкційні вуглецеві сталі

Високовуглецева сталь знайшла своє застосування в багатьох областях, тому що має ряд переваг. Однак далеко не завжди її використання є доцільним, тому дуже важливо знати властивості та особливості даного сплаву. Саме про них і йтиметься нижче.

1

Спочатку варто взагалі розібратися з тим, що таке сталь. Отже, це сплав вуглецю та заліза, а також інших легуючих елементів. Причому вміст першого коливається в межах від 0,02% до 2,14%, і залежно від його кількості сталі діляться на мало-, середньо- та високовуглецеві. Що ж до останніх, то тут, як вже зрозуміло з назви, у металі підвищену кількість вуглецю, це понад 0,6 %. Такий склад впливає експлуатаційні характеристики.

Високовуглецева сталь, механічні властивості якої ми докладніше розглянемо трохи нижче, зварюється досить проблематично, а все через схильність матеріалу до таких дефектів, як загартовані зони та тріщини в області термічного впливу. У зв'язку із цим необхідно використовувати наконечники з малою тепловою потужністю. Що ж до полум'я, то воно має бути відновним, адже окисне призведе до надмірного вигоряння вуглецю, а це сприятиме підвищеній пористості шва.

2

Розглянемо, як вміст вуглецю впливає на властивості сталей. Отже, зі зростанням цього елемента у структурі збільшується частка цементиту, у своїй кількість фериту, навпаки, знижується. У зв'язку з цим матеріал стає менш пластичним. Що ж до таких характеристик, як твердість та міцність, то на них подібна зміна впливає позитивним чином. Але і тут не все так просто, максимальні характеристики міцності будуть досягнуті при значенні вуглецю 1%, якщо ж його кількість ще зросте, то в структурі виникне сітка вторинного цементиту, і міцність почне знижуватися.

Тепер зупинимося на ударній в'язкості таких сталей, вона знижується, а ось електроопір і температурний інтервал переходу матеріалу від в'язкої руйнації до крихкого стає вищим. Крім того, варто відзначити погіршення ливарної властивості, зварюваності, та й більш проблематичними стануть такі операції, як різання та обробка матеріалу тиском. У зв'язку з цим ці марки сталей не зовсім придатні для зварювання, хоча цієї операції і не уникнути, особливо коли йдеться про ремонтні роботи. Їх набагато частіше використовують для . Крім того, широке поширення знайшов і дріт, зроблений саме з цього типу матеріалу. Також вони використовуються і в ливарній галузі.

3

Звичайно, знати який вплив тих чи інших хімічних елементів на властивості металів дуже важливо, але як визначити його склад? Адже саме він грає істотну роль і впливає на властивість, якість, а також межу міцності матеріалу, і якщо його неправильно підібрати, іноді наслідки можуть бути незворотними. Так, наприклад, у разі перевищення межі міцності будь-якого елемента конструкції вона руйнується.

Саме для цього існує маркування, яке має буквені і цифірні позначення і наноситься спеціальною фарбою, що не змивається. Причому за цим кодом можна не тільки прочитати кількість легуючих елементів, але і дізнатися ще додаткову інформацію, таку як якість металу, його ступінь розкислення і т. д. Про це йтиметься в даному пункті.

Отже, крім вуглецю на властивості сталі впливає також наявність марганцю. Він сприяє прожарюваності, поліпшенню характеристик міцності матеріалу і його зносостійкості.. У зв'язку з цим він присутній майже в кожному типі сталі, і якщо його вміст більше 0,8%, то в маркуванні такого матеріалу відразу після цифрового позначення, що вказує кількість вуглецю, слідуватиме буква "Г". Якщо йдеться з вмістом вуглецю більше 0,75%, то їх код починається з великої літери "У", після якої слідує процентний вміст С в десятих частках. Так, У9 означає, що говорять про вуглецеву інструментальну сталь, в якій близько 0,9% вуглецю.

