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Classes de aço carbono. Classificação, GOST, aplicativo

O aço é um produto da metalurgia ferrosa, principal material estrutural. É utilizado para produzir acessórios de construção, laminados de diversos perfis, tubos, peças, mecanismos e ferramentas.

Produção de aço

A metalurgia ferrosa se dedica à produçãoferro fundido e aço. O ferro fundido é um material duro, mas não durável. O aço é um metal resistente, confiável, dúctil e propenso a ligas usado em fundições, laminação, forjamento e estampagem.

Existem várias maneiras de fundir aço:

  1. Conversor. Equipamento: conversor de oxigênio. Carga (matéria-prima): ferro fundido branco, sucata de aço, calcário. Apenas aços carbono são produzidos.
  2. De coração aberto. Equipamento: forno de lareira. Carga: ferro líquido, sucata de aço, minério de ferro. Versátil para aços carbono e liga.
  3. Arco eletrico. Equipamento: forno elétrico a arco. Carga: sucata de aço, ferro fundido, coque, calcário. Um método universal.
  4. Indução. Equipamento: forno de indução. Carga: sucata de aço e ferro fundido, ligas de ferro.

graus de aço carbono

A essência do processo de fabricação de aço é reduziro número de inclusões químicas negativas para a obtenção do metal, popularmente denominado "ferro", ou melhor - uma liga ferro-carbono com teor de carbono não superior a 2,14%.

Processos de desoxidação

Para aço na fase final de fundiçãoo processo de fervura é característico, que é influenciado pelo nitrogênio, hidrogênio, monóxidos de carbono inerentes a ele. Essa liga no estado solidificado tem uma estrutura porosa, que é removida por laminação. É macio e flexível, mas não forte o suficiente.

O processo de desoxidação consiste em desativarferver impurezas introduzindo ferromanganês, ferrossilício, alumínio na liga. Dependendo da quantidade de gases residuais e elementos desoxidantes, o aço pode ficar semiacalmado ou parado.

Aço acabado com o grau necessário de desoxidação é derramado em moldes para cristalização e uso em estágios tecnológicos subsequentes de fabricação de produtos de aço acabados.

teor de carbono no aço

Classificação de aço carbono

Todo aço disponível no mercado mundial pode ser dividido em aço carbono e aço-liga. Todos os tipos de aço carbono são classificados de acordo com diferentes grupos de classificadores e características de designação.

Com base nas principais características de classificação, existem:

  1. Aços estruturais de carbono. Eles contêm menos de 0,8% de carbono. Eles são usados ​​para a fabricação de vergalhões, produtos laminados e fundidos.
  2. Aços de carbono para ferramentas que cortam o carbono em uma quantidade de 0,7% a 1,3%. Eles são usados ​​para ferramentas, equipamentos, dispositivos.

Por métodos de desoxidação:

  • elementos de ebulição - desoxidantes (ER) na composição inferior a 0,05%;
  • semi-calmo - 0,05% ≤RE≤0,15%;
  • calmo - 0,15% ≤RE≤0,3%.

Por composição química:

  • baixo teor de carbono (0,3% ≤С);
  • carbono médio (0,3≤C≤0,65%);
  • alto teor de carbono (0,65≤C≤1,3%).

Aços contendo mais de 1,3% de carbono não são usados ​​na indústria.

aço u7

Dependendo da microestrutura:

  • hipoeutetóide - nesse aço, o teor de carbono é inferior a 0,8%;
  • eutetóide - são aços com teor de carbono de 0,8%;
  • hipereutetóide - aços com teor de carbono superior a 0,8%.

Por qualidade:

  1. Qualidade normal. Enxofre aqui contém menos de 0,06%, fósforo - não mais de 0,07%.
  2. Aços de qualidade. Eles não contêm mais de 0,04% de enxofre e fósforo.
  3. Alta qualidade. A quantidade de enxofre aqui não excede 0,025% e o fósforo não excede 0,018%.

aço u10

De acordo com a norma principal, os graus de aço carbono são divididos em:

  • qualidade padrão de construção;
  • qualidade de construção;
  • qualidade instrumental;
  • instrumental de alta qualidade.

