เกรดเหล็กกล้าคาร์บอน การจำแนกประเภท, GOST, แอปพลิเคชัน

เหล็กเป็นผลิตภัณฑ์ของโลหะผสมเหล็กซึ่งเป็นวัสดุโครงสร้างหลัก มันถูกใช้ในการผลิตอุปกรณ์ก่อสร้างโลหะแผ่นรีดของโปรไฟล์ท่อชิ้นส่วนกลไกและเครื่องมือต่าง ๆ

การผลิตเหล็ก

โลหะผสมเหล็กมีส่วนร่วมในการผลิตเหล็กหล่อและเหล็ก เหล็กหล่อเป็นวัสดุแข็ง แต่ไม่คงทน เหล็กเป็นเหล็กที่มีความเหนียวและเชื่อถือได้มีความเหนียวและยืดหยุ่นได้ใช้ในโรงหล่อกลิ้งขึ้นรูปและปั๊มขึ้นรูป

มีหลายวิธีในการทำเหล็ก:

1. แปลง อุปกรณ์: เครื่องแปลงออกซิเจน การชาร์จ (วัสดุเริ่มต้น): เหล็กหล่อสีขาว, เศษเหล็ก, หินปูน มีการผลิตเหล็กคาร์บอนเท่านั้น
2. เปิดเตา อุปกรณ์: เตาเผาแบบเปิด ค่าใช้จ่าย: เหล็กเหลวเศษเหล็กแร่เหล็ก ใช้งานได้หลากหลายทั้งเหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสม
3. อาร์คไฟฟ้า อุปกรณ์: เตาอาร์คไฟฟ้า การชาร์จ: เศษเหล็ก, เหล็กหล่อ, โค้ก, หินปูน วิธีการสากล
4. อุปนัย อุปกรณ์: เตาเหนี่ยวนำ ค่าใช้จ่าย: เหล็กและโลหะเศษเหล็ก, เหล็ก

สาระสำคัญของกระบวนการผลิตเหล็กคือการลดปริมาณการรวมสารเคมีเชิงลบเพื่อให้ได้โลหะซึ่งเป็นที่นิยมเรียกว่า "เหล็ก" หรือมากกว่า - โลหะผสมเหล็กคาร์บอนที่มีปริมาณคาร์บอนไม่เกิน 2.14%

กระบวนการ Deoxidation

สำหรับเหล็กในขั้นตอนสุดท้ายของการหลอมกระบวนการเดือดเป็นลักษณะเฉพาะซึ่งได้รับอิทธิพลจากไนโตรเจนไฮโดรเจนคาร์บอนมอนอกไซด์ที่มีอยู่ในตัว โลหะผสมเช่นนี้ในสถานะหล่อแข็งมีโครงสร้างเป็นรูพรุนซึ่งจะถูกลบออกโดยการกลิ้ง มันนุ่มและยืดหยุ่น แต่ไม่แข็งแรงพอ

กระบวนการ deoxidation ประกอบด้วยในการปิดการใช้งานการต้มสิ่งเจือปนโดยการแนะนำเฟอร์โรแมงกานีสเฟอร์รอลิซิลิกส์อลูมิเนียมลงในอัลลอย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปริมาณของก๊าซที่เหลืออยู่และองค์ประกอบของการ deoxidizing เหล็กอาจเป็นแบบกึ่งสงบหรือนิ่ง

เหล็กสำเร็จรูปที่มีระดับของการเกิด deoxidation ที่ต้องการจะถูกเทลงในแม่พิมพ์สำหรับการตกผลึกและใช้ในขั้นตอนทางเทคโนโลยีที่ตามมาของการผลิตผลิตภัณฑ์เหล็กสำเร็จรูป

การจำแนกประเภทเหล็กกล้าคาร์บอน

เหล็กทั้งหมดที่มีในตลาดโลกสามารถแบ่งออกเป็นเหล็กคาร์บอนและโลหะผสม เหล็กกล้าคาร์บอนทุกเกรดถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มลักษณนามและคุณสมบัติการกำหนดที่แตกต่างกัน

ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการจำแนกประเภทหลักมี:

1. เหล็กกล้าโครงสร้างคาร์บอน มีคาร์บอนน้อยกว่า 0.8% พวกเขาจะใช้สำหรับการผลิตเหล็กเส้นผลิตภัณฑ์รีดและการหล่อ
2. เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนที่ตัดคาร์บอนในปริมาณ 0.7% ถึง 1.3% พวกเขาจะใช้สำหรับเครื่องมืออุปกรณ์อุปกรณ์

โดยวิธี deoxidation:

• องค์ประกอบเดือด - deoxidizing (RE) ในองค์ประกอบน้อยกว่า 0.05%;
• กึ่งสงบ - ​​0.05% ≤RE≤0.15%;
• ความสงบ - ​​0.15% ≤RE≤0.3%

โดยองค์ประกอบทางเคมี:

• คาร์บอนต่ำ (0.3% ≤C);
• คาร์บอนปานกลาง (0.3≤C≤0.65%);
• คาร์บอนสูง (0.65≤C≤1.3%)