Крім того, високовуглецеві сталі різних марок мають ще деякі позначення. Наприклад, якщо сплав буде високої якості, то в кінці шифру обов'язково ставиться буква "А", а ось особливо високоякісні позначаються як "Ш". За ступенем розкислення ці матеріали діляться на киплячі, напівспокійні та спокійні їх позначення у маркуванні "кп", "пс" та "сп", відповідно.

Високовуглецева сталь

Високовуглецева сталь - сталь із вмістом вуглецю понад 0,6%(До 2%).

Призначення та виготовлення

Їх основне призначення- Це одержання канатного дроту. При виготовленні застосовують патентування, швидко охолоджують до отримання дрібнозернистої структури Ф+П (ферит + перліт) і відразу піддають холодній деформації – волоченню. Поєднання ультрадрібної структури та наклепу дозволяє отримати у дроті механічну напругу = 3000 - 5000 МПа. Через малу в'язкість конструкційні деталі з цієї сталі не роблять. Для виготовлення підшипників використовують леговані хромом (від 0,35 до 1,70% (мас.) Cr) ​​сталі марок ШХ4, ШХ15, ШХ15СГ, ШХ20СГ, що містять 0,95-1,05% (мас.) вуглецю (ГОСТ 801- 78. Сталь підшипникова (технічні умови). З високовуглецевої сталі виготовляють сталевий дріб ДСЛ (лита), ДСК (колота) і ДСР (рубана) для дробоструминної обробки поверхонь - абразивного очищення або зміцнення (ГОСТ 11964-81. Дроб чавунний та сталевий технічний. Загальні технічні умови). Для виготовлення пружин застосовують дріт із сталей КТ-2 (0,86-0,91 % (мас.) C) та 3К-7 (0,68-0,76 % (мас.) C).

Зварювання


Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитись що таке "Високовуглецева сталь" в інших словниках:

    ВИСОКОВУГЛЕРОДИСТА СТАЛЬ- нелегована сталь, що містить більше 0,6% С. дивись Вуглецева сталь. Металургійний словник

    Високовуглецева сталь- нелегована сталь, що містить понад 0,6% C... Енциклопедичний словникз металургії

    Сталь- (Steel) Визначення сталі, виробництво та обробка сталі, властивості сталей Інформація про визначення сталі, виробництво та обробка сталі, класифікація та властивості сталей Зміст Зміст Класифікація Характеристики сталі Різновиди… Енциклопедія інвестора

    Цей термін має й інші значення, див. Сталь (значення). Сталь Фази залізовуглецевих сплавів Феррит (твердий розчин впровадження C в α залозі з об'ємно центрованими кубічними гратами) Аустеніт (твердий розчин впровадження C в γ… Вікіпедія

    У цього терміна існують інші значення, див. Дамаск (значення). Клинок (ніж), імітація дамаської сталі Дамаск (дамаська сталь) вид сталі з видимими … Вікіпедія

    Це низьколегований сплав, середньовуглецева або високовуглецева сталь з дуже великою межею плинності. Це дозволяє виробам із пружинної сталі повертатися до вихідної форми незважаючи на значний вигин та скручування. Більшість… … Вікіпедія

    Ця стаття або розділ описує ситуацію стосовно лише одного регіону (СРСР/Росія). Ви можете допомогти Вікіпедії, додавши інформацію для інших країн та регіонів.

    Фази залізовуглецевих сплавів Феррит (твердий розчин впровадження C в α залозі з об'ємно центрованими кубічними ґратами) Аустеніт (твердий розчин впровадження C в γ залозі з гранецентрованими кубічними ґратами)

    Фази залізовуглецевих сплавів Феррит (твердий розчин впровадження C в α залозі з об'ємно центрованими кубічними ґратами) Аустеніт (твердий розчин впровадження C в γ залозі з гранецентрованими кубічними ґратами)

Більшість виробництва у тому чи іншою мірою застосовують низкоуглеродистую сталь. Будівництво, машинобудування, верстатобудування – ось неповний список галузей, де вона активно застосовується.

