Laag koolstofstaal: samenstelling en eigenschappen

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Laag koolstofstaal is alomtegenwoordig. Zijn populariteit is gebaseerd op fysieke, chemische eigenschappen en lage kosten. Deze legering wordt veel gebruikt in de industrie en de bouw. Laten we deze staalsoort eens nader bekijken.

Compositie

Staal is ijzer verrijkt met koolstof tijdens het smeltproces. Het smelten van koolstof wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van koolstof, dat de basiseigenschappen van het metaal bepa alt, en onzuiverheden: fosfor (tot 0,07%), silicium (tot 0,35%), zwavel (tot 0,06%), mangaan (tot 0,8%). Dus zacht staal bevat niet meer dan 0,25% koolstof.

Wat andere additieven betreft, dienen mangaan en silicium om te deoxideren (verwijderen zuurstof uit het vloeibare metaal, wat de broosheid tijdens hete vervorming vermindert). Maar een verhoogd zwavelpercentage kan leiden tot barsten van de legering tijdens warmtebehandeling, fosfor - tijdens koudebehandeling.

Verkrijgingsmethoden

De productie van een koolstofarme legering kan in verschillende fasen worden ontleed: het laden van ijzer en schroot (lading) in de oven, thermische behandeling tot een smeltende toestand, verwijdering van onzuiverheden uit de massa.

Verder kan staalgieten of aanvullende bewerking plaatsvinden: met slak of vacuüm en inerte gassen.

Er worden drie manieren gebruikt om dergelijke processen uit te voeren:

• Openhaarden. De meest voorkomende apparatuur. Het smeltproces vindt plaats binnen een paar uur, waardoor laboratoria de kwaliteit van de resulterende samenstelling kunnen volgen.
• Convector ovens. Geproduceerd door te spoelen met zuurstof. Opgemerkt moet worden dat de op deze manier verkregen legeringen niet van hoge kwaliteit zijn, omdat ze meer onzuiverheden bevatten.
• Inductie en elektrische ovens. Het productieproces gaat gepaard met het gebruik van slakken. Op deze manier worden hoogwaardige en gespecialiseerde legeringen verkregen.

Laten we eens kijken naar de kenmerken van de classificatie van legeringen.

Beelden

Laag koolstofstaal kan van drie soorten zijn:

• Regelmatige kwaliteit. In dergelijke legeringen is het zwavelgeh alte niet hoger dan 0,06%, fosfor 0,07%.
• Kwaliteit. Bevat: zwavel tot 0,04%, fosfor tot 0,035%.
• Hoge kwaliteit. Zwavel tot 0,025%, fosfor tot 0,025%
• Speciale kwaliteit. Laag onzuiverheidsgeh alte: zwavel tot 0,015%, fosfor - tot 0,025%.

Zoals eerder vermeld, hoe minder onzuiverheden, hoe beter de kwaliteit van de legering.

Laag koolstofstaal GOST 380-94 van gewone kwaliteit is verdeeld in nog drie groepen:

• A. Gedefinieerd door zijn mechanischeeigendommen. De vorm van levering aan de consument wordt meestal gevonden in de vorm van meerdelig en plaatstaal.
• B. De belangrijkste indicatoren zijn de chemische samenstelling en eigenschappen. Optimaal voor mechanische actie door druk onder de thermische factor (smeden, stempelen).
• B. Voor dit soort legeringen zijn de volgende eigenschappen van belang: technisch, technologisch, fysisch, chemisch en daarmee de samenstelling.

Volgens het proces van deoxidatie wordt staal onderverdeeld in:

• Rustig. Het uithardingsproces verloopt voorspoedig. Bij dit proces komen geen gassen vrij. Krimp vindt plaats in het midden van de staaf.
• Semi-kalm. Een tussenbeeld van staal tussen kalme en kokende composities.
• Kokend. Verharding vindt plaats met het vrijkomen van gas. Verborgen krimpkous.

Basisfuncties

Laag koolstofstaal heeft een hoge ductiliteit, gemakkelijk te vervormen in koude en warme toestand. Een onderscheidend kenmerk van deze legering is de goede lasbaarheid. Afhankelijk van de aanvullende elementen kunnen de eigenschappen van het staal veranderen.

Meestal worden koolstofarme legeringen gebruikt in de bouw en de industrie. Dit komt door de lage prijs en goede sterkte-eigenschappen. Zo'n legering wordt ook wel structureel genoemd. De eigenschappen van zacht staal zijn versleuteld in de markering. Hieronder zullen we kijken naar de kenmerken ervan.

Markeerfuncties

Gewoon zacht staal heeft de letter CT en het nummer. Het getal moet worden gedeeld door 100, dan is het:het percentage koolstof begrijpen. Bijvoorbeeld CT15 (koolstof 0,15%).

