Mga marka ng carbon steel. Pag-uuri, GOST, aplikasyon

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Ang Steel ay isang ferrous metalurgy na produkto, ang pangunahing structural material. Ginagamit ito sa paggawa ng mga construction fitting, rolled metal ng iba't ibang profile, pipe, parts, mekanismo at tool.

Produksyon ng bakal

Ang ferrous na metalurhiya ay nakikibahagi sa paggawa ng bakal at bakal. Ang cast iron ay isang matigas ngunit hindi matibay na materyal. Ang bakal ay isang malakas, maaasahan, ductile, alloy-prone na metal na ginagamit sa pandayan, rolling, forging at stamping.

May ilang paraan sa paggawa ng bakal:

1. Converter. Kagamitan: oxygen converter. Singilin (mga hilaw na materyales): puting cast iron, bakal na scrap, limestone. Mga carbon steel lang ang ginagawa.
2. Martenovsky. Kagamitan: open-hearth furnace. Singilin: likidong baboy na bakal, bakal na scrap, iron ore. Universal para sa carbon at alloy na bakal.
3. Electric arc. Kagamitan: electric arc furnace. Singilin: bakal na scrap, cast iron, coke, limestone. Generic na paraan.
4. Induction. Kagamitan: induction furnace. Singilin: steel at cast iron scrap metal, ferroalloys.

Ang kakanyahan ng proseso ng paggawa ng bakal ay upang bawasan ang dami ng mga negatibong kemikal na kasama upang makakuha ng metal na sikat na tinatawag na "bakal", o sa halip, isang iron-carbon alloy na wala nang carbon content. kaysa sa 2.14%.

Mga proseso ng deoxidation

Para sa bakal sa huling yugto ng smelting, ang proseso ng pagkulo ay katangian, na naiimpluwensyahan ng nitrogen, hydrogen, at carbon oxides na likas dito. Ang nasabing haluang metal sa solidified state ay may porous na istraktura, na inalis sa pamamagitan ng pag-roll. Ito ay malambot at ductile, ngunit hindi sapat ang lakas.

Ang proseso ng deoxidation ay binubuo sa pag-deactivate ng kumukulong impurities sa pamamagitan ng pagpasok ng ferromanganese, ferrosilicon, at aluminum sa alloy. Depende sa dami ng mga natitirang gas at deoxidizing elements, ang bakal ay maaaring semi-tahimik o tahimik.

Ang tapos na bakal na may kinakailangang antas ng deoxidation ay ibinubuhos sa mga hulma para sa pagkikristal at gamitin sa mga susunod na teknolohikal na yugto sa paggawa ng mga natapos na produktong bakal.

Pag-uuri ng carbon steel

Lahat ng bakal na umiiral sa world market ay maaaring hatiin sa carbon at alloy. Ang lahat ng grade ng carbon steel ay nahahati sa iba't ibang classifier group at designation feature.

Batay sa mga pangunahing tampok ng pag-uuri, nakikilala nila ang:

1. Mga istrukturang bakal na carbon. Naglalaman ang mga ito ng mas mababa sa 0.8% na carbon. Ginagamit ang mga ito para sa paggawa ng rebar, rolling na mga produkto at casting.
2. Mga carbon tool steel na naglalaman ng carbon inhalaga mula 0.7% hanggang 1.3%. Ginagamit ang mga ito para sa mga kasangkapan, kagamitan sa instrumento.

Sa pamamagitan ng mga paraan ng deoxidation:

• boiling - deoxidizing elements (RE) sa komposisyon na mas mababa sa 0.05%;
• semi-calm - 0.05%≦RE≦0.15%;
• kalma - 0.15%≦RE≦0.3%.

Sa pamamagitan ng kemikal na komposisyon:

• low carbon (0.3%≦C);
• medium carbon (0.3≦C≦0.65%);
• high carbon (0.65≦C≦1.3%).

Ang mga bakal na naglalaman ng carbon na higit sa 1.3% ay hindi ginagamit sa industriya.

Depende sa microstructure:

• hypoeutectoid - sa naturang bakal, ang carbon content ay mas mababa sa 0.8%;
• eutectoid - ito ay mga bakal na may carbon content na 0.8%;
• hypereutectoid - mga bakal na may carbon content na higit sa 0.8%.

Kalidad:

1. Regular na kalidad. Ang sulfur dito ay naglalaman ng mas mababa sa 0.06%, phosphorus - hindi hihigit sa 0.07%.
2. Mga de-kalidad na bakal. Hindi sila naglalaman ng higit sa 0.04% sulfur at phosphorus.
3. Mataas na kalidad. Ang dami ng sulfur dito ay hindi lalampas sa 0.025%, at phosphorus - hindi hihigit sa 0.018%.

Ayon sa pangunahing pamantayan, ang mga grado ng carbon steel ay nahahati sa:

• Regular na kalidad ng construction;
• kalidad ng konstruksyon;
• kalidad ng instrumental;
• instrumental na mataas na kalidad.

