Alacsony széntartalmú acél: összetétel és tulajdonságok

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Az alacsony széntartalmú acél mindenütt jelen van. Népszerűsége a fizikai, kémiai tulajdonságokon és az alacsony költségen alapul. Ezt az ötvözetet széles körben használják az iparban és az építőiparban. Nézzük meg közelebbről ezt az acéltípust.

Összetétel

Az acél az olvasztási folyamat során szénnel dúsított vas. A szén olvasztását szén jelenléte jellemzi, amely meghatározza a fém alapvető tulajdonságait, és szennyeződések: foszfor (legfeljebb 0,07%), szilícium (legfeljebb 0,35%), kén (legfeljebb 0,06%), mangán (legfeljebb 0,07%) 0,8%). Tehát a lágyacél legfeljebb 0,25% szenet tartalmaz.

A többi adalékanyaghoz hasonlóan a mangán és a szilícium a deoxidációt szolgálja (eltávolítja az oxigént a folyékony fémből, ami csökkenti a ridegséget a forró deformáció során). De a megnövekedett kéntartalom az ötvözet megrepedéséhez vezethet hőkezelés során, foszfor - hidegkezelés során.

Megszerzési módszerek

Az alacsony szén-dioxid-kibocsátású ötvözet előállítása több szakaszra bontható: vas és törmelék (töltet) betöltése a kemencébe, hőkezelés olvadáspontig, szennyeződések eltávolítása a masszából.

Továbbá acélöntés vagy további feldolgozás történhet: slaggal vagy vákuummal és inert gázokkal.

Három módot használnak az ilyen folyamatok végrehajtására:

• Nyitott kandallós kemencék. A leggyakoribb felszerelés. Az olvasztási folyamat néhány órán belül lezajlik, így a laboratóriumok nyomon követhetik a kapott készítmény minőségét.
• Konvektoros sütők. Oxigénnel történő átöblítéssel állítják elő. Megjegyzendő, hogy az így előállított ötvözetek nem jó minőségűek, mivel több szennyeződést tartalmaznak.
• Indukciós és elektromos kemencék. A gyártási folyamat salak felhasználásával zajlik. Ily módon kiváló minőségű és speciális ötvözetek nyerhetők.

Nézzük meg az ötvözetek osztályozásának jellemzőit.

Megtekintések

Az alacsony széntartalmú acél háromféle lehet:

• Szokásos minőség. Az ilyen ötvözetekben a kéntartalom nem haladja meg a 0,06%-ot, a foszfortartalom 0,07%.
• Minőség. Tartalmaz: ként legfeljebb 0,04%, foszfort legfeljebb 0,035%.
• Kiváló minőség. Kén legfeljebb 0,025%, foszfor legfeljebb 0,025%
• Különleges minőség. Alacsony szennyeződés tartalom: kén legfeljebb 0,015%, foszfor - 0,025%.

Amint korábban említettük, minél kevesebb szennyeződés, annál jobb az ötvözet minősége.

A normál minőségű GOST 380-94 alacsony széntartalmú acél további három csoportra oszlik:

• A. Mechanikussága határozza megtulajdonságait. A fogyasztóhoz való kiszállítás leggyakrabban többszelvényes és fémlemez formájában történik.
• B. A fő mutatók a kémiai összetétel és a tulajdonságok. Optimális a hőtényező alatti nyomás hatására történő mechanikai hatáshoz (kovácsolás, sajtolás).
• B. Az ilyen típusú ötvözetek esetében a következő tulajdonságok fontosak: műszaki, technológiai, fizikai, kémiai és ennek megfelelően összetétele.

A deoxidáció folyamata szerint az acélt a következőkre osztják:

• Nyugi. A kikeményedési folyamat zökkenőmentesen halad. A folyamat során nem szabadulnak fel gázok. A zsugorodás a tuskó közepén történik.
• Félig nyugodt. Az acél köztes képe a nyugodt és a forró kompozíciók között.
• Forrás. A szilárdulás a gáz felszabadulásával történik. Rejtett zsugorhüvely.

Alapvető funkciók

Az alacsony széntartalmú acél nagy rugalmassággal rendelkezik, könnyen deformálódik hideg és meleg állapotban. Ennek az ötvözetnek a megkülönböztető jellemzője a jó hegeszthetőség. A kiegészítő elemektől függően az acél tulajdonságai változhatnak.

Az építőiparban és az iparban leggyakrabban alacsony szén-dioxid-kibocsátású ötvözeteket használnak. Ez az alacsony árnak és a jó szilárdsági tulajdonságoknak köszönhető. Az ilyen ötvözetet szerkezetinek is nevezik. A lágyacél tulajdonságait a jelölés titkosítja. Az alábbiakban megvizsgáljuk a jellemzőit.

Jelölési funkciók

A közönséges lágyacélon a CT betű és a szám szerepel. A számot el kell osztani 100-zal, akkor az leszmegérteni a szén százalékát. Például CT15 (szén 0,15%).

