Oțel cu conținut scăzut de carbon: compoziție și proprietăți

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Oțelul cu conținut scăzut de carbon este omniprezent. Popularitatea sa se bazează pe proprietățile fizice, chimice și pe costul scăzut. Acest aliaj este utilizat pe scară largă în industrie și construcții. Să aruncăm o privire mai atentă la acest tip de oțel.

Compoziție

Oțelul este fier îmbogățit cu carbon în timpul procesului de topire. Topirea carbonului se caracterizează prin prezența carbonului, care determină proprietățile de bază ale metalului, și impurități: fosfor (până la 0,07%), siliciu (până la 0,35%), sulf (până la 0,06%), mangan (până la 0,06%). 0,8 %). Deci, oțelul moale nu conține mai mult de 0,25% carbon.

Ca și în cazul altor aditivi, manganul și siliciul servesc la dezoxidare (elimină oxigenul din metalul lichid, ceea ce reduce fragilitatea în timpul deformării la cald). Dar un procent crescut de sulf poate duce la crăparea aliajului în timpul tratamentului termic, fosfor - în timpul tratamentului la rece.

Metode de obținere

Producția unui aliaj cu conținut scăzut de carbon poate fi descompusă în mai multe etape: încărcarea fierului și a deșeurilor (încărcare) în cuptor, tratarea termică până la starea de topire, îndepărtarea impurităților din masă.

În plus, pot avea loc turnarea oțelului sau prelucrarea suplimentară: cu zgură sau vid și gaze inerte.

Se folosesc trei moduri pentru a executa astfel de procese:

• Cuptoare cu vatră deschisă. Cele mai comune echipamente. Procesul de topire are loc în câteva ore, ceea ce permite laboratoarelor să urmărească calitatea compoziției rezultate.
• Cuptoare cu convector. Produs prin purjare cu oxigen. De menționat că aliajele astfel obținute nu sunt de calitate superioară, deoarece conțin mai multe impurități.
• Cuptoare cu inducție și electrice. Procesul de producție merge cu utilizarea zgurii. În acest fel, se obțin aliaje de în altă calitate și specializate.

Să luăm în considerare caracteristicile clasificării aliajelor.

Vizualizări

Oțelul cu conținut scăzut de carbon poate fi de trei tipuri:

• Calitate normală. În astfel de aliaje, conținutul de sulf nu depășește 0,06%, fosfor 0,07%.
• Calitate. Conține: sulf până la 0,04%, fosfor până la 0,035%.
• Calitate în altă. Sulf până la 0,025%, Fosfor până la 0,025%
• Calitate specială. Conținut scăzut de impurități: sulf până la 0,015%, fosfor - până la 0,025%.

Așa cum am menționat mai devreme, cu cât sunt mai puține impurități, cu atât calitatea aliajului este mai bună.

Oțelul cu conținut scăzut de carbon GOST 380-94 de calitate obișnuită este împărțit în alte trei grupuri:

• A. Definit de mecanica saproprietăți. Forma de livrare către consumator se găsește cel mai adesea sub formă de mai multe secțiuni și tablă.
• B. Principalii indicatori sunt compoziția chimică și proprietățile. Optim pentru acțiunea mecanică prin presiune sub factorul termic (forjare, ștanțare).
• B. Pentru aceste tipuri de aliaje sunt importante următoarele proprietăți: tehnice, tehnologice, fizice, chimice și, în consecință, compoziție.

Conform procesului de dezoxidare, oțelul se împarte în:

• Calm. Procesul de întărire decurge fără probleme. În timpul acestui proces nu se eliberează gaze. Contracția are loc în mijlocul lingoului.
• Semicalm. O vedere intermediară a oțelului între compozițiile calme și cele care fierb.
• Fierbere. Solidificarea are loc odată cu eliberarea de gaz. Manșon termocontractabil ascuns.

Funcții de bază

Oțelul cu conținut scăzut de carbon are o ductilitate ridicată, ușor de deformat la rece și la cald. O caracteristică distinctivă a acestui aliaj este sudarea bună. În funcție de elementele suplimentare, proprietățile oțelului se pot schimba.

Cel mai des, aliajele cu conținut scăzut de carbon sunt folosite în construcții și industrie. Acest lucru se datorează prețului scăzut și proprietăților bune de rezistență. Un astfel de aliaj se mai numește și structural. Proprietățile oțelului moale sunt criptate în marcaj. Mai jos ne vom uita la caracteristicile sale.

Funcții de marcare

Oțelul moale obișnuit are litera CT și numărul. Numărul trebuie împărțit la 100, apoi va fiînțelegeți procentul de carbon. De exemplu, CT15 (carbon 0,15%).

Să luăm în considerare marcarea și să descifrăm denumirile:

• Primele litere sau absența lor indică apartenența la un anumit grup de calitate. Poate fi B sau C. Dacă nu există nicio literă, atunci aliajul aparține categoriei A.
• St înseamnă oțel.
• Desemnare numerică - procent criptat de carbon.
• kp, ps - indică un aliaj fierbinte sau semicalm. Absența unei desemnări indică faptul că oțelul este calm (cn).
• Desemnarea literei și numărul de după aceasta dezvăluie ce impurități sunt incluse în compoziție și procentul acestora. De exemplu, G - mangan, Yu - aluminiu, F - vanadiu.

