Kolstålkvaliteter. Klassificering, GOST, ansökan

Stål är en produkt av järnmetallurgi, det viktigaste konstruktionsmaterialet. Det producerar byggnadsarmering, metallprodukter av olika profiler, rör, delar, mekanismer och verktyg.

Stålproduktion

Järnmetallurgi bedriver produktiongjutjärn och stål. Gjutjärn är ett fast men inte hållbart material. Stål är en stark, pålitlig, smidig, legerad benägen metall som används i gjuteri, valsning, smide och stansning.

Det finns flera metoder för ståltillverkning:

1. Omvandlare. Utrustning: syreomvandlare. Laddning (utgångsmaterial): vit gjutjärn, stålskrotmetall, kalksten. Endast kolstål produceras.
2. Martenovsky. Utrustning: öppen spis. Laddning: smält järn, stålskrot, järnmalm. Det är universellt för både kol- och legeringsstål.
3. Elektrisk båge. Utrustning: elektrisk bågugn. Laddning: stålskrot, gjutjärn, koks, kalksten. Universell metod.
4. Induktion. Utrustning: induktionsugn. Laddning: stål- och gjutjärnskrot, ferrolegeringar.

Kärnan i ståltillverkningsprocessen är reduktionantalet negativa kemiska inneslutningar för att få en metall, som populärt kallas "järn", eller snarare - en järn-kollegering med en kolhalt på högst 2,14% i den.

Deoxidationsprocesser

För stål i slutskedet av smältningen kokande process är karakteristisk, vilket påverkas av dess inneboende kväve, väte, kolmonoxid. En sådan stelnad legering har en porös struktur som avlägsnas genom valsning. Den är mjuk och mjuk, men inte tillräckligt stark.

Deoxidationsprocess är deaktiveringkokande föroreningar genom att tränga in ferromangan, ferrosilicon, aluminium i legeringen. Beroende på mängden restgaser och deoxiderande element kan stålet vara halvt lugnt eller lugnt.

Färdigt stål med erforderlig grad av deoxidation hälls i formar för kristallisation och användning vid efterföljande tekniska skeden vid tillverkningen av färdiga stålprodukter.

Kolstålklassificering

Allt stål som finns på världsmarknaden kan delas upp i kol och legering. Alla kolstålkvaliteter är indelade i olika klassificeringsgrupper och beteckningsfunktioner.

Baserat på de viktigaste klassificeringsfunktionerna finns det:

1. Konstruktionsstål. I dem är kolfiber mindre än 0,8%. De används för tillverkning av beslag, valsade produkter och gjutgods.
2. Kolverktygsstål som innehåller kol i en mängd av 0,7% till 1,3%. De används för verktyg, utrustningsenheter.

Genom deoxidationsmetoder:

• kokande - deoxiderande element (RE) i kompositionen på mindre än 0,05%;
• semi-lugn - 0,05% ≤RE≤0,15%;
• lugn - 0,15% ≤ RE ≤ 0,3%.

Genom kemisk sammansättning:

• lågt kol (0,3% ≤С);
• medelt kol (0,3 C0 0,65%);
• högt kol (0,65 <^ <1,3%).

Stål som innehåller kol i en mängd över 1,3% används inte i industrin.

Beroende på mikrostrukturen:

• hypereutektoid - i sådant kolstål är kompositionen mindre än 0,8%;
• eutektoid - detta är stål med en kolhalt på 0,8%;
• hypereutektoid - stål med en kolhalt på mer än 0,8%.

Efter kvalitet:

1. Den vanliga kvaliteten. Svavel här innehåller mindre än 0,06%, fosfor - inte mer än 0,07%.
2. Kvalitetsstål. De innehåller inte svavel och fosfor större än 0,04%.
3. Hög kvalitet. Mängden svavel här överskrider inte 0,025% och fosfor - inte mer än 0,018%.

Enligt huvudstandarden är kolstålkvaliteter indelade i:

• vanlig konstruktion;
• konstruktionskvalitet;
• instrumentell kvalitet;
• instrumentell hög kvalitet.