Características de marcação de aço estrutural de qualidade comum

Aços de qualidade comum contêm: C - até 0,6%, S - até 0,06%, P - até 0,07%. Vamos dar uma olhada em como esse aço carbono é marcado. GOST 380 define as seguintes nuances de designação:

  • A, B, C - grupo; A - não indicado em selos;
  • 0-6 após as letras "St" - um número de série no qual a composição química e (ou) as propriedades mecânicas são criptografadas;
  • G - a presença de Mangan Mn (manganês);
  • kp, ps, cn - o grau de desoxidação (ebulição, semi-calmo, calmo).

Os números de 1 a 6 após o grau de desoxidação por meio de um travessão são categorias. Nesse caso, a primeira categoria não é indicada de forma alguma.

As letras M, K no início da marca podem significarmétodo de produção metalúrgica: lareira ou conversor de oxigênio. A propósito, os aços carbono de qualidade comum são representados pela composição quantitativa dos graus, cerca de 47 peças.

aços carbono de qualidade comum

Classificação de aços estruturais de qualidade comum

Aços carbono de qualidade comum são divididos em grupos.

  • Grupo A:aços que devem corresponder exatamente às propriedades mecânicas especificadas. Eles são fornecidos ao consumidor na maioria das vezes na forma de chapas e produtos laminados multiuso (chapas, tees, vigas I, acessórios, rebites e corpos). Graus: St0, St1 - St6 (kp, ps, cn), categorias 1-3, incluindo St3Gps, St5Gps.
  • Grupo B:aços que devem ser regulados pela composição química e propriedades exigidas. Produz-se fundição e laminação, que serão submetidas a processamento mecânico adicional por pressão a quente (forjamento, estampagem). Graus: BSt0, BSt1 (kp-sp), BSt2 (kp, ps), BSt3 (kp-cn, incluindo BSt3Gps), BSt4 (kp, ps), BSt 6 (ps, cn), categorias 1 e 2.
  • Grupo B:aços que devem atender às propriedades químicas, físicas, mecânicas e tecnológicas exigidas. Este grupo é caracterizado por uma variedade de tipos de produtos de folha de plástico, acessórios duráveis ​​para trabalhar em áreas com diferenças significativas de temperatura, peças críticas (parafusos, porcas, eixos, pinos de pistão). Todos os produtos de várias composições, propriedades e marcas deste grupo estão unidos por uma boa soldabilidade tecnológica. Graus: VSt1-VSt6 (kp, ps, cn), VSt5 (ps, cn), incluindo VSt3Gps, categorias 1-6.

Os aços estruturais de qualidade comum são ligas que possuem uma ampla variedade de utilizações na indústria.

aços estruturais de carbono

Marcação de aço de qualidade de carbono

Teor de carbono no aço da qualidade indicadade 0,05% a 0,6%. A fundição de metal deste grupo de classificação ocorre por métodos de lareira ou arco elétrico. Uma ampla gama de conteúdo de carbono diversifica as propriedades mecânicas: baixo carbono - dúctil, médio carbono - forte.

Aços carbono de alta qualidade contêm S e P não mais do que 0,04%, respectivamente.

Marcação (GOST 1050-88):

  • números 05-60 - presença criptografada de carbono (mínimo - 0,05%, máximo - 0,6%);
  • kp, ps, cn - o grau de desoxidação ("cn" não é indicado);
  • G, Yu, F - contêm manganês, alumínio, vanádio.

gost de aço carbono

Exceções na rotulagem

Aços carbono de qualidade têm exceções em sua marcação:

  • 15K, 20K, 22K - aços de alta qualidade, aplicáveis ​​na construção de caldeiras;
  • 20-PV - carbono - 0,2%, o aço é aplicável na fabricação de tubos por laminação a quente, na construção de caldeiras e na instalação de sistemas de aquecimento, contém cobre e cromo;
  • OSV - aço para fabricação de eixos de carros, contém níquel, cromo, cobre.

Todas as classes de aços de alta qualidade são caracterizadas pela possível necessidade de uso de tratamento térmico (por exemplo, normalização) e químico-térmico (por exemplo, cementação).