Laten we de markering eens bekijken en de aanduidingen ontcijferen:

• De eerste letters of hun afwezigheid geeft aan dat ze tot een bepaalde kwaliteitsgroep behoren. Het kan B of C zijn. Als er geen letter is, dan behoort de legering tot categorie A.
• St staat voor staal.
• Numerieke aanduiding - gecodeerd koolstofpercentage.
• kp, ps - geeft een kokende of halfkalme legering aan. Het ontbreken van een aanduiding geeft aan dat het staal kalm is (cn).
• De letteraanduiding en het cijfer erachter onthullen welke onzuiverheden in de samenstelling zijn opgenomen en hun percentage. Bijvoorbeeld G - mangaan, Yu - aluminium, F - vanadium.

Voor hoogwaardige koolstofarme staalsoorten wordt de letters "St" niet in de markering geplaatst.

Past ook kleurcodering toe. Zacht staal van klasse 10 is bijvoorbeeld wit. Staalsoorten voor speciale doeleinden kunnen worden aangeduid met extra letters. "K" - wordt bijvoorbeeld gebruikt in de ketelbouw; OSV - gebruikt voor de vervaardiging van wagenassen, enz.

Gefabriceerde producten

Er zijn verschillende groepen staalproducten te onderscheiden:

• Plaatstaal. Ondersoorten: dikke plaat (GOST 19903-74), dunne plaat (GOST 19904-74), breedband (GOST 8200-70), strip (GOST 103-76), gegolfd (GOST 8568-78)
• Hoekprofielen. Gelijke plank (GOST 8509-93), ongelijke plank (GOST 8510-86).
• Kanalen (GOST 8240-93).
• I-balken. Gewone I-balken (GOST 8239-89), brede I-balken (GOST 26020-83, STO ASCHM 20-93).
• Pijpen.
• Profielvloeren.

Secundaire profielen worden aan deze lijst toegevoegd, die worden gevormd door lassen en machinale bewerking.

Toepassingsgebieden

Het toepassingsgebied van koolstofarm staal is vrij breed en hangt af van de markering:

• St 0, 1, 3Gsp. Brede toepassing in de bouw. Bijvoorbeeld wapeningsdraad van zacht staal,
• 05kp, 08, 08kp, 08y. Goed voor stempelen en koudtrekken (hoge plasticiteit). Gebruikt in de auto-industrie: carrosseriedelen, brandstoftanks, spoelen, delen van gelaste constructies.
• 10, 15. Gebruikt voor onderdelen die niet worden blootgesteld aan hoge belastingen. Ketelbuizen, stempels, koppelingen, bouten, schroeven.
• 18kp. Een typische toepassing zijn constructies die worden geproduceerd door middel van lassen.
• 20, 25. Veel gebruikt voor de productie van bevestigingsmiddelen. Koppelingen, klepstoters, frames en andere onderdelen van landbouwmachines.
• 30, 35. Licht belaste assen, tandwielen, tandwielen, enz.
• 40, 45, 50. Onderdelen met gemiddelde belasting. Bijvoorbeeld krukassen, frictieschijven.
• 60-85. Onderdelen onderworpen aan hoge spanning. Het kunnen spoorbanen, kraanwielen, veren, ringen zijn.

Zoals je kunt zien, is het productassortiment uitgebreid - het is niet alleen zacht staaldraad. Ookdit zijn de details van complexe mechanismen.

Laaggelegeerd en koolstofarm staal: verschillen

Om de eigenschappen van de legering te verbeteren, worden legeringselementen toegevoegd.

Staal dat een lage hoeveelheid koolstof (tot een kwart procent) en legeringsadditieven (een totaal percentage tot 4%) in cheba bevat, wordt laaggelegeerd genoemd. Dergelijke gewalste producten behouden hoge laskwaliteiten, maar tegelijkertijd worden verschillende eigenschappen verbeterd. Bijvoorbeeld sterkte, corrosiewerende prestaties enzovoort. In de regel worden beide typen gebruikt in gelaste constructies, die bestand moeten zijn tegen een temperatuurbereik van min 40 tot plus 450 graden Celsius.

Lasfuncties

Het lassen van koolstofarme staalsoorten heeft hoge prestaties. Het type las, de elektroden en hun dikte worden geselecteerd op basis van de volgende technische gegevens:

• De verbinding moet zeker stevig worden vastgemaakt.
• Er mogen geen naadfouten zijn.
• De chemische samenstelling van de naad moet worden uitgevoerd in overeenstemming met de normen gespecificeerd in GOST.
• Gelaste verbindingen moeten voldoen aan de bedrijfsomstandigheden (weerstand tegen trillingen, mechanische belasting, temperatuuromstandigheden).

Er kunnen verschillende soorten lassen worden gebruikt, van gas- tot koolstofdioxide-verbruikselektroden. Houd bij de keuze rekening met de hoge smeltbaarheid van koolstofarme en laaggelegeerde legeringen.

Met betrekking tot de specifieke toepassing wordt koolstofarm staal gebruikt in de bouw en engineering.

De staalsoort wordt geselecteerd op basis van de vereiste fysische en chemische eigenschappen aan de uitgang. De aanwezigheid van legeringselementen kan sommige eigenschappen verbeteren (weerstand tegen corrosie, extreme temperaturen), maar ook andere verslechteren. Een goede lasbaarheid is een ander voordeel van deze legeringen.

Dus we hebben ontdekt wat koolstofarme en laaggelegeerde staalproducten zijn.