Класове от въглеродна стомана. Класификация, GOST, приложение

Стоманата е продукт на черната металургия, основната структурен материал. Произвежда строителни елементи, метални изделия от различни профили, тръби, части, механизми и инструменти.

Производство на стомана

Желената и стоманената промишленост е производството на чугун и стомана. Чугун - твърд, но не силен материал. Стомана е трайна, надеждна, сферографитна сплав, склонна към сплав, използвана за леене, валцуване, коване и щамповане.

Има няколко начина за производство на стомана:

1. Converter. Оборудване: кислороден конвертор. Такса (суровини): бял чугун, стоманен скрап, варовик. Произвеждат се само въглеродни стомани.
2. Open-огнище. Оборудване: Открита пещ. Зареждане: течен чугун, стоманен скрап, желязна руда. Универсално за въглеродни и легирани стомани.
3. Заваряване с електродъгова дъга. Оборудване: електрическа дъгова пещ. Зареждане: стоманен скрап, чугун, кокс, варовик. Универсалният метод.
4. Индукция. Оборудване: индукционна пещ. Зареждане: скрап от стомана и желязо, феросплави.

Същността на процеса производство на стомана - намаляване на броя на отрицателни химически примеси, до получаване на метала, което е популярно по-нататък "желязо" - или по-скоро на желязо сплав със съдържание на въглерод в него не е повече от 2,14%.

Дезоксидационни процеси

За стоманата в крайния етап на топене, процесът на кипене се характеризира с азот, водород и въглероден монооксид, присъщи на него. Такава сплав в твърдо състояние има пореста структура, която се отстранява чрез валцоване. Той е мек и сгъстен, но не е достатъчно силен.

Процесът на дезоксидация се състои в деактивиране на кипящи примеси чрез въвеждане на феромангана, феросилика и алуминий в сплавта. В зависимост от количеството остатъчни газове и дезоксидиращите елементи, стоманата може да бъде полу-спокойна или спокойна.

Готовата стомана с необходимата степен на дезоксидация се излива в форми за кристализация и се използва в следващите технологични етапи на производство на готови стоманени продукти.

Класификация на въглеродната стомана

Цялата стомана, която съществува на световния пазар, може да бъде разделена на въглерод и легирана. Всички видове въглеродна стомана са разделени на различни класове на класификатора и характеристиките на обозначението.

Изхождайки от основните класификационни характеристики, те разграничават:

1. Въглеродна структурна стомана. В тях въглеродното съдържание е по-малко от 0,8%. Те се използват за производство на армировка, валцоване и леене.
2. Карбонатни инструментални стомани, които съдържат въглерод в размер от 0,7% до 1,3%. Използват се за инструменти, инструментална екипировка.

Чрез методи на дезоксидация:

• кипящи - деоксидационни елементи (РЕ) в състава от по-малко от 0,05%;
• Полу-спокойствие - 0.05% le-REle-0.15%;
• спокойно - 0,15% le-REle-0,3%.

Чрез химически състав:

• нисковъглероден (0.3% le-C);
• среден-въглерод (0,3 л-Cle-0,65%);
• Висок въглерод (0,65 л-Кел-1,3%).

Стомани, съдържащи повече от 1,3% въглерод, не се използват в промишлеността.

В зависимост от микроструктурата:

• предварително еутектоид - в такава въглеродна стомана в състава от по-малко от 0,8%;
• еутектоидна стомана с въглеродно съдържание 0,8%;
• хипереутектоид - стомана с въглеродно съдържание над 0,8%.

По качество:

1. Обикновено качество. Сярата тук съдържа по-малко от 0,06%, фосфорът - не повече от 0,07%.
2. Качествена стомана. Те не съдържат повече от 0,04% сяра и фосфор.
3. Високо качество. Количеството сяра тук не надвишава 0.025%, а фосфорът - не повече от 0.018%.

Съгласно основния стандарт степените от въглеродна стомана се разпределят на:

• конструктивно качество;
• конструктивно качество;
• инструментално качество;
• висококачествени инструментални инструменти.

Характеристики на маркировка на конструктивна стомана с обикновено качество

Обикновено качествената стомана съдържа: С - до 0,6%, S - до 0,06%, P - до 0,07%. Нека да разгледаме как е маркирана тази въглеродна стомана. GOST 380 определя следните нюанси на наименование:

• A, B, B - група-А - не е посочена в марките;
• 0-6 след буквите "St" - серийният номер, в който са кодирани химическият състав и / или механичните свойства;
• D - наличие на манган Mn (манган);
• kp, ps, cn - степен на дезоксидация (кипяща, спокойна, спокойна).

Цифрите от 1 до 6 след посочването на степента на дезоксидация през тире са категории. Първата категория не е посочена по никакъв начин.

Буквите М, К в началото на марката могат да означават металургичен метод на производство: отворено огнище или кислороден преобразувател. Между другото, въглеродната стомана с обикновено качество е представена от количествен състав на марки, около 47 парчета.

Класификация на конструктивни стомани с обикновено качество

Въглеродната стомана с обикновено качество се разделя на групи.

• Група A: стомана, която трябва точно да съответства на определените механични свойства. Те се доставят на потребителите най-често под формата на листови и многопрофилни валцовани продукти (листове, марки, I-лъчи, фитинги, нитове и корпуси). Марки: Ст0, Ст1 - Ст6 (кп, пс, сп), категории 1-3, включително Ст3Гпс, Ст5Гпс.
• Група Б: стомана, която трябва да бъде регулирана от необходимия химичен състав и свойства. Производство на отливки и валцовани изделия, които ще бъдат подложени на допълнителна обработка с натиск в горещо състояние (коване, щамповане). Печати: BSt0, BSt1 (Кн-CN) BSt2 (KP, PS) BSt3 (Кн-CN, включително BSt3Gps) BSt4 (KP, PS), БКД 6 (PS, CN), категории 1 и 2.
• Група Б: стомана, която трябва да отговаря на необходимите химични, физични, механични и технологични свойства. Тази група е присъщо разнообразие на марки, от който е направен от пластмасов лист продукти, издръжлив армировка за райони в екстремни температури, критични части (болтове, винтове, оси, бутала пръсти). Всички продукти с различен състав, свойства и качества на тази група са обединени от добра технологична заваряемост. Печати: VSt1-VSt6 (KP, PS, SP), VSt5 (PS, SP), включително VSt3Gps категория 1-6.

