Aanduiding van legeringselementen in staal: classificatie, eigenschappen, markering, toepassing

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

Tegenwoordig wordt in veel industrieën een verscheidenheid aan staalsoorten gebruikt. Een verscheidenheid aan kwaliteits-, mechanische en fysieke eigenschappen wordt bereikt door het metaal te legeren. De aanduiding van legeringselementen in staal helpt om te bepalen welke componenten in de samenstelling zijn geïntroduceerd, evenals hun kwantitatieve inhoud.

Algemene informatie en algemeen klassement

Als het gaat om gelegeerd staal, betekent dit dat er speciale elementen aan het materiaal zijn toegevoegd die de mechanische en fysieke eigenschappen van het oorspronkelijke materiaal hebben veranderd. Daarnaast verandert ook de interne structuur van het materiaal. De aanduiding van legeringselementen in staal helpt niet alleen om te begrijpen welke additieven zijn geïntroduceerd. Afhankelijk daarvan worden verschillende klassen van het product zelf onderscheiden.

De eerste classificatie is gebaseerd op de hoeveelheid koolstof. Er zijn koolstofarme staalsoorten, waar het koolstofgeh alte tot 0,25% is, medium-koolstofstaal bevat 0,25 tot 0,65% additieven,high-carbon bevat meer dan 0,65% koolstof in de samenstelling.

Andere tekenen van classificatie

Alle soorten van het bestudeerde materiaal zijn onderverdeeld in nog drie categorieën, afhankelijk van het totale geh alte aan legeringselementen in het staal. De aanduiding van deze groepen is laaggelegeerd, middelgelegeerd, hooggelegeerd. In het eerste geval is de totale massafractie van additieven niet groter dan 2,5%, voor de tweede groep - niet meer dan 10%, voor de derde groep - van 10 tot 50%.

Verder is het vermeldenswaard dat, afhankelijk van de eigenschappen die legeringselementen aan staal geven, de interne structuur verandert. Het vereist ook begrip. In dit geval is het mogelijk om met behulp van de aanduiding van legeringselementen in staal de structuur van het product te bepalen. En voer op basis hiervan een andere classificatie uit:

1. Hypo-eutectoïde staalsoort - te veel ferriet in de samenstelling.
2. De eutectoïde klasse geeft de perlietstructuur van het product aan.
3. De hypereutectische productgroep wordt gekenmerkt door een structuur die secundaire carbiden bevat.
4. Ledeburite materiaalklasse bevat primaire carbiden.

Hoofdcomponenten en hun impact

Er worden veel verschillende componenten aan staal toegevoegd. De aanduiding van elementen in gelegeerd staal wordt uitgevoerd met letters, meestal de eerste hoofdletters van de naam van het onderdeel zelf.

Je kunt beginnen met chroom en nikkel. Ze worden respectievelijk aangeduid met de letters X en H. Als we het hebben over de invloed van chroom, dan is hetverhoogt de weerstand van staal tegen corrosie. Daarnaast worden ook sterkte en hardheid vergroot. Chroom wordt beschouwd als de belangrijkste legeringscomponent bij de vervaardiging van roestvrijstalen producten.

De aanduiding van elementen in gelegeerde staalsoorten helpt om snel de eigenschappen van het materiaal en het doel ervan te bepalen. De markering "H" geeft dus het nikkelgeh alte aan, wat betekent dat de stof een hoge viscositeit, een grotere ductiliteit en een goede weerstand tegen corrosie heeft.

Extra legeringselementen

Vervolgens moet gezegd worden over titanium(T) en vanadium(F). Een toename van het T-geh alte duidt op een afname van de korreligheid van de structuur, wat de sterkte en dichtheid verhoogt. Bovendien wordt de roestbestendigheid verbeterd en de verwerking vereenvoudigd. Vanadium wordt ook aangeduid als een legeringselement in staalsoorten met de letter F. In dit geval helpt het ook om de korreligheid te verminderen, maar het resultaat is iets anders en bestaat uit het verbeteren van de vloeibaarheid en het vergroten van de treksterkte.