Pentru oțelurile de în altă calitate cu conținut scăzut de carbon, inscripția „St” nu este introdusă în marcaj.

Se aplică, de asemenea, codificarea culorilor. De exemplu, oțelul moale de gradul 10 este alb. Oțelurile cu destinație specială pot fi desemnate prin litere suplimentare. De exemplu, "K" - este utilizat în construcția cazanelor; OSV - folosit pentru fabricarea osiilor vagoanelor etc.

Produse fabricate

Se pot distinge mai multe grupuri de produse din oțel:

• Toaie de oțel. Subspecii: foaie groasă (GOST 19903-74), foaie subțire (GOST 19904-74), bandă largă (GOST 8200-70), bandă (GOST 103-76), ondulată (GOST 8568-78)
• Profile unghiulare. Raft egal (GOST 8509-93), raft inegal (GOST 8510-86).
• canale (GOST 8240-93).
• I-grinzi. Grinzi în I obișnuite (GOST 8239-89), Grinzi în I cu raft lat (GOST 26020-83, STO ASCHM 20-93).
• Tevi.
• Pardoseală profilată.

La această listă sunt adăugate profile secundare, care sunt formate prin sudare și prelucrare.

Domenii de aplicare

Domeniul de aplicare al oțelului cu conținut scăzut de carbon este destul de larg și depinde de marcaj:

• St 0, 1, 3Gsp. Aplicație largă în construcții. De exemplu, sârmă de armare din oțel moale,
• 05kp, 08, 08kp, 08a. Bun pentru ștanțare și desen la rece (plasticitate ridicată). Folosit în industria auto: piese de caroserie, rezervoare de combustibil, bobine, părți ale structurilor sudate.
• 10, 15. Folosit pentru piese care nu sunt supuse la sarcini mari. Conducte cazanului, matrițe, cuplaje, șuruburi, șuruburi.
• 18 kp. O aplicație tipică sunt structurile care sunt produse prin sudare.
• 20, 25. Folosit pe scară largă pentru producția de elemente de fixare. Cuplaje, supape, rame și alte părți ale mașinilor agricole.
• 30, 35. Axe, pinioane, roți dințate etc. cu încărcare ușoară
• 40, 45, 50. Piese de încărcare medie. De exemplu, arbori cotiți, discuri de frecare.
• 60-85. Piese supuse la stres ridicat. Poate fi șine de cale ferată, roți de macara, arcuri, șaibe.

După cum puteți vedea, gama de produse este extinsă - nu este doar sârmă de oțel moale. De asemeneaacestea sunt detaliile mecanismelor complexe.

Oțel slab aliat și cu conținut scăzut de carbon: diferențe

Pentru a îmbunătăți orice caracteristică ale aliajului, se adaugă elemente de aliere.

Oțelurile care conțin o cantitate mică de carbon (până la un sfert de procent) și aditivi de aliere (un procent total de până la 4%) în cheba sunt numite slab aliate. Astfel de produse laminate păstrează calități ridicate de sudare, dar, în același timp, diferite proprietăți sunt îmbunătățite. De exemplu, rezistență, performanță anticorozivă și așa mai departe. De regulă, ambele tipuri sunt utilizate în structurile sudate, care trebuie să reziste la un interval de temperatură de la minus 40 la plus 450 de grade Celsius.

Funcții de sudare

Sudarea oțelurilor cu conținut scăzut de carbon are o performanță ridicată. Tipul de sudare, electrozii și grosimea acestora sunt selectate pe baza următoarelor date tehnice:

• Conexiunea trebuie să fie bine fixată.
• Nu trebuie să existe defecte de cusătură.
• Compoziția chimică a cusăturii trebuie efectuată în conformitate cu standardele specificate în GOST.
• Imbinarile sudate trebuie sa respecte conditiile de functionare (rezistenta la vibratii, solicitari mecanice, conditii de temperatura).

Se pot folosi diferite tipuri de sudare, de la sudare cu electrozi consumabili pe gaz la dioxid de carbon. Când selectați, luați în considerare fuzibilitatea ridicată a aliajelor cu conținut scăzut de carbon și aliaje reduse.

În ceea ce privește aplicația specifică, oțelul cu emisii scăzute de carbon este utilizat în construcții și inginerie.

Clasa de oțel este selectată pe baza proprietăților fizice și chimice necesare la ieșire. Prezența elementelor de aliere poate îmbunătăți unele proprietăți (rezistența la coroziune, temperaturi extreme), dar și le poate înrăutăți pe altele. Sudabilitate bună este un alt avantaj al acestor aliaje.

Așadar, am aflat ce sunt produsele din oțel cu conținut scăzut de carbon și cu conținut scăzut de aliat.