เหล็กที่มีคาร์บอนมากกว่า 1.3% ไม่ได้ถูกใช้ในอุตสาหกรรม

ขึ้นอยู่กับโครงสร้างจุลภาค:

• hypoeutectoid - ในปริมาณคาร์บอนเหล็กน้อยกว่า 0.8%;
• eutectoid - เป็นเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอน 0.8%
• hypereutectoid - เหล็กกล้าที่มีปริมาณคาร์บอนมากกว่า 0.8%

ตามคุณภาพ:

1. คุณภาพปกติ ซัลเฟอร์ที่นี่มีน้อยกว่า 0.06% ฟอสฟอรัส - ไม่เกิน 0.07%
2. เหล็กที่มีคุณภาพ พวกมันไม่มีกำมะถันมากกว่า 0.04% และฟอสฟอรัส
3. คุณภาพสูง. ปริมาณของกำมะถันในที่นี้ไม่เกิน 0.025% และฟอสฟอรัสไม่เกิน 0.018%

ตามมาตรฐานหลักเกรดเหล็กคาร์บอนจะถูกแบ่งออกเป็น:

• คุณภาพเชิงโครงสร้าง
• คุณภาพเชิงโครงสร้าง
• คุณภาพเครื่องมือ
• เครื่องมือที่มีคุณภาพสูง

คุณสมบัติของการทำเครื่องหมายเหล็กโครงสร้างที่มีคุณภาพธรรมดา

เหล็กกล้าที่มีคุณภาพสามัญประกอบด้วย: C - มากถึง 0.6%, S - มากถึง 0.06%, P - มากถึง 0.07% ลองดูที่การทำเครื่องหมายเหล็กกล้าคาร์บอนนี้ GOST 380 กำหนดความแตกต่างของการกำหนดต่อไปนี้:

• A, B, C - กลุ่ม; เอ - ไม่ได้ระบุไว้ในแสตมป์;
• 0-6 หลังจากตัวอักษร "St" - หมายเลขซีเรียลที่องค์ประกอบทางเคมีและ (หรือ) คุณสมบัติทางกลถูกเข้ารหัส;
• G - การปรากฏตัวของ Mangan Mn (แมงกานีส);
• kp, ps, cn - ระดับของ deoxidation (เดือดกึ่งสงบสงบ)

ตัวเลขตั้งแต่ 1 ถึง 6 หลังจากระดับดีโอออกซิเดชันผ่านเส้นประเป็นหมวดหมู่ ในกรณีนี้หมวดหมู่แรกจะไม่ถูกระบุ แต่อย่างใด

ตัวอักษร M, K ที่จุดเริ่มต้นของเครื่องหมายอาจหมายถึงวิธีการผลิตทางโลหะ: open-hearth หรือ oxygen-converter โดยวิธีการเหล็กกล้าคาร์บอนคุณภาพปกติจะถูกแสดงโดยองค์ประกอบเชิงปริมาณของเกรดประมาณ 47 ชิ้น

การจำแนกประเภทของเหล็กโครงสร้างที่มีคุณภาพสามัญ

เหล็กกล้าคาร์บอนคุณภาพทั่วไปแบ่งออกเป็นกลุ่ม

• กลุ่ม A:เหล็กที่ต้องตรงกับคุณสมบัติเชิงกลที่ระบุ พวกเขาจะถูกส่งไปยังผู้บริโภคส่วนใหญ่ในรูปแบบของแผ่นและผลิตภัณฑ์รีดหลายโปรไฟล์ (แผ่น, tees, I-beams, อุปกรณ์, rivets และร่างกาย) เกรด: St0, St1 - St6 (kp, ps, cn), หมวด 1-3, รวมถึง St3Gps, St5Gps
• กลุ่ม บี:เหล็กที่ต้องควบคุมโดยองค์ประกอบและคุณสมบัติทางเคมีที่ต้องการ มีการผลิตการหล่อและการรีด ซึ่งจะต้องผ่านกระบวนการทางกลเพิ่มเติมโดยแรงดันในสภาวะร้อน เกรด: BSt0, BSt1 (kp-sp), BSt2 (kp, ps), BSt3 (kp-cn รวมถึง BSt3Gps), BSt4 (kp, ps), BSt 6 (ps, cn) หมวดหมู่ 1 และ 2
• กลุ่ม บี:เหล็กที่ต้องมีคุณสมบัติทางเคมี กายภาพ ทางกล และเทคโนโลยีตามที่กำหนด กลุ่มนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยเกรดที่หลากหลายซึ่งผลิตขึ้นจากแผ่นพลาสติก อุปกรณ์ที่ทนทานสำหรับการทำงานในพื้นที่ที่มีความต่างของอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญ ชิ้นส่วนที่สำคัญ (สลักเกลียว น็อต เพลา หมุดลูกสูบ) ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดที่มีองค์ประกอบ คุณสมบัติ และแบรนด์ต่างๆ ของกลุ่มนี้รวมกันเป็นหนึ่งเดียวด้วยความสามารถในการเชื่อมทางเทคโนโลยีที่ดี เกรด: VSt1-VSt6 (kp, ps, cn), VSt5 (ps, cn) รวมถึง VSt3Gps หมวดหมู่ 1-6