Структурна стомана с обикновено качество - сплави, които имат голямо разнообразие от приложения в промишлеността.

Маркиране на въглеродна стомана

Съдържанието на въглерод в стоманата с посоченото качество е от 0,05% до 0,6%. Топенето на метала на тази класификационна група се извършва чрез отворени огнища или електрически дъгови методи. Широката гама от наличие на въглерод диверсифицира механичните свойства: нисковъглеродни - пластмасови, средно въглеродни - силни.

Качеството на въглеродната стомана в S и P е съответно не повече от 0,04%.

Маркиране (GOST 1050-88):

• цифри 05-60 - кодирано присъствие на въглерод (минимално - 0,05%, максимум - 0,6%);
• kp, ps, cn - степента на дезоксидация ("cn" не е посочена);
• Г, Ю, Ф - съдържат манган, алуминий, ванадий.

Изключения в маркировката

Карбоновата стомана с качество в неговата маркировка има изключения:

• 15К, 20К, 22К - качествени стомани, са приложими при изграждането на котли;
• 20-PV-въглерод - 0,2%, стоманата е приложима при производството на тръби чрез горещо валцуване, при изграждане на котли и монтиране на отоплителни системи, съдържа мед и хром;
• OsV - стомана за производство на автомобилни оси, съдържа никел, хром, мед.

За всички качествени стомани е характерна възможна необходимост от използването на термични (например нормализация) и химико-термично третиране (например, карбуризиране).

Класификация на качествени стомани със съдържание на въглерод

Този тип въглеродни стомани могат условно да бъдат разделени на 4 групи:

1. Високо пластмасов материал, подходящ за студено обработване (валцуване), листови и тръбни изделия. Щампи - стомана 08рс, стомана 08, стомана 08кр.
2. Метал, използван при горещо валцуване и щамповане, който ще работи при термично агресивни условия. Щампи - от стомана 10 до стомана 25.
3. Стомана, която е намерила приложение при производството на критични части, включително пружини, пружини, съединители, болтове, валове. Щампи - от стомана 60 до стомана 85.
4. Стомана, изискваща надеждна експлоатация в агресивни условия (например верига на верижен трактор). Щампи са стомана 30, стомана 50, стомана 30G, стомана 50G.

Също така е възможно да се разделят на две групи всички известни марки въглеродна стомана от класа качество: конвенционални конструктивни и конструктивни съдържащи манган.

Приложение на въглеродна структурна стомана

Въглеродната инструментална стомана се характеризира с висока якост и твърдост. Те задължително се подлагат на многостепенна топлинна обработка.

Съдържание на въглерод в стоманата: 0,7 - 1,3%. За качествени - до 0,03% фосфор - до 0,035%. И за инструментални висококачествени: сяра - до 0,02%, фосфор - до 0,03%.

Обозначение на марката (GOST 1435-74):

• Инструмент U - въглерод;
• 7 -13 - съдържанието на въглерод в него е съответно 0.7-1.3%;
• D - наличие на манган в състава;
• A - висококачествено.

Изключения от основните принципи за маркиране на въглеродните инструментални стомани са материал за детайлите на часовниковите движения A75, ACU10E, AU10E.

Изисквания за стоманени инструментални стомани

В съответствие с GOST, инструменталните стомани трябва да отговарят на редица характеристики.

Необходимо физикохимични и механични свойства: качествени показатели твърдост, якост, здравина, устойчивост на температурни промени по време на операция (по време на рязане, пробиване, натоварвания на удар), устойчивост на корозия.

Специфични технологични свойства:

• устойчивост на негативни процеси на технология на рязане (прилепване към чип, втвърдяване);
• добра обработваемост чрез завъртане и смилане;
• спазването на термичната обработка;
• устойчивост на прегряване.

За да се подобри качеството на механичните и технологичните показатели, инструменталните стомани се подлагат на многоетапна топлинна обработка:

• отгряване на суровината преди производството на инструменти;
• охлаждане (охлаждане в солни разтвори) и последващо освобождаване на готови продукти (предимно ниски ваканции).

Получените свойства се определят от химичния състав и получената микроструктура: мартензит с циментити и аустенитни включвания.

Използване на въглеродни стомани за инструменти

Описаната стомана се използва за производство на всякакъв вид инструменти: рязане, ударни инструменти, спомагателни инструменти.

• Стомана U7, U7A - чукове, длета, оси, длета, чук чукове, длета, куки за риба.
• Стомани У8, У8А, У8Г - триони, отвертки, удари, контрабарки, фрези, клещи.
• Стомана U9, U9A - инструмент за металообработка, инструмент за рязане на дърво.
• Стомана U10, стомана U10A, U11, U11A - дръжка, кранове, спираловидни тренировки, помощно средство за пробиване и калибриране.
• На 12, V12A - сканиране, кранове, измервателни уреди.
• У13, У13А - файлове, бръснещи и хирургически инструменти, щанцови удари.

Рационалният избор на марката от въглеродна стомана, технологията на термичната й обработка, разбирането за нейните свойства и характеристики е гаранция за дълъг живот на произведените, обработени или използвани конструкции или инструменти.