Classificação de aços de qualidade de carbono

Este tipo de aço carbono pode ser dividido em 4 grupos:

  1. Material altamente plástico adequado para usinagem a frio (laminação), laminação de chapas e tubos. Classes - aço 08kp, aço 08kp.
  2. Um metal usado em laminação a quente e estamparia que irá operar sob condições termicamente agressivas. Classes - do aço 10 ao aço 25.
  3. Aço, que encontrou aplicação na fabricação de peças críticas, incluindo molas, molas, acoplamentos, parafusos, eixos. Classes - do aço 60 ao aço 85.
  4. Aços que requerem operação confiável em condições agressivas (por exemplo, uma corrente de trator sobre esteiras). Classes aço 30, aço 50, aço 30G, aço 50G.

Também é possível dividir em 2 grupos todos os graus conhecidos de aço carbono da classe de qualidade: estrutural convencional e estrutural manganês.

aço u10a

Aplicação de aço carbono estrutural

Grau de aço por qualidadeMarcaAplicação
qualidade normalSt0acessórios, revestimento
St1Feixes T, feixes I, canais
St3Gspaluguel de construção
St5spbuchas, porcas, parafusos
St6pssucata de construção
VSt4kpprodutos longos, em forma de folha, para estruturas duráveis
qualidadeSteel10tubos para caldeiras, estamparia
Steel15peças, cames, parafusos, porcas de alta ductilidade
Steel18kpestruturas soldadas
20ps de açoeixos, garfos, pinos, acessórios, tubos ramificados
Steel50rodas de engrenagem, embreagens
Steel60fusos, arruelas, anéis elásticos

Os aços de carbono para ferramentas são caracterizados por alta resistência e tenacidade. Eles devem ser submetidos a tratamento térmico em vários estágios.

Conteúdo de carbono no aço: 0,7 - 1,3%. Para alta qualidade - até 0,03%, fósforo - até 0,035%. E para instrumental de alta qualidade: enxofre - até 0,02%, fósforo - até 0,03%.

Designação da marca (GOST 1435-74):

  • U - instrumental de carbono;
  • 7 -13 - o teor de carbono é 0,7-1,3%, respectivamente;
  • G - presença de manganês na composição;
  • A - alta qualidade.

As exceções aos princípios básicos de marcação de aços de ferramenta de carbono são materiais para peças de movimentos de relógio A75, ASU10E, AU10E.

Requisitos para ferramentas de aço de carbono

De acordo com GOST, os aços ferramenta devem atender a uma série de características.

Necessário físico-químico e mecânicopropriedades: indicadores de qualidade de dureza, resistência ao impacto, resistência, resistência às mudanças de temperatura durante a operação (durante o corte, perfuração, cargas de choque), resistência à corrosão.

aços de ferramenta de carbono

Propriedades tecnológicas especificadas:

  • resistência a processos negativos de tecnologia de corte (colagem de cavacos, endurecimento por trabalho);
  • boa usinabilidade por torneamento e retificação;
  • flexibilidade ao tratamento térmico;
  • resistência ao superaquecimento.

Para melhorar os indicadores mecânicos e tecnológicos de qualidade, os aços ferramenta são submetidos a um tratamento térmico multiestágio:

  • recozer o material inicial antes de fazer ferramentas;
  • endurecimento (resfriamento em soluções salinas) e posterior revenido de produtos acabados (principalmente revenido baixo).

As propriedades obtidas são determinadas pela composição química e microestrutura resultante: martensita com cementita e inclusões austeníticas.

Uso de aços de carbono para ferramentas

Os aços descritos são utilizados para a fabricação de todos os tipos de ferramentas: corte, percussão, auxiliar.

  • Aço U7, U7A - martelos, cinzéis, machados, cinzéis, marretas, cinzéis, anzóis de pesca.
  • Aço U8, U8A, U8G - serras, chaves de fenda, punções centrais, escareadores, alicates, alicates.
  • Steel U9, U9A - ferramentas de serralheiro, ferramentas para corte de madeira.
  • Aço U10, aço U10A, U11, U11A - raspadores, machos, brocas helicoidais, ferramenta auxiliar para estampagem e calibração.
  • U 12, U12A - alargadores, machos, ferramentas de medição.
  • U13, U13A - limas, instrumentos cirúrgicos e de barbear, punções de estampagem.

aços de qualidade de carbono

Escolha racional do tipo de aço carbono,a tecnologia do seu tratamento térmico, a compreensão das suas propriedades e características é a garantia de uma longa vida útil das estruturas ou ferramentas produzidas, processadas ou utilizadas.

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