Склад за ГОСТ

Сталь - це сплав заліза з вуглецем, відсоток вмісту останнього у своїй має перевищувати 2,14%. Все, що вище цього значення - вже чавун. Низьковуглецева сталь відрізняється зниженим вмістом вуглецю, що відкладає свій відбиток як на механічні, так технологічні властивості.

Існує кілька стандартів, що регулюють склад вуглецевих сплавів. Серед них найбільш потрібні ГОСТ 380-2005 та ГОСТ 1050-90. Відповідно до них низьковуглецевої може називатися сталь, яка включає:

  • Вуглець (до 0,25%). Він дозволяє термічно зміцнювати сталь, внаслідок чого твердість та тимчасовий опір металу може збільшитись у кілька разів.
  • Кремній (до 0,35%) Він покращує механічні характеристики, особливо це стосується ударної в'язкості та міцності. Також збільшення кремнію в металі позитивно позначається на зварюваності.
  • Марганець (до 0,8%) належить до групи корисних домішок. За своєю молекулярною будовою схожий із киснем і активно вступає з ним хімічний зв'язокщо перешкоджає утворенню оксиду заліза. Сталь, легована марганцем, більш однорідна за складом, краще справляється з динамічними навантаженнями, ставати податливішими до термічного зміцнення.
  • Сірка (до 0,06%) – шкідлива домішка. Робить метал червоноломким, ускладнює обробку тиском: куванням, прокаткою тощо. Знижує густину зварного шва. Підвищує відпускну крихкість.
  • Фосфор (до 0,08%) відповідальний за появу холодноламкості. Спотворює кристалічну структуру сталі. Знижує її ударну в'язкість. Погіршує міцність та витривалість металу. Але не завжди фосфор є шкідливою домішкою. У окремих випадках його додавання виправдано, т.к. він збільшує податливість металу різання. Але все одно загальна кількість його не повинна перевищувати 0,1%.
  • Кисень - найнебажаніший елемент у складі сталі. Введення 0,001% кисню здатне знизити міцність металу на 50%. Перешкоджає обробці металу різальним інструментом.
  • Азот. Після влучення його в метал, утворює нітриди заліза - дуже крихке з'єднання, яке знижують як міцнісні, так і технологічні властивості сплаву.

Особливості низьковуглецевих сталей

Низьковуглецева сталь у порівнянні з іншими сталями вкрай пластична. Їх відносно питомий опір на стиск становить 23-35% залежно від відсотка вмісту вуглецю у складі. Чим його більше, тим пластичніше.

Усі марки низьковуглецевих сталей мають першу категорію зварюваності.

Процес зварювання не вимагає складних підготовчих операцій: прогрівання поверхні, знежирення тощо. Зварний шов виходить щільним, при роботі на стиск за міцністю можна порівняти з цілісним металом. Знижена вуглецева сталь піддається всім видам зварювання: від звичайної електродугової до вакуумної серед інертних газів.

Низьковуглецева сталь не має підвищених характеристик міцності. Тимчасовий опір на розрив нею коливається не більше 320-450 МПа. Те саме можна сказати щодо твердості. Без додаткового зміцнення жорсткість сталі становить 22-23 одиниць за шкалою Роквелла.

Низьковуглецеві марки не піддаються загартування в силу малого вмісту вуглецю у складі. Серед нечисленних варіантів покращення сталям своїх механічні властивостівиділяють цементацію. Це різновид хіміко-термічного зміцнення, у якому поверхню металу примусово насичують вуглецем, що робить метал твердішим і зносостійким. Крім цього, як механічне зміцнення добре зарекомендували себе різного родунаклепи, обкатка роликами та інше.

