Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Zbog svojih karakteristika čvrstoće i pristupačne cijene, ugljični čelik je vrlo uobičajena legura. Njegovi glavni elementi su željezo i ugljik s minimalnim cijenama. Ugljični čelik se koristi za proizvodnju različitih inženjerskih proizvoda, cjevovoda i dijelova kotla, alata. U građevinarstvu su također široko korištene legure.

Ključne značajke

Ovisno o svojoj glavnoj namjeni, ugljični čelici se dijele na alatne i konstrukcijske, u njihovom sastavu praktički nema legirajućih elemenata. Oni se razlikuju od običnih čeličnih legura po tome što imaju znatno manje osnovne nečistoće u svom sastavu: mangan, magnezij i silicij. Sadržaj glavnog elementa - ugljika - varira unutar prilično širokih granica . Sastav visoko ugljičnog čelika sadrži 0, 6−2% C, srednji ugljik - 0, 3−0, 6%, niski ugljik - do 0, 25%.

Glavni element definira svojstva i strukturu. U unutarnjoj strukturi legura s manje od 0, 8% C (hipoutektoidni čelik) uglavnom je perlit i ferit, a uz povećanje koncentracije glavnog elementa nastaje sekundarni cementit.

Predstavljeni čelik s prevladavajućom feritnom strukturom vrlo je rastezljiv i ima malu čvrstoću. Ako u strukturi prevladava cementit, metal se odlikuje visokom čvrstoćom, ali i velikom krhkosti. S povećanjem sadržaja C na 0, 8–1% povećava se čvrstoća i tvrdoća, ali se viskoznost i duktilnost znatno pogoršavaju.

Kvantitativni sadržaj ugljika utječe na tehnološke karakteristike, posebice zavarljivost, lakoću obrade i tlak.

  • Dijelovi i konstrukcije koji nisu namijenjeni za teška opterećenja izrađeni su od niskougljičnih čelika.
  • Karakteristike srednjih ugljičnih čelika čine ih glavnim konstrukcijskim materijalom koji se koristi u proizvodnji konstrukcija i dijelova za transport i opće inženjerstvo.
  • Visokokarbonske legure su optimalne za izradu dijelova koji bi trebali imati povećanu otpornost na habanje u proizvodnji mjernih i udarnih alata.

Metal, kao i druge legure čelika, sadrži nečistoće u sastavu:

  • silicij;
  • fosfora;
  • mangana
  • dušik;
  • sumpor;
  • vodik;
  • kisik.

Silicij i mangan su korisne nečistoće koje se unose u pripravak u fazi taljenja za deoksidaciju. Fosfor i sumpor su štetne nečistoće koje pogoršavaju kvalitativne karakteristike legure.

Vjeruje se da su doping i karbonatne vrste nekompatibilne, ali da bi se poboljšale njihove tehnološke i fizičko-mehaničke karakteristike, mikro legiranje se može provesti dodavanjem različitih aditiva:

  • bor;
  • titan;
  • cirkonija;
  • elementi rijetkih zemalja.

Uz njihovu pomoć, neće biti moguće pretvoriti metal u nehrđajući čelik, ali će raditi na značajnom poboljšanju svojstava.

Klasifikacija prema stupnju deoksidacije

Na podjelu na tipove utječe, posebno, stupanj deoksidacije. Ovisno o ovom parametru, naše se legure dijele na polu-mirne, mirne i vrele.

Prilično čelika ima ujednačeniju unutarnju strukturu, čija se deoksidacija postiže dodavanjem aluminija, ferosilicija i feromangana rastopljenom metalu . Zbog činjenice da su legure naše kategorije u peći potpuno deoksidirane, one ne sadrže željezni oksid. Preostali aluminij koji sprječava rast zrna osigurava fino zrnatu strukturu. Ona i gotovo apsolutna odsutnost otopljenih plinova omogućuju dobivanje visokokvalitetnog metala za izradu najvažnijih dijelova i struktura. Uz prednosti tihih legura postoji i veliki minus - prilično skupo taljenje.

Postoje jeftinije, iako manje kvalitetne, legure ugljika, pri čemu se pri topljenju koristi minimalni broj posebnih aditiva. U strukturi takvog metala, budući da proces deoksidacije u peći nije završen, postoje otopljeni plinovi koji negativno utječu na karakteristike. Dušik, na primjer, loše utječe na zavarljivost i izaziva stvaranje pukotina u području zavarivanja. Razvijena segregacija u strukturi legura dovodi do činjenice da se valjani metalni materijal odlikuje heterogenošću strukture i mehaničkih svojstava.

