Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Vďaka svojej pevnosti a cenovo dostupnej cene je uhlíková oceľ veľmi bežnou zliatinou. Jej hlavnými prvkami sú železo a uhlík s minimálnymi cenami. Uhlíková oceľ sa používa na výrobu rôznych strojárenských výrobkov, potrubných a kotlových častí, nástrojov. V stavebníctve sa používajú aj zliatiny.

Kľúčové vlastnosti

V závislosti od hlavného účelu sa uhlíkové ocele delia na nástrojové a konštrukčné, v ich zložení prakticky neexistujú žiadne legovacie prvky. Líšia sa od bežných oceľových zliatin tým, že majú oveľa menej základných nečistôt v ich zložení: mangán, horčík a kremík. Obsah hlavného prvku - uhlíka - sa mení v rámci dosť širokých hraníc . Zloženie ocele s vysokým obsahom uhlíka obsahuje 0, 6 - 2% C, stredný uhlík - 0, 3 - 0, 6%, nízky obsah uhlíka - až 0, 25%.

Hlavný prvok definuje vlastnosti a štruktúru. Vo vnútornej štruktúre zliatin s menej ako 0, 8% C (hypoeekteoidná oceľ) ide hlavne o perlit a ferit a pri zvýšení koncentrácie hlavného prvku vzniká sekundárny cementit.

Predložená oceľ s prevahou feritickej štruktúry je vysoko tvárná a má nízku pevnosť. Ak v štruktúre prevláda cementit, kov sa vyznačuje vysokou pevnosťou, ale veľkou krehkosťou. So zvyšujúcim sa obsahom C na 0, 8-1% sa zvyšuje pevnosť a tvrdosť, ale viskozita a ťažnosť sa značne zhoršujú.

Kvantitatívny obsah uhlíka ovplyvňuje technologické charakteristiky, najmä zvariteľnosť, jednoduchosť obrábania a tlak.

  • Časti a konštrukcie, ktoré nie sú určené na ťažké zaťaženie, sú vyrobené z nízkouhlíkových ocelí.
  • Charakteristiky stredne uhlíkových ocelí z nich robia hlavný konštrukčný materiál používaný pri výrobe konštrukcií a dielov pre dopravu a všeobecné inžinierstvo.
  • Vysoké uhlíkové zliatiny sú optimálne na výrobu súčiastok, ktoré by mali mať zvýšenú odolnosť voči opotrebeniu, pri výrobe nástrojov na meranie a rázové rany.

Kov, ako aj iné zliatiny ocele, v zložení obsahuje nečistoty:

  • kremíka;
  • fosforu;
  • mangánu;
  • dusík;
  • síra;
  • atóm vodíka;
  • kyslík.

Kremík a mangán sú užitočné nečistoty, ktoré sa zavádzajú do kompozície v štádiu tavenia na dezoxidáciu. Fosfor a síra sú škodlivé nečistoty, ktoré zhoršujú kvalitatívne charakteristiky zliatiny.

Predpokladá sa, že dopingové a uhlíkaté látky sú nekompatibilné, avšak na zlepšenie ich technologických a fyzikálno-mechanických vlastností je možné mikrolegovať pridaním rôznych prísad:

  • bor;
  • titán;
  • zirkónu;
  • prvky vzácnych zemín.

S ich pomocou nebude možné kov premeniť na nehrdzavejúcu oceľ, ale bude pracovať na výraznom zlepšení vlastností.

Klasifikácia podľa stupňa dezoxidácie

Rozdelenie na typy je ovplyvnené najmä stupňom dezoxidácie. V závislosti od tohto parametra sú naše zliatiny rozdelené na polopokojné, pokojné a varné.

Docela ocele majú jednotnejšiu vnútornú štruktúru, ktorej dezoxidácia sa dosahuje pridaním hliníka, ferosilícia a feromangánu do roztaveného kovu . Vzhľadom k tomu, že zliatiny našej kategórie sú v peci úplne dezoxidované, neobsahujú oxid železitý. Zvyškový hliník, ktorý zabraňuje rastu zrna, poskytuje jemnozrnnú štruktúru. To a takmer absolútna absencia rozpustených plynov umožňuje získať vysokokvalitný kov na výrobu najdôležitejších častí a štruktúr. Spolu s výhodami tichých zliatin je tu veľká mínus - pomerne drahá tavba.

Tam sú lacnejšie, aj keď nižšej kvality, zliatiny uhlíka, ktorých tavenie využíva minimálne špeciálne prísady. V štruktúre takéhoto kovu, pretože proces deoxidácie v peci nebol dokončený, sú rozpustené plyny, ktoré negatívne ovplyvňujú vlastnosti. Dusík napríklad zle ovplyvňuje zvariteľnosť a vyvoláva tvorbu trhlín v oblasti zvaru. Vyvinutá segregácia v štruktúre zliatin vedie k tomu, že valcovaný kov, ktorý sa z nich vyrába, sa vyznačuje heterogénnosťou štruktúry a mechanických vlastností.