Vervolgens moeten we het hebben over molybdeen (M) en wolfraam (B).

De introductie van "M" in de samenstelling verbetert de hardbaarheid van producten, verhoogt de corrosieweerstand en vermindert de broosheid. "B" vermindert ook de broosheid tijdens het temperen door te voorkomen dat de korrels groeien tijdens het verwarmen, en verhoogt bovendien de algehele hardheid.

De letteraanduiding van legeringselementen in staal komt soms niet overeen met hun naam in het Russisch. Dus een van de controversiële additieven is silicium, aangeduid alsletter C. Met slechts 1-1,5% van deze stof in de samenstelling, is het in staat om de sterkte te vergroten en tegelijkertijd de viscositeit te behouden. Als u het geh alte van de component in de structuur begint te verhogen, zullen de elektrische weerstand en magnetische permeabiliteit toenemen. Bovendien kan silicium de elasticiteit, weerstand tegen corrosie en oxidatie verhogen. Bij dit alles moet er echter rekening mee worden gehouden dat het de brosheid van staal verhoogt.

De laatste twee toevoegingen zijn kob alt (K) en aluminium (Yu). De toevoeging van het eerste element verhoogt de hittebestendigheid en slagvastheid. Aluminium verhoogt de weerstand tegen kalkaanslag.

Wat zijn onzuiverheden?

Sprekend over de aanduiding van legeringselementen in metaalsoorten, kunnen onzuiverheden niet ontbreken. Ten eerste beïnvloedt hun aanwezigheid ook de eigenschappen van producten. Ten tweede is het onmogelijk om hun aanwezigheid in de samenstelling van de stof volledig kwijt te raken, en daarom wordt hun massafractie periodiek aangegeven op de etikettering.

Verschillende onzuiverheden en hun effecten

De letter A staat voor stikstof. Indien aanwezig, wordt deze meestal ongeveer in het midden van de markering aangegeven. Door zijn eigenschappen is het identiek aan de aanwezigheid van zuurstof. Als een bepaalde massafractie van een van deze twee elementen wordt overschreden, neemt de brosheid van het materiaal toe. Bovendien zullen eigenschappen zoals viscositeit en uithoudingsvermogen ook afnemen.

De controversiële onzuiverheid is koolstof (U). Als het tot 1,2% bevat, kan het een positief effect hebben, waardoor de hardheid, sterkte, limiet toeneemtvloeibaarheid. Als zelfs maar een kleine overmaat van deze indicator wordt waargenomen, beginnen zowel de sterkte als de ductiliteit snel te verslechteren.

Mangaan (G) en zwavel behoren ook tot onzuiverheden. Mangaan heeft, net als koolstof, een ander effect, afhankelijk van de massafractie in de structuur. Als het geh alte aan het element "G" niet groter is dan 0,8%, kan het een technologische onzuiverheid worden genoemd. Het verhoogt de mate van staaldeoxidatie, vermindert de negatieve invloed van zwavel op het product.

Als de massafractie van het tweede element groter is dan 0,65%, heeft dit een aanzienlijk nadelig effect. Plasticiteit, corrosieweerstand en slagvastheid worden aanzienlijk verminderd. Een toename van zwavel in de samenstelling zal ook het vermogen om staal te lassen verslechteren.

De laatste schadelijke onzuiverheid is waterstof. Een toename van de massafractie van dit onderdeel leidt tot een significante toename van de brosheid.

Markering overzicht

Symbolen voor legeringselementen in staal volgens GOST 4543-71 waren te wijten aan het feit dat er op deze manier veel materialen zijn verbeterd. Volgens deze regels wordt eerst een letter aangegeven en daarna een cijfer dat de hoeveelheid van dit element aangeeft. U kunt dit beschouwen aan het voorbeeld van een merk als X5CrNi18-10.

