| Konstruktionsstål |
|---|
| Faser af jern-carbon-legeringer |
|
| Strukturer af jern-carbon-legeringer |
|
| Blive |
|
| støbejern |
|
Konstruktionsstål - stål , som bruges til fremstilling af forskellige dele , mekanismer og strukturer i maskinteknik og konstruktion og har visse mekaniske, fysiske og kemiske egenskaber. Konstruktionsstål er opdelt i flere undergrupper.
Kvaliteten af strukturelt kulstofstål bestemmes af tilstedeværelsen af skadelige urenheder af fosfor (P) og svovl (S) i stålet. Fosfor giver kold skørhed (skørhed) til stål. Svovl - den mest skadelige urenhed - giver stål rød sprødhed . Indholdet af skadelige urenheder i stål:
De er meget udbredt i byggeri og maskinteknik som de billigste, mest teknologisk avancerede , med de nødvendige egenskaber til fremstilling af masseformålsstrukturer. Dybest set anvendes disse stål i varmvalset tilstand uden yderligere varmebehandling med en ferritisk - perlitisk struktur.
Afhængigt af det efterfølgende formål blev strukturelle kulstofstål af almindelig kvalitet tidligere opdelt i tre grupper: A, B, C. I den nuværende version af GOST 380-2005 er denne klassificering ikke tilgængelig.
Graden af deoxidation bestemmes af indholdet af silicium (Si) i dette stål. I henhold til graden af deoxidation er kulstofstål af almindelig kvalitet opdelt i:
De vigtigste kvaliteter af strukturelt kulstofstål af almindelig kvalitet:
St1kp2; St2ps; St3Gps; St4-2; ... St6sp3.
Kvalitets kulstofstål er stålkvaliteter: Steel08; Stål10; Stål15…; Stål78; Stål80; Stål85,
Denne klasse omfatter også dem med et højt indhold af mangan (Mn - 0,7-1,0%): Stål 15G; 20G ... 65G, med øget hærdeevne .
Stålkvaliteter med lavt kulstofindhold Stal08, Stal08KP, Stal08PS er blødt stål, der oftest anvendes i udglødet tilstand til fremstilling af dele ved koldstempling - dybtrækning. Stålkvaliteter Stal10, Stal15, Stal20, Stal25 bruges normalt som cementeret, og højkulstofstål Stal60 ... Steel85 - til fremstilling af fjedre , fjedre , højstyrketråd og andre produkter med høj elasticitet og slidstyrke .
Steel30 ... Steel50 og lignende stål med et højt manganindhold Steel30G, Steel40G, Steel50G bruges til fremstilling af en bred vifte af maskindele.
Bearbejdeligt eller fritskærende stål omfatter stål med et højt svovl- og fosforindhold samt stål, der er specielt legeret med selen (Se), tellur (Te) eller bly (Pb). Disse elementer bidrager til en stigning i skærehastigheden, reducerer skærekraften og værktøjsslid , forbedrer renheden og dimensionsnøjagtigheden af den bearbejdede overflade, letter fjernelse af spåner fra skærezonen osv. Disse stål anvendes i masseproduktion til fremstilling af dele på automatiske maskiner .
Stål med et højt indhold af svovl og fosfor har reducerede mekaniske egenskaber og bruges til fremstilling af let belastede ikke-kritiske dele (for eksempel hardware ).
Efterhånden som laserskæringsteknologien er blevet avanceret , er der udviklet specielle konstruktionsstål til laserskæring. Deres kendetegn er en mere forudsigelig opførsel af pladen efter skæring (reduceret niveau af indre spændinger i metallet) [1] .
I begyndelsen af betegnelsen for automatisk stålkvalitet er der altid bogstavet "A", for eksempel A12, A20, A35.
Legerede konstruktionsstål bruges til de mest kritiske og tungt belastede maskindele. Næsten altid udsættes disse dele for endelig varmebehandling - hærdning efterfulgt af høj temperering i området 550-680 ° C (forbedring), hvilket sikrer den højeste strukturelle styrke.
Legeringselementer er kemiske elementer , der føjes til sammensætningen af konstruktionsstål for at give dem de nødvendige egenskaber. Den førende rolle for legeringselementer i konstruktionsstål ligger også i en betydelig forøgelse af deres hærdbarhed . De vigtigste legeringselementer i denne gruppe stål er chrom (Cr), mangan (Mn), nikkel (Ni), molybdæn (Mo), vanadium (V) og bor (B). Kulstofindholdet (C) i legeret konstruktionsstål ligger i intervallet 0,25-0,50%.
Konstruktionsstål med et indhold af chrom, mangan og silicium på omkring 1 % af hvert grundstof, samt med et indhold på 0,17 til 0,39 % kulstof kaldes chromansil [2] .
To tal i begyndelsen af markeringen angiver konstruktionsstål. Dette er kulstofindholdet i stål i hundrededele af en procent.
For eksempel er 38X2H5MA et mellemlegeret højkvalitets krom-nikkel konstruktionsstål. Kemisk sammensætning: kulstof - omkring 0,38%; chrom - omkring 2%; nikkel - omkring 5%; molybdæn - omkring 1%.
Varmebestandigt konstruktionsstål omfatter stål, der anvendes i kraftteknik til fremstilling af kedler , fartøjer, dampvarmere, damprørledninger samt i andre industrier til drift ved forhøjede temperaturer. Driftstemperaturerne for varmebestandige stål når op på 600–650 °C, og dele lavet af dem skal fungere uden udskiftning i lang tid (op til 10.000–20.000 timer).
Ved tryk på 6 MPa og temperaturer op til 400 °C anvendes kulstofkedelstål (12K, 15K, 18K, 20K). For dele af kraftenheder, der arbejder ved tryk op til 25,5 MPa og temperaturer op til 585 ° C, anvendes stål legeret med chrom, molybdæn og vanadium. Kulstofindholdet er 0,08-0,27%. Varmebehandlingen af disse stål består i hærdning eller normalisering med obligatorisk højhærdning.
Et træk ved driften af lejer er høje lokale belastninger. I denne henseende stilles der ekstremt høje krav til stålets renhed, især for ikke-metalliske indeslutninger af carbid heterogenitet. Sikring af en høj statisk belastningskapacitet opnås ved at bruge hypereutectoid chromlegeret stål behandlet for høj hårdhed som materiale til lejer .
ШХ9, ШХ15 .
14ХН4А, 38ХН5М, 20ХН3А.
Det generelle krav til fjederstål er at give høj modstand mod små plastiske deformationer (elastisk grænse) og relaksationsmodstand (modstand mod spændingsrelaksation). Disse egenskaber sikrer nøjagtigheden og pålideligheden af fjedrene og konstantheden over tid af sådanne operationelle egenskaber som drejningsmoment , effektparametre. Fjederstål i form af tråd og bånd hærdes ved kold plastisk deformation og bratkøling til martensit , efterfulgt af anløbning. Færdige fjedre udsættes for stabiliserende hærdning.