Szénacél minőségek. Osztályozás, GOST, alkalmazás

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

Az acél vaskohászati termék, a fő szerkezeti anyag. Építési szerelvények, különböző profilú hengerelt fémek, csövek, alkatrészek, mechanizmusok és szerszámok gyártására használják.

Acélgyártás

A vaskohászat vas- és acélgyártással foglalkozik. Az öntöttvas kemény, de nem tartós anyag. Az acél erős, megbízható, képlékeny, ötvözhető fém, amelyet öntödében, hengerlésben, kovácsolásban és sajtolásban használnak.

Többféleképpen lehet acélt készíteni:

1. Átalakító. Felszereltség: oxigén konverter. Töltet (alapanyagok): fehér öntöttvas, acélhulladék, mészkő. Csak szénacélokat gyártanak.
2. Martenovszkij. Felszereltség: kandallóval kemence. Töltés: folyékony nyersvas, acélhulladék, vasérc. Univerzális szén- és ötvözött acélokhoz egyaránt.
3. Elektromos ív. Felszereltség: elektromos ívkemence. Töltés: acélhulladék, öntöttvas, koksz, mészkő. Általános módszer.
4. Indukció. Felszereltség: indukciós kemence. Töltet: acél és öntöttvas fémhulladék, vasötvözetek.

Az acélgyártási folyamat lényege a negatív kémiai zárványok mennyiségének csökkentése annak érdekében, hogy egy olyan fémet kapjunk, amelyet népszerûen "vasnak" neveznek, vagy inkább vas-szén ötvözetet, amelynek széntartalma nem több. mint 2,14%.

Deoxidációs folyamatok

Az acélra az olvasztás utolsó szakaszában a forrásban lévő folyamat jellemző, amelyet a benne rejlő nitrogén, hidrogén és szén-oxidok befolyásolnak. Az ilyen ötvözet megszilárdult állapotban porózus szerkezettel rendelkezik, amelyet hengerléssel távolítanak el. Puha és rugalmas, de nem elég erős.

A dezoxidáció folyamata a forrásban lévő szennyeződések dezaktiválásából áll ferromangán, ferroszilícium és alumínium ötvözetbe juttatásával. A maradék gázok és dezoxidáló elemek mennyiségétől függően az acél lehet félig csendes vagy nyugalmi állapotban.

A szükséges dezoxidációs fokú kész acélt öntőformákba öntik kristályosítás céljából, és felhasználják a kész acéltermékek gyártásának következő technológiai szakaszaiban.

Szénacél osztályozása

A világpiacon létező összes acél szénre és ötvözetre osztható. A szénacél minden fajtája különböző osztályozó csoportokra és jelölési jellemzőkre van felosztva.

A fő osztályozási jellemzők alapján megkülönböztetik:

1. Szén szerkezeti acélok. Kevesebb, mint 0,8% szenet tartalmaznak. betonacél, hengerelt termékek és öntvények készítésére használják.
2. Szént tartalmazó szerszámacélok0,7%-ról 1,3%-ra. Szerszámokhoz, műszerberendezésekhez használják.

Deoxidációs módszerekkel:

• forralás – deoxidáló elemek (RE) 0,05%-nál kevesebb összetételben;
• félig nyugodt - 0,05%≦RE≦0,15%;
• nyugalom – 0,15%≦RE≦0,3%.

Kémiai összetétel szerint:

• alacsony szén-dioxid (0,3%≦C);
• közepes szén (0,3≦C≦0,65%);
• magas széntartalmú (0,65≦C≦1,3%).

Az 1,3% feletti széntartalmú acélokat nem használják az iparban.

Mikroszerkezettől függően:

• hypoeutectoid - ilyen acélban a széntartalom kevesebb, mint 0,8%;
• eutectoid - ezek 0,8% széntartalmú acélok;
• hipereutektoid – 0,8% feletti széntartalmú acélok.

Minőség:

1. Szokásos minőség. A kén itt kevesebb, mint 0,06%, foszfor - legfeljebb 0,07%.
2. Minőségi acélok. Nem tartalmaznak 0,04%-nál több ként és foszfort.
3. Kiváló minőség. A kén mennyisége itt nem haladja meg a 0,025% -ot és a foszfor - legfeljebb 0,018%.

A fő szabvány szerint a szénacél minőségeket a következőkre osztják:

• Szabványos építési minőség;
• építési minőség;
• hangszeres minőség;
• hangszeres kiváló minőség.