Vegyük fontolóra a jelölést és fejtsük meg a jelöléseket:

• Az első betűk vagy hiányuk egy adott minőségi csoporthoz való tartozást jelez. Lehet B vagy C. Ha nincs betű, akkor az ötvözet az A kategóriába tartozik.
• St az acélt jelenti.
• Numerikus jelölés – a szén titkosított százaléka.
• kp, ps - forrásban lévő vagy félig nyugodt ötvözetet jelöl. A jelölés hiánya azt jelzi, hogy az acél nyugodt (cn).
• A betűjelölés és az utána lévő szám megmutatja, hogy az összetétel mely szennyeződéseket és azok százalékos arányát tartalmazza. Például G – mangán, Yu – alumínium, F – vanádium.

A jó minőségű alacsony szén-dioxid-kibocsátású acélok esetében az „St” felirat nem szerepel a jelölésben.

Színkódolást is alkalmaz. Például a 10. osztályú lágyacél fehér. A speciális célú acélok további betűkkel jelölhetők. Például a "K" - kazánépítésben használatos; OSV – kocsitengelyek stb. gyártásához használják.

Gyártott termékek

Az acéltermékek több csoportja is megkülönböztethető:

• Acéllemez. Alfajok: vastag lemez (GOST 19903-74), vékony lemez (GOST 19904-74), szélessávú (GOST 8200-70), szalag (GOST 103-76), hullámos (GOST 8568-78)
• Szögprofilok. Egyenlő polc (GOST 8509-93), nem egyenlő polc (GOST 8510-86).
• csatornák (GOST 8240-93).
• I-gerendák. Közönséges I-gerendák (GOST 8239-89), széles polcos I-gerendák (GOST 26020-83, STO ASCHM 20-93).
• Csövek.
• Profilozott padló.

Ez a lista másodlagos profilokkal egészül ki, amelyeket hegesztéssel és megmunkálással alakítanak ki.

Alkalmazási területek

Az alacsony széntartalmú acélok hatóköre meglehetősen széles, és a jelöléstől függ:

• St 0, 1, 3Gsp. Széleskörű alkalmazás az építőiparban. Például lágyacél merevítőhuzal,
• 05kp, 08, 08kp, 08y. Jó bélyegzésre és hideghúzásra (nagy plaszticitás). Az autóiparban használatos: karosszériaelemek, üzemanyagtartályok, tekercsek, hegesztett szerkezetek részei.
• 10, 15. Olyan alkatrészekhez használják, amelyek nincsenek kitéve nagy terhelésnek. Kazáncsövek, sajtolások, csatlakozók, csavarok, csavarok.
• 18kp. Tipikus alkalmazási terület a hegesztéssel előállított szerkezetek.
• 20, 25. Széles körben használják kötőelemek gyártásához. Csatlakozók, szelepemelők, keretek és mezőgazdasági gépek egyéb részei.
• 30, 35. Enyhén terhelt tengelyek, lánckerekek, fogaskerekek stb.
• 40, 45, 50. Közepes terhelésű alkatrészek. Például főtengelyek, súrlódó tárcsák.
• 60-85. Nagy igénybevételnek kitett alkatrészek. Lehetnek vasúti sínek, darukerekek, rugók, alátétek.

Amint láthatja, a termékpaletta széles – nem csak lágy acélhuzalról van szó. Isezek összetett mechanizmusok részletei.

Gyengén ötvözött és alacsony széntartalmú acél: különbségek

Az ötvözet bármely jellemzőjének javítása érdekében ötvözőelemeket adnak hozzá.

Azokat az acélokat, amelyek csekély mennyiségű szenet (legfeljebb negyed százalékot) és ötvöző adalékanyagot (összesen legfeljebb 4%) tartalmaznak, gyengén ötvözöttnek nevezzük. Az ilyen hengerelt termékek megőrzik a jó hegesztési tulajdonságokat, ugyanakkor a különböző tulajdonságok javulnak. Például szilárdság, korróziógátló teljesítmény és így tovább. Általában mindkét típust használják hegesztett szerkezetekben, amelyeknek mínusz 40 és plusz 450 Celsius fok közötti hőmérsékleti tartományt kell kibírniuk.

Hegesztési jellemzők

Az alacsony széntartalmú acélok hegesztése nagy teljesítményű. A hegesztés típusát, az elektródákat és vastagságukat a következő műszaki adatok alapján választjuk ki:

• A csatlakozást biztosan szilárdan rögzíteni kell.
• Nem lehetnek varrathibák.
• A varrat kémiai összetételét a GOST-ban meghatározott szabványoknak megfelelően kell elvégezni.
• A hegesztett kötéseknek meg kell felelniük az üzemi feltételeknek (rezgésállóság, mechanikai igénybevétel, hőmérsékleti viszonyok).

Különféle hegesztési módok használhatók a gázhegesztéstől a szén-dioxiddal fogyó elektródos hegesztésig. Kiválasztáskor vegye figyelembe az alacsony szén-dioxid-kibocsátású és alacsony ötvözetű ötvözetek magas olvadóképességét.

A konkrét alkalmazást tekintve alacsony szén-dioxid-kibocsátású acélt használnak az építőiparban és a mérnöki munkákban.

Az acélminőséget a kimeneten szükséges fizikai és kémiai tulajdonságok alapján választják ki. Az ötvözőelemek jelenléte javíthat egyes tulajdonságokat (korrózióállóság, szélsőséges hőmérsékleti viszonyok), de másokat is ronthat. Ezen ötvözetek másik előnye a jó hegeszthetőség.

Tehát megtudtuk, melyek azok az alacsony szén-dioxid-kibocsátású és alacsony ötvözött acéltermékek.