Mga tampok ng pagmamarka ng structural steel ng ordinaryong kalidad

Ang mga bakal na ordinaryong kalidad ay naglalaman ng: Mula - hanggang0.6%, S - hanggang 0.06%, P - hanggang 0.07%. Tingnan natin kung paano minarkahan ang carbon steel na ito. Tinutukoy ng GOST 380 ang mga sumusunod na nuances ng pagtatalaga:

• A, B, C - pangkat; A - hindi nakasaad sa mga selyo;
• 0–6 pagkatapos ng mga titik na "St" - isang serial number kung saan naka-encrypt ang kemikal na komposisyon at (o) mga mekanikal na katangian;
• G - ang presensya ng Mangan Mn (manganese);
• kp, ps, cn - antas ng deoxidation (kumukulo, medyo mahinahon, mahinahon).

Ang mga numero mula 1 hanggang 6 pagkatapos ng antas ng deoxidation sa pamamagitan ng isang gitling ay mga kategorya. Sa kasong ito, ang unang kategorya ay hindi ipinahiwatig sa anumang paraan.

Ang mga letrang M, K sa simula ng tatak ay maaaring mangahulugan ng isang metalurhikong paraan ng produksyon: open-hearth o oxygen-converter. Siyanga pala, ang mga carbon steel na ordinaryong kalidad ay kinakatawan ng isang quantitative na komposisyon ng mga grado, humigit-kumulang 47 piraso.

Pag-uuri ng mga ordinaryong de-kalidad na structural steel

Ang mga karaniwang kalidad na carbon steel ay nahahati sa mga grupo.

• Group A: mga bakal na dapat na eksaktong tumutugma sa mga tinukoy na mekanikal na katangian. Ang mga ito ay ibinibigay sa mamimili nang madalas sa anyo ng mga sheet at multi-section na pinagsama na mga produkto (mga sheet, tees, I-beam, fitting, rivet at mga kaso). Mga Grado: St0, St1 - St6 (kp, ps, sp), mga kategorya 1-3, kabilang ang St3Gps, St5Gps.
• Group B: mga bakal na dapat na kinokontrol ng kinakailangang komposisyon at mga katangian ng kemikal. Ginagawa ang mga casting at rolled na produkto, na sasailalim sa karagdagang machiningmainit na presyon (forging, stamping). Mga Marka: Bst0, Bst1 (kp-sp), Bst2 (kp, ps), Bst3 (kp-sp, kabilang ang Bst3Gps), Bst4 (kp, ps), Bst 6 (ps, sp), mga kategorya 1 at 2.
• Group B: mga bakal na dapat matugunan ang kinakailangang kemikal, pisikal, mekanikal at teknolohikal na katangian. Ang pangkat na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng iba't ibang mga grado kung saan ginawa ang mga produktong plastic sheet, matibay na mga kabit para sa pagtatrabaho sa mga lugar na may makabuluhang pagkakaiba sa temperatura, mga kritikal na bahagi (bolts, nuts, axles, piston pins). Ang lahat ng mga produkto ng iba't ibang komposisyon, katangian at grado ng pangkat na ito ay pinagsama ng mahusay na teknolohikal na weldability. Mga Grado: VSt1-VSt6 (kp, ps, sp), VSt5 (ps, sp), kabilang ang VSt3Gps, mga kategorya 1-6.

Ang mga istrukturang bakal na ordinaryong kalidad ay mga haluang metal na may malawak na iba't ibang gamit sa industriya.

Pagmamarka ng kalidad ng carbon na bakal

Ang nilalaman ng carbon sa bakal na pinangalanang kalidad ay mula 0.05% hanggang 0.6%. Ang pagtunaw ng metal ng pangkat ng pag-uuri na ito ay nangyayari sa pamamagitan ng mga pamamaraan ng open-hearth o electric arc. Ang malawak na hanay ng presensya ng carbon ay nagpapaiba-iba sa mga mekanikal na katangian: low-carbon - ductile, medium-carbon - strong.

Ang mga bakal na may kalidad na carbon ay may nilalamang S at P na hindi hihigit sa 0.04%, ayon sa pagkakabanggit.

Pagmamarka (GOST 1050-88):

• numero 05-60 - naka-encrypt na presensya ng carbon (minimum - 0.05%, maximum - 0.6%);
• kp, ps, cn - ang antas ng deoxidation ("sp" ay hindiipinahiwatig);
• G, Yu, F - naglalaman ng manganese, aluminum, vanadium.

Pagmarka ng mga exception

Ang mga bakal na may kalidad ng carbon ay may mga pagbubukod sa kanilang pagmamarka:

• 15K, 20K, 22K - mga de-kalidad na bakal, naaangkop sa gusali ng boiler;
• 20-PV - carbon - 0.2%, ang bakal ay naaangkop sa paggawa ng mga tubo sa pamamagitan ng hot rolling, sa boiler building at pag-install ng mga heating system, naglalaman ng tanso at chromium;
• OSV - bakal para sa paggawa ng mga wagon axle, naglalaman ng nickel, chromium, copper.

Para sa lahat ng grado ng mga de-kalidad na bakal, karaniwan ang posibleng pangangailangang gumamit ng thermal (halimbawa, normalisasyon) at chemical-thermal treatment (halimbawa, carburizing).