A normál minőségű szerkezeti acél jelölésének jellemzői

A normál minőségű acélok a következőket tartalmazzák: -tól -ig0,6%, S - 0,06% -ig, P - 0,07% -ig. Nézzük meg, hogyan jelölik ezt a szénacélt. A GOST 380 a kijelölés következő árnyalatait határozza meg:

• A, B, C - csoport; A – a bélyegzőkön nincs feltüntetve;
• 0–6 az "St" betűk után – egy sorozatszám, amelyben a kémiai összetétel és (vagy) mechanikai tulajdonságok titkosítva vannak;
• G - Mangan Mn (mangán) jelenléte;
• kp, ps, cn - dezoxidációs fok (forrás, félig nyugodt, nyugodt).

Az 1-től 6-ig terjedő számok a dezoxidáció mértéke után egy kötőjellel kategóriák. Ebben az esetben az első kategória semmilyen módon nincs feltüntetve.

A márka elején található M, K betűk fémkohászati gyártási módot jelenthetnek: nyitott kandallós vagy oxigénátalakítós. Egyébként a normál minőségű szénacélokat a minőségek mennyiségi összetétele képviseli, körülbelül 47 darab.

A hagyományos minőségű szerkezeti acélok osztályozása

A gyakori minőségű szénacélokat csoportokra osztják.

• A csoport: olyan acélok, amelyeknek pontosan meg kell felelniük a megadott mechanikai tulajdonságoknak. A fogyasztókhoz leggyakrabban lemez és több szakaszból álló hengerelt termékek (lemezek, pólók, I-gerendák, szerelvények, szegecsek és tokok) formájában kerülnek szállításra. Osztályok: St0, St1 - St6 (kp, ps, sp), 1-3 kategória, beleértve az St3Gps, St5Gps.
• B csoport: acélok, amelyeket a szükséges kémiai összetétellel és tulajdonságokkal kell szabályozni. Öntött és hengerelt termékek készülnek, amelyeket további megmunkálásnak vetnek aláforró nyomás (kovácsolás, sajtolás). Pontok: Bst0, Bst1 (kp-sp), Bst2 (kp, ps), Bst3 (kp-sp, beleértve a Bst3Gps-t), Bst4 (kp, ps), Bst 6 (ps, sp), 1. és 2. kategória.
• B csoport: olyan acélok, amelyeknek meg kell felelniük az előírt kémiai, fizikai, mechanikai és technológiai tulajdonságoknak. Ezt a csoportot a különféle minőségek jellemzik, amelyekből a műanyag lemeztermékek készülnek, a tartós szerelvények jelentős hőmérséklet-különbségekkel küzdő területeken, kritikus alkatrészek (csavarok, anyák, tengelyek, dugattyúcsapok). Ennek a csoportnak az összes különböző összetételű, tulajdonságú és minőségű termékét a jó technológiai hegeszthetőség egyesíti. Besorolási fokozatok: VSt1-VSt6 (kp, ps, sp), VSt5 (ps, sp), beleértve a VSt3Gps-t, 1-6 kategória.

A normál minőségű szerkezeti acélok olyan ötvözetek, amelyeket az iparban széles körben alkalmaznak.

Szénminőségű acél jelölése

A nevezett minőségű acél széntartalma 0,05% és 0,6% között van. Az ebbe az osztályozási csoportba tartozó fémek olvasztása nyitott kandallós vagy elektromos íves módszerrel történik. A szén jelenlétének széles skálája változatossá teszi a mechanikai tulajdonságokat: alacsony szén-dioxid-kibocsátású - képlékeny, közepes széntartalmú - erős.

A szénminőségű acélok S- és P-tartalma nem haladja meg a 0,04%-ot.

Jelölés (GOST 1050-88):

• számok 05-60 - titkosított szén jelenléte (minimum - 0,05%, maximum - 0,6%);
• kp, ps, cn - a dezoxidáció mértéke ("sp" nemjelezve);
• G, Yu, F – mangánt, alumíniumot, vanádiumot tartalmaznak.

Kivételek megjelölése

A szénminőségű acélok jelölésében kivételek vannak:

• 15K, 20K, 22K - kiváló minőségű acélok, kazánépítésben használhatók;
• 20-PV - szén - 0,2%, az acél csövek meleghengerléssel történő gyártásához, kazánépítéshez és fűtési rendszerek telepítéséhez használható, rezet és krómot tartalmaz;
• OSV - acél kocsitengelyek gyártásához, nikkelt, krómot, rezet tartalmaz.

Minden minőségi acélfajtára jellemző a termikus (például normalizálás) és a kémiai-termikus kezelés (például karburálás) alkalmazásának szükségessége.