Funktioner för märkning av konstruktionsstål av vanlig kvalitet

Stål av vanlig kvalitet innehåller: C - upp till 0,6%, S - upp till 0,06%, P - upp till 0,07%. Låt oss titta på hur detta kolstål är märkt. GOST 380 definierar följande nyanser av beteckning:

• A, B, C - grupp; A - inte anges i frimärken;
• 0–6 efter bokstäverna “St” - serienumret där den kemiska sammansättningen och (eller) mekaniska egenskaper är krypterade;
• G - närvaron av Mangan Mn (mangan);
• kp, ps, cn - grad av deoxidation (kokande, semi-lugn, lugn).

Siffrorna från 1 till 6 efter att ha angett graden av deoxidation genom ett bindestreck är kategorier. Dessutom anges den första kategorin inte på något sätt.

Bokstäverna M, K i början av märket kan betydametallurgisk produktionsmetod: öppen spis eller syreomvandlare. Förresten representeras kolstål av vanlig kvalitet av den kvantitativa sammansättningen av kvaliteter, ungefär 47 stycken.

Klassificering av konstruktionsstål av vanlig kvalitet

Vanliga kolstål av hög kvalitet delas in i grupper.

• Grupp A: stål som exakt måste matcha de angivna mekaniska egenskaperna. De levereras till konsumenten oftast i form av plåt- och universalvalsade produkter (ark, T-balkar, I-balkar, beslag, nitar och kroppar). Betyg: St0, St1 - St6 (kp, ps, cn), kategorierna 1-3, inklusive St3Gps, St5Gps.
• Grupp B: stål, som måste regleras av erforderlig kemisk sammansättning och egenskaper. Gjutning och valsning produceras som kommer att utsättas för ytterligare mekanisk bearbetning genom tryck i hett tillstånd (smide, stansning). Betyg: BSt0, BSt1 (kp-sp), BSt2 (kp, ps), BSt3 (kp-cn, inklusive BSt3Gps), BSt4 (kp, ps), BSt 6 (ps, cn), kategori 1 och 2.
• Grupp B: stål som måste uppfylla de nödvändiga kemiska, fysiska, mekaniska och tekniska egenskaperna. Denna grupp kännetecknas av en mängd olika kvaliteter från vilka plastplåtprodukter tillverkas, hållbara beslag för arbete i områden med betydande temperaturfall, kritiska delar (bultar, muttrar, axlar, kolvstift). Alla produkter av olika kompositioner, egenskaper och märken i denna grupp förenas av god teknisk svetsbarhet. Betyg: VSt1-VSt6 (kp, ps, cn), VSt5 (ps, cn), inklusive VSt3Gps, kategori 1-6.

Konstruktionsstål av vanlig kvalitet är legeringar som har många användningsområden inom industrin.

Stålmärkning av kolkvalitet

Kolinnehåll i stål av den nämnda kvalitetenfrån 0,05% till 0,6%. Smältning av metall av denna klassificeringsgrupp sker med metoder med öppen eld eller ljusbåge. Ett brett spektrum av kolinnehåll diversifierar mekaniska egenskaper: lågt kol - plast, medelstarkt.

Kvalitets kolstål innehåller S och P inte mer än 0,04%.

Märkning (GOST 1050-88):

• siffror 05-60 - krypterad närvaro av kol (minimum - 0,05%, maximalt - 0,6%);
• kp, ps, cn - graden av deoxidering ("cn" anges inte);
• G, Yu, F - innehåller mangan, aluminium, vanadin.

Märkningsundantag

Kvalitets kolstål har undantag i märkningen:

• 15K, 20K, 22K - högkvalitativa stål, tillämpliga i pannkonstruktion;
• 20-PV - kol - 0,2%, stål är tillämpligt vid tillverkning av rör genom varmvalsning, i pannkonstruktion och installation av värmesystem, innehåller koppar och krom;
• OSV - stål för tillverkning av transportaxlar, innehåller nickel, krom, koppar.