Polotuhé ocele majú strednú polohu z hľadiska vlastností a stupňa dezoxidácie. Pred naliatím do foriem sa do kompozície zavedie určitá dezoxidácia, v dôsledku čoho dochádza k tuhnutiu kovu prakticky bez varu, ale vývoj plynu v ňom pokračuje. Výsledkom je odlievanie s menšími plynnými bublinkami v štruktúre ako vo vriacich oceliach. Tieto vnútorné póry počas následného valcovania kovu sa vyrábajú takmer úplne.

Ako polotovary sa používajú väčšinou poloslabé uhlíkové ocele.

Výroba a rozdelenie podľa kvality

Uhlíková oceľ sa vyrába rôznymi technológiami. Existujú:

  • uhlíkové ocele vysokej kvality;
  • vysokokvalitné zliatiny ocele;
  • zliatiny uhlíkovej ocele bežnej kvality.

Zliatiny bežnej kvality sa vyrábajú v otvorených peciach a vytvárajú sa z nich veľké ingoty. Taviace zariadenie používané na získanie takýchto ocelí sú najmä konvertory kyslíka. V porovnaní s vysoko kvalitnými zliatinami ocele môže kov obsahovať mnoho škodlivých nečistôt, čo ovplyvňuje vlastnosti a výrobné náklady.

Tvarované a mrazené ingoty valcované za tepla alebo za studena. Za tepla valcované výrobky vyrábame odrodové a tvarové výrobky, plechy a plechové plechy, široké kovové pásy. Za studena valcované plechy.

Na výrobu vysoko kvalitných a vysokokvalitných ocelí sa používajú pece a konvertory s otvoreným ohňom, ako aj taviace pece, ktoré pracujú na elektrine.

Zloženie, a to prítomnosť v štruktúre škodlivých a nekovových nečistôt, GOST ukladá prísne požiadavky. V oceliach vysokej kvality by nemalo byť viac ako 0, 04% síry a najviac 0, 035% fosforu . Vysoko kvalitné a vysoko kvalitné oceľové zliatiny vďaka prísnym požiadavkám na spôsob tavenia a vlastností majú zvýšenú čistotu konštrukcie.

Aplikácia a označovanie

Prístrojové zliatiny, v ktorých 0, 65–1, 32% C sa používajú na výrobu rôznych nástrojov. Aby sa zlepšili mechanické vlastnosti nástrojov, vytvrdenie materiálu.

Konštrukčné zliatiny vyrábajú diely pre rôzne zariadenia, konštrukčné prvky stavebných a inžinierskych, upevňovacích prvkov a ďalšie. Uhlíkový drôt je vyrobený z konštrukčnej ocele , ktorá sa používa v každodennom živote, pri výrobe spojovacích materiálov v stavebníctve na výrobu pružín. Po cementácii sa úspešne použili konštrukčné zliatiny pri výrobe dielov, ktoré sú počas prevádzky vystavené silnému opotrebeniu povrchu a sú vystavené vysokému dynamickému zaťaženiu.

Značenie hovorí o chemickom zložení zliatiny a jej kategórii. V označení uhlíkovej ocele bežnej kvality existujú písmená "St". GOST stanovuje sedem podmienečných čísel značiek (0−6), ktoré sú tiež uvedené v označení. Stupeň dezoxidácie je označený písmenami „kp“, „ps“, „cn“, pripevnenými na konci označenia. Stupne vysokej kvality a vysoko kvalitné ocele sú označené číslami, ktoré udávajú obsah v zliatine C v stotinách percenta.

Skutočnosť, že nástroj na zliatiny je možné chápať písmenom "U" na začiatku označenia. Číslo za týmto písmenom označuje obsah C v desatinách percenta. Písmeno „A“, ak sa nachádza v označení nástrojovej ocele, označuje zlepšené kvalitatívne charakteristiky zliatiny.

Ocele s vysokým obsahom uhlíka môžu byť menej náchylné na tvorbu štruktúr s nízkou ťažnosťou. Pri vystavení pôsobeniu štrukturálnych a zváracích napätí môže dôjsť ku kolapsu kovu s nízkou ťažnosťou. To je uľahčené prítomnosťou difúzie vodíka a jeho zvarového švu. Na zabránenie vzniku studených trhlín sa používajú metódy na elimináciu faktorov, ktoré prispievajú k vzniku takýchto chýb.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Kovoobrábanie