Szénminőségű acélok osztályozása

Ez a fajta szénacél nagyjából 4 csoportra osztható:

1. Erősen műanyag, hideg megmunkáláshoz (hengerléshez), lemez- és csőhengerléshez. Minőségek - acél 08ps, acél 08, acél 08kp.
2. Meleghengerléshez és sajtoláshoz használt fém, amely termikusan agresszív körülmények között is működik. Minőségek - a 10-es acéltól a 25-ös acélig.
3. A kritikus alkatrészek, köztük rugók, rugók, tengelykapcsolók, csavarok, tengelyek gyártásához használt acél. Minőségek - a 60-as acéltól a 85-ös acélig.
4. Acélok, amelyek megbízható működést igényelnek agresszív körülmények között (például egy lánctalpas traktor lánca). Acélminőség 30, acél 50, acél 30G, acél 50G.

Lehetőség van mindent 2 csoportra is osztanijól ismert szénacél minőségi osztályok: szerkezeti hagyományos és szerkezeti mangán.

Szén szerkezeti acél alkalmazása

Acélminőség minőség szerint	Márka	Alkalmazás
normál minőség	St0	erősítés, burkolat
	St1	tas, I-beam, csatornák
	St3Gsp	építőacél
	St5sp	perselyek, anyák, csavarok
	St6ps	építési törmelék
	ST4kp	formás, lemezes, hosszú termékek a tartós szerkezetekhez
minőség	Acél10	csövek kazánokhoz, sajtolások
	Acél15	nagy rugalmasságú alkatrészek, bütykök, csavarok, anyák
	Acél18kp	hegesztett szerkezetek
	Acél 20 lóerős	tengelyek, villák, csapok, szerelvények, csövek
	Acél50	fogaskerekek, kuplungok
	Acél60	orsók, alátétek, rugógyűrűk

A karbon szerszámacélok nagy szilárdsággal és szívóssággal rendelkeznek. Ezek szükségszerűen többlépcsős hőkezelésnek vannak kitéve.

Széntartalom az acélban: 0,7 – 1,3%. A kiváló minőség érdekében - akár 0,03%, foszfor - akár 0,035%. És az instrumentálisrakiváló minőség: kén - akár 0,02%, foszfor - akár 0,03%.

Márkamegjelölés (GOST 1435-74):

• U - karbon hangszeres;
• 7 -13 - a széntartalom rendre 0,7-1,3%;
• G - mangán jelenléte;
• A kiváló minőségű.

A karbon szerszámacélok jelölésének alapelvei alól kivételt képez az A75, ASU10E, AU10E óraszerkezetek alkatrészeinek anyaga.

Szén szerszámacélokra vonatkozó követelmények

A GOST szerint a szerszámacéloknak számos jellemzőnek meg kell felelniük.

Szükséges fizikai, kémiai és mechanikai tulajdonságok: keménység, ütőszilárdság, szilárdság minőségi mutatói, működés közbeni hőmérséklet-változásokkal szembeni ellenállás (vágás, fúrás, ütési terhelések), korrózióállóság.

Meghatározott technológiai tulajdonságok:

• ellenállás a forgácsolási technológia negatív folyamataival szemben (forgácstapadás, keményedés);
• jó eszterga- és köszörülési megmunkálhatóság;
• hőkezelésre való hajlam;
• túlmelegedésállóság.

A mechanikai és technológiai mutatók minőségének javítása érdekében a szerszámacélokat többlépcsős hőkezelésnek vetik alá:

• alapanyag izzítása szerszámkészítés előtt;
• keményítés (hűtés sóoldatokban) és a késztermékek ezt követő temperálása (főleg alacsony temperálás).

FogadottA tulajdonságokat a kémiai összetétel és a keletkező mikrostruktúra határozza meg: martenzit cementittel és ausztenit zárványokkal.

Szén szerszámacélok használata

A leírt acélokat mindenféle szerszám gyártásához használják: vágó-, ütő-, segédeszköz.

• Acél U7, U7A – kalapácsok, vésők, b alták, vésők, kalapácsok, vésők, horgok.
• Acél U8, U8A, U8G - fűrészek, csavarhúzók, középső lyukasztók, süllyesztők, marók, fogók.
• Acél U9, U9A - fémmegmunkáló szerszám, favágó szerszám.
• Acél U10, acél U10A, U11, U11A - reszelők, menetfúrók, csavarfúrók, segédszerszámok lyukasztáshoz és méretezéshez.
• U 12, U12A - dörzsárak, menetfúrók, mérőeszközök.
• U13, U13A - reszelők, borotválkozási és sebészeti műszerek, bélyegző lyukasztók.

A szénacél minőségének ésszerű megválasztása, hőkezelésének technológiája, tulajdonságainak és jellemzőinek megértése a kulcsa a gyártott, feldolgozott vagy használt szerkezetek vagy szerszámok hosszú élettartamának.