Pag-uuri ng mga bakal na may kalidad ng carbon

Ang ganitong uri ng carbon steel ay maaaring halos nahahati sa 4 na grupo:

1. Highly plastic material na naaangkop para sa cold machining (rolling), sheet at pipe rolling. Mga grado - bakal 08ps, bakal 08, bakal 08kp.
2. Metal na ginagamit sa hot rolling at stamping na gagana sa ilalim ng thermally aggressive na mga kondisyon. Mga grado - mula bakal 10 hanggang bakal 25.
3. Steel na ginagamit sa paggawa ng mga kritikal na bahagi, kabilang ang mga spring, spring, couplings, bolts, shafts. Mga grado - mula bakal 60 hanggang bakal 85.
4. Mga bakal na nangangailangan ng maaasahang operasyon sa mga agresibong kondisyon (halimbawa, ang chain ng caterpillar tractor). Grades steel 30, steel 50, steel 30G, steel 50G.

Posible ring hatiin ang lahat sa 2 grupomga kilalang grado ng carbon steel mula sa klase ng kalidad: structural conventional at structural manganese.

Paglalapat ng carbon structural steel

Bakal na bakal ayon sa kalidad	Brand	Application
regular na kalidad	St0	reinforcement, sheathing
	St1	tas, I-beams, channels
	St3Gsp	construction steel
	St5sp	bushings, nuts, bolts
	St6ps	building scrap
	ST4kp	hugis, sheet, mahahabang produkto para sa matibay na istruktura
kalidad	Steel10	pipe para sa mga boiler, stamping
	Steel15	high ductility parts, cams, bolts, nuts
	Bakal18kp	welded structures
	Steel 20ps	axle, forks, pin, fitting, pipe
	Steel50	mga gear, clutches
	Steel60	spindles, washers, spring rings

Ang mga carbon tool steel ay may mataas na lakas at tigas. Ang mga ito ay kinakailangang sumasailalim sa multi-stage heat treatment.

Carbon content sa bakal: 0.7 – 1.3%. Para sa mataas na kalidad - hanggang sa 0.03%, posporus - hanggang sa 0.035%. At para sa instrumentalmataas na kalidad: sulfur - hanggang 0.02%, phosphorus - hanggang 0.03%.

Pagtatalaga ng brand (GOST 1435-74):

• U - instrumental ng carbon;
• 7 -13 - ang nilalaman ng carbon dito ay 0.7-1.3%, ayon sa pagkakabanggit;
• G - ang pagkakaroon ng manganese;
• Ang A ay mataas ang kalidad.

Ang mga pagbubukod sa mga pangunahing prinsipyo ng pagmamarka ng mga carbon tool steel ay ang materyal para sa mga bahagi ng paggalaw ng relo A75, ASU10E, AU10E.

Mga kinakailangan para sa mga carbon tool steel

Alinsunod sa GOST, ang mga tool steel ay dapat sumunod sa ilang mga katangian.

Mga kinakailangang katangiang pisikal, kemikal at mekanikal: mga tagapagpahiwatig ng kalidad ng katigasan, lakas ng epekto, lakas, paglaban sa mga pagbabago sa temperatura sa panahon ng operasyon (sa panahon ng pagputol, pagbabarena, pag-load ng shock), paglaban sa kaagnasan.

Mga tinukoy na teknolohikal na katangian:

• paglaban sa mga negatibong proseso ng cutting technology (chip sticking, hardening);
• magandang pagliko at paggiling machinability;
• pagkadaramdam sa heat treatment;
• overheat resistance.

Upang mapabuti ang kalidad ng mga mekanikal at teknolohikal na indicator, ang mga tool steel ay sumasailalim sa multi-stage heat treatment:

• pagsusubok ng hilaw na materyal bago gumawa ng mga tool;
• hardening (pagpapalamig sa mga solusyon sa asin) at kasunod na pag-tempera ng mga natapos na produkto (pangunahing low tempering).

Natanggapnatutukoy ang mga katangian ng kemikal na komposisyon at ang nagresultang microstructure: martensite na may cementite at austenite inclusions.

Paggamit ng mga carbon tool steel

Ang inilarawang mga bakal ay ginagamit para sa paggawa ng lahat ng uri ng mga kasangkapan: pagputol, pagtambulin, pantulong.

• Steel U7, U7A - martilyo, pait, palakol, pait, sledgehammers, pait, kawit.
• Steel U8, U8A, U8G - saws, screwdriver, center punch, countersink, cutter, pliers.
• Steel U9, U9A - metalwork tool, wood cutting tool.
• Steel U10, steel U10A, U11, U11A - rasps, taps, twist drills, auxiliary tool para sa pagsuntok at pagpapalaki.
• U 12, U12A - mga reamer, gripo, mga tool sa pagsukat.
• U13, U13A - mga file, shaving at surgical instruments, stamping punch.

Ang makatwirang pagpili ng carbon steel grade, teknolohiya ng heat treatment nito, pag-unawa sa mga katangian at feature nito ang susi sa mahabang buhay ng serbisyo ng mga istruktura o tool na ginawa, naproseso o ginamit.