Класифікація та марки

Існує кілька основних критеріїв за якими поділяються вуглецеві марки. Одним із найважливіших серед них є умови проведення розкислення. Виділяють такі низьковуглецеві сталі:

  • Спокійні. Включає мінімальний вміст у складі окису заліза, що робить процес виплавки спокійним - без бурхливого виділення вуглекислоти з дзеркала металу. Можливим це стало завдяки введенню розкислювачів: алюмінію, марганцю та кремнію. Всі гази, що виходять, накопичуються в усадковій раковині, яка згодом обрубується, що в результаті дає щільний і однорідний метал.
  • Киплячі. Розкислюються одним марганцем. Мають збільшену кількість оксиду заліза у складі. Процес плавки супроводжується виділенням вуглекислого газу, що справляє враження як метал кипить. Ці сталі менш міцні і менш однорідні за хімічним складом, але заодно стоять дешево і мають низький відсоток відходів у виробництві.
  • Напівспокійні. Крім марганцю видалення кисню додатково застосовують алюміній. За характеристиками ця вуглецева сталь є чимось середнім між киплячими і спокійними сплавами.

Крім ступеня розкислення низьковуглецеві марки класифікуються за наявністю неметалевих включень у своєму складі. Виходячи з цього вони різняться на:

  • Звичайної якості;
  • Якісні машинобудівні.

Розглянемо кожен пункт докладніше.

Стали звичайної якості. До них не пред'являються строгі вимоги як до вибору шихти, так і до плавки та розливання. Фосфору у яких допускається трохи більше 0,08%, а сірки трохи більше 0,06%. Розливають такий сплав у великогабаритні зливки, тому для них характерна поява зональної ліквації.

Сталь звичайної якості йде на виробництво різного роду гарячекатаного металопрокату: прутки ГОСТ 4290-90, швелери ГОСТ 8240-97, балки ГОСТ 8239-95, кутки ГОСТ 8509-95 та інші. Цей прокат служить матеріалом для різного роду болтових, клепкових і зварних металоконструкцій. У станкобудуванні з неї виробляють маловідповідальні деталі, що не вимагають проведення термобробки: осі, вальці, затискачі і т.д.

З гарантованості зазначених властивостей сталь звичайної якості буває:

  • Групи "А". Постачання відбувається за механічними характеристиками, хімічний склад при цьому не нормується. Маркується «Ст» та цифрою від 0 до 6. (Ст.6, Ст.5 тощо). Зі збільшенням цифри зростає і міцність вибраного металу.
  • Групи "Б". Такі метали йдуть із нормованим хімскладом. У маркуванні додатково прописується спосіб отримання металу.
  • Групи "В". Тут у сталях регулюються одночасно характеристики міцності та хімсклад. У маркуванні додатково вказується літера.

Якісні машинобудівні сталівиробляються у суворіших умовах виплавки. Мають меншу кількість шкідливих утворень у хімскладі: сірка до 0,04%, фосфор до 0,04%. Маркуються написом «сталь» і цифрою, що вказує на кількість карбідів у сотих частках відсотка.

Сталь 08 та 10 застосовуються у відповідальних вузлах машинобудування. З них виробляють втулки, змійовики, прокладки тощо. Перед використанням всі деталі обов'язково піддаються цементації чи будь-якому іншому хіміко-термічному зміцненню.

Сталі 15, 20, 25 використовуються для вузлів, що працюють на зношування і не відчувають підвищених механічних навантажень: важелі, шестірні, штовхачі клапанів і т.д.

Способи отримання

Виділяють такі низьковуглецеві сталі залежно від способу виплавки:

  • Конверторні печі Метал плавиться за рахунок хімічної теплоти екзотермічних реакцій. Видалення зайвого вуглецю відбуваються під час продування кисню крізь дзеркало металу. Плюс такого способу є висока продуктивність. Мінусом – підвищена концентрація азоту на виході.
  • Мартенівські печі. У робочій камері спалюється рідке паливо. Необхідна температура плавки досягається за рахунок теплоти газів, що відходять. При такому способі метал виходить більш розкисленим і з меншим вмістом неметалічних домішок.
  • /5 - 0 голосів
Loading...Loading...