Alla kvaliteter av högkvalitativa stål kännetecknas av det möjliga behovet av att använda termisk (till exempel normalisering) och kemisk-termisk behandling (till exempel karburisering).

Klassificering av stål av kolkvalitet

Denna typ av kolstål kan grovt delas in i fyra grupper:

1. Mycket plastmaterial lämpligt för kallbearbetning (rullning), ark- och rörvalsning. Betyg - stål 08ps, stål 08, stål 08kp.
2. En metall som används vid varmvalsning och stansning som fungerar under termiskt aggressiva förhållanden. Betyg - från stål 10 till stål 25.
3. Stål, som har använts vid tillverkning av kritiska delar, inklusive fjädrar, fjädrar, kopplingar, bultar, axlar. Betyg - från stål 60 till stål 85.
4. Stål som kräver tillförlitlig drift under aggressiva förhållanden (till exempel en bandkedja). Betyg stål 30, stål 50, stål 30G, stål 50G.

Det är också möjligt att dela upp i 2 grupper alla kända kvaliteter av kolstål från kvalitetsklassen: strukturell konventionell och strukturell mangan.

Applicering av kolstål

Kolverktygsstål kännetecknas av hög hållfasthet och seghet. De måste genomgå värmebehandling i flera steg.

Kolinnehåll i stål: 0,7 - 1,3%. För hög kvalitet - upp till 0,03%, fosfor - upp till 0,035%. Och för högkvalitativa instrument: svavel - upp till 0,02%, fosfor - upp till 0,03%.

Varumärkesbeteckning (GOST 1435-74):

• U - kol instrumental;
• 7-13 - kolhalten i den är 0,7-1,3%;
• G - närvaron av mangan i kompositionen;
• A - hög kvalitet.

Undantag från de grundläggande principerna för märkning av kolverktygsstål är materialet för klockdelarna A75, ASU10E, AU10E.

Krav på verktygsstål i kol

I enlighet med GOST måste verktygsstål uppfylla ett antal egenskaper.

Nödvändig fysikalisk-kemisk och mekaniskegenskaper: kvalitativa indikatorer på hårdhet, slaghållfasthet, hållfasthet, motstånd mot temperaturförändringar under drift (vid skärning, borrning, stötar), korrosionsbeständighet.

Specificerade tekniska egenskaper:

• motståndskraft mot negativa processer för skärteknik (spånvidhäftning, arbetshärdning);
• god bearbetbarhet genom svarvning och slipning;
• smidighet för värmebehandling;
• motstånd mot överhettning.

För att förbättra de mekaniska och tekniska indikatorernas kvalitet utsätts verktygsstål för värmebehandling i flera steg:

• glödgning av startmaterialet innan du tillverkar verktyg;
• härdning (kylning i saltlösningar) och efterföljande härdning av färdiga produkter (huvudsakligen låghärdning).

De erhållna egenskaperna bestäms av den kemiska sammansättningen och den resulterande mikrostrukturen: martensit med inneslutningar av cementit och austenit.

Användning av kolstål

De beskrivna stålen används för tillverkning av alla typer av verktyg: skärning, slagverk, hjälp.

• Stål U7, U7A - hammare, mejslar, yxor, mejslar, släggor, mejslar, fiskekrokar.
• Stål U8, U8A, U8G - sågar, skruvmejslar, mittstansar, försänkare, skär, tång.
• Stål U9, U9A - låssmedverktyg, verktyg för skärning av trä.
• Stål U10, stål U10A, U11, U11A - raspar, kranar, vridborrar, hjälpverktyg för stansning och kalibrering.
• U 12, U12A - bromsar, kranar, mätverktyg.
• U13, U13A - filer, raknings- och kirurgiska instrument, stansstansar.

Rationellt val av kolstålsklass,teknik för värmebehandling, förståelse för dess egenskaper och egenskaper - garantin för en lång livslängd för tillverkade, bearbetade eller använda strukturer eller verktyg