Het moet meteen gezegd worden dat de markering niet altijd in Russische letters is, soms in een andere taal, zoals aangegeven in het voorbeeld. In dit geval ziet de decodering er als volgt uit: de letter "X" geeft aan dat de legering behoort tot de categorie roestvrij staal van magnetisch of chroomgroepen; het getal 5 is het koolstofgeh alte, dat in dit geval 0,05% is; Cr en Ni zijn respectievelijk chroom en nikkel, en 18 en 10 zijn respectievelijk hun percentages. Dat wil zeggen, de structuur van dit type product bevat 0,05% koolstof, 18% chroom en 10% nikkel.

Markering van andere groepen

De aanduiding van legeringselementen waaruit staal bestaat, kan ook aangeven dat ze tot een bepaalde categorie producten behoren. Dus roestvrij chroom-nikkel heeft de letter "I" aan het begin van de markering. Kogellager- en hogesnelheidsgereedschapsstaal wordt in eerste instantie gemarkeerd met respectievelijk "W" en "R".

Gelegeerd staal kan van hoge kwaliteit zijn of zelfs van extra hoge kwaliteit. In dit geval worden er respectievelijk "A" of "W" aan het einde van de markering toegevoegd. Conventionele gelegeerde staalsoorten hebben dergelijke aanduidingen gewoon niet aan het einde van hun markeringen.

Het is hier vermeldenswaard dat soms een speciale aanduiding wordt toegevoegd aan gelegeerd staal als het materiaal door walsen is verkregen. In dit geval bevat de markering ofwel "H" - hardbewerkt staal of "TO" - warmtebehandeld staal.

Volgorde van aanduiding van elementen

Om de meest nauwkeurige chemische samenstelling van een product te bepalen, moet u de documentatie bekijken, maar het vermogen om de markeringen te begrijpen, kan helpen bij het bepalen van de belangrijkste legeringsadditieven en onzuiverheden.

Dus, als eerstAls er een getal op de staalmarkering staat, bepa alt dit de massafractie van koolstof in de samenstelling in honderdsten van procenten. Daarna begint de opsomming van de additieven waaruit het gelegeerde staal bestaat. Onmiddellijk na elke letter in de aanduiding wordt een getal aangegeven dat het kwantitatieve geh alte van het chemische element in de samenstelling als een percentage aangeeft. Het komt echter ook voor dat er direct na de letter helemaal geen nummer staat. Dit betekent dat het geh alte van dit element in de samenstelling niet hoger is dan 1,5%, wat vrij klein is.

Diverse gelegeerde staalsoorten

Aan het einde is het vermeldenswaard waar deze soorten metaal meestal voor worden gebruikt. Er is gelegeerd staal van het gereedschapstype. Zoals de naam al doet vermoeden, wordt het veel gebruikt voor de productie van elk soort gereedschap. Het wordt vaak vergeleken met gewoon koolstofstaal. De chemisch verbeterde verbinding heeft een grotere hardheid en sterkte, maar alle gelegeerde verbindingen zijn brozer dan gewone koolstof.

Staal dat tot de groep van snelsnijden behoort, is uitstekend gebleken. Dergelijk materiaal wordt gekenmerkt door een hoge hardheid en rode hardheid tot 600 graden Celsius.

Structureel gelegeerde staalsoorten met bijzondere eigenschappen vormen een aparte grote groep. Dat wil zeggen, het kunnen roestvrijstalen producten zijn, metaal met verbeterde elektrische en magnetische eigenschappen en andere.

Zoals uit al het bovenstaande blijkt, wordt gelegeerd materiaal momenteel extreem actief en in veel industrieën gebruikt. Om deze reden, om de aanduiding van deze soort te kennen en te kunnen begrijpenstaal is het waard voor iedereen die zaken met haar gaat doen.