Polu-mirujuća čelika imaju međupoložaj u pogledu svojstava i stupnja deacidacije Prije ulijevanja u kalupe, u sastav se uvodi neka dezoksidacija, zbog čega se skrućivanje metala odvija praktički bez ključanja, ali evolucija plinova se nastavlja. Rezultat je lijevanje s manje mjehurića plina u strukturi nego u kipućim čelicima. Ove unutarnje pore tijekom naknadnog valjanja metala rade se gotovo u potpunosti.

Većina polutih ugljičnih čelika koristi se kao konstrukcijski materijal.

Proizvodnja i podjela po kvaliteti

Ugljični čelik proizvodi se različitim tehnologijama. Postoje:

  • visokokvalitetni ugljični čelici;
  • visokokvalitetne legure čelika;
  • legure od ugljičnog čelika obične kvalitete.

Legure obične kvalitete proizvode se u otvorenim pećima, a iz njih se formiraju veliki ingoti. Oprema za taljenje koja se koristi za dobivanje takvih čelika su, posebno, pretvarači kisika. U usporedbi s visokokvalitetnim čeličnim slitinama, metal može sadržavati mnogo štetnih nečistoća, što utječe na karakteristike i troškove proizvodnje.

Formirane i smrznute ingote valjane vruće ili hladne. Vruće valjanje dobiva sortne i oblikovane proizvode, lim i pločasti metal, široke metalne trake. Hladno valjanje dobiva lim.

Za proizvodnju visokokvalitetnog i kvalitetnog čelika koriste se otvorene peći i pretvarači, kao i peći za taljenje koje rade na električnoj energiji.

Sastav, odnosno prisutnost u strukturi štetnih i nemetalnih nečistoća, GOST nameće stroge zahtjeve. Kod visokokvalitetnih čelika ne smije biti više od 0, 04% sumpora i ne više od 0, 035% fosfora . Visokokvalitetne i kvalitetne čelične legure zbog strogih zahtjeva za metodom taljenja i svojstava imaju povećanu čistoću konstrukcije.

Nanošenje i označavanje

Instrumentalne legure, u kojima se koristi 0, 65-1, 32% C, koriste se za izradu raznih alata. Za poboljšanje mehaničkih svojstava alata napravite stvrdnjavanje materijala.

Strukturne legure čine dijelove za različitu opremu, konstrukcijske elemente građevinske i inženjerske namjene, spojne elemente i drugo. Ugljična žica izrađena je od konstrukcijskog čelika , koji se koristi u svakodnevnom životu, u izradi spojnih elemenata, u građevinarstvu, za proizvodnju opruga. Nakon cementiranja, konstrukcijske legure uspješno se koriste u proizvodnji dijelova koji se podvrgavaju teškom površinskom trošenju tijekom rada i podvrgnuti su visokim dinamičkim opterećenjima.

Označavanje govori o kemijskom sastavu legure i njezinoj kategoriji. U oznaci ugljičnog čelika obične kvalitete nalaze se slova "St". GOST propisuje sedam uvjetnih brojeva marke (0−6), koji su također navedeni u oznaci. Stupanj dezoksidacije označen je slovima "kp", "ps", "cn", koja su pričvršćena na kraju oznake. Ocjene visokokvalitetnih i kvalitetnih čelika označene su brojevima koji označavaju sadržaj legure C u stotinkama posto.

Činjenica da se alat od legure može razumjeti slovom "U" na početku obilježavanja. Broj koji slijedi ovo slovo označava sadržaj C u desetinama postotka. Slovo "A", ako je prisutno kod označavanja alatnog čelika, ukazuje na poboljšane kvalitativne karakteristike legure.

Čelici s visokim sadržajem ugljika mogu biti manje skloni stvaranju struktura niske duktilnosti. Kada je izložen strukturnim i zavarivačkim naprezanjima, može se srušiti metal niske duktilnosti. To je olakšano prisutnošću difuzije vodika u njemu i njegovim zavarivačkim šavom. Kako bi se spriječila pojava hladnih pukotina, koriste se metode za otklanjanje čimbenika koji utječu na pojavu takvih oštećenja.

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija:

Prerada metala