เหล็กโครงสร้างคุณภาพธรรมดาคือโลหะผสมที่ใช้ในอุตสาหกรรมได้หลากหลาย

เครื่องหมายเหล็กคุณภาพคาร์บอน

ปริมาณคาร์บอนในเหล็กที่มีคุณภาพตามชื่อจาก 0.05% ถึง 0.6% การหลอมโลหะของกลุ่มการจำแนกประเภทนี้เกิดขึ้นโดยวิธีอาร์คแบบเปิดหรือแบบอาร์คไฟฟ้า ปริมาณคาร์บอนที่หลากหลายช่วยกระจายคุณสมบัติทางกล: คาร์บอนต่ำ - เหนียว คาร์บอนปานกลาง - แข็งแกร่ง

เหล็กกล้าคาร์บอนคุณภาพประกอบด้วย S และ P ไม่เกิน 0.04% ตามลำดับ

การทำเครื่องหมาย (GOST 1050-88):

• หมายเลข 05-60 - การปรากฏตัวของคาร์บอนที่เข้ารหัส (ขั้นต่ำ - 0.05%, สูงสุด - 0.6%);
• kp, ps, cn - ระดับของ deoxidation (ไม่ได้ระบุ "cn");
• G, Yu, F - มีแมงกานีส, อลูมิเนียม, วาเนเดียม

ข้อยกเว้นในการติดฉลาก

เหล็กกล้าคาร์บอนคุณภาพมีข้อยกเว้นในการทำเครื่องหมาย:

• 15K, 20K, 22K - เหล็กคุณภาพสูง ใช้ในการก่อสร้างหม้อไอน้ำ;
• 20-PV - คาร์บอน - 0.2% เหล็กใช้ในการผลิตท่อโดยการรีดร้อนในการก่อสร้างหม้อไอน้ำและการติดตั้งระบบทำความร้อนประกอบด้วยทองแดงและโครเมียม
• OSV - เหล็กสำหรับผลิตแกนล้อรถ ประกอบด้วยนิกเกิล โครเมียม ทองแดง

เหล็กกล้าคุณภาพสูงทุกเกรดมีลักษณะเฉพาะโดยความจำเป็นในการใช้ความร้อน (เช่น การทำให้เป็นมาตรฐาน) และการบำบัดด้วยความร้อนด้วยสารเคมี

การจำแนกประเภทของเหล็กกล้าคุณภาพคาร์บอน

เหล็กกล้าคาร์บอนประเภทนี้สามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็น 4 กลุ่มดังนี้

1. วัสดุพลาสติกสูงเหมาะสำหรับการกลึงเย็น (การรีด) การรีดแผ่นและท่อ เกรด - เหล็ก 08ps, เหล็ก 08, เหล็ก 08kp.
2. โลหะที่ใช้ในการรีดร้อนและปั๊มขึ้นรูปซึ่งทำงานภายใต้สภาวะที่อุณหภูมิสูง เกรด - จากเหล็ก 10 ถึงเหล็ก 25
3. เหล็ก ซึ่งพบการใช้งานในการผลิตชิ้นส่วนที่สำคัญ ได้แก่ สปริง สปริง คัปปลิ้ง สลักเกลียว เพลา เกรด - จากเหล็ก 60 ถึงเหล็ก 85
4. เหล็กที่ต้องการการทำงานที่เชื่อถือได้ในสภาวะที่รุนแรง (เช่น โซ่รถแทรกเตอร์แบบตีนตะขาบ) เกรดเหล็ก 30, เหล็ก 50, เหล็ก 30G, เหล็ก 50G.

นอกจากนี้ยังสามารถแบ่งเกรดเหล็กกล้าคาร์บอนที่รู้จักทั้งหมดจากระดับคุณภาพออกเป็น 2 กลุ่ม ได้แก่ โครงสร้างแบบธรรมดาและแบบแมงกานีส

การประยุกต์ใช้เหล็กโครงสร้างคาร์บอน

เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนมีความแข็งแรงและความเหนียวสูง ต้องผ่านการอบชุบด้วยความร้อนหลายขั้นตอน

ปริมาณคาร์บอนในเหล็ก: 0.7 - 1.3% สำหรับคุณภาพสูง - มากถึง 0.03% ฟอสฟอรัส - มากถึง 0.035% และสำหรับเครื่องมือคุณภาพสูง: กำมะถัน - มากถึง 0.02%, ฟอสฟอรัส - มากถึง 0.03%

การกำหนดตราสินค้า (GOST 1435-74):

• U - เครื่องมือคาร์บอน;
• 7 -13 - ปริมาณคาร์บอนในนั้นคือ 0.7-1.3% ตามลำดับ
• G - การปรากฏตัวของแมงกานีสในองค์ประกอบ;
• เอ - คุณภาพสูง

ข้อยกเว้นจากหลักการพื้นฐานของการทำเครื่องหมายเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนคือวัสดุสำหรับชิ้นส่วนนาฬิกา A75, ASU10E, AU10E

ข้อกำหนดสำหรับเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน

ตาม GOST เหล็กกล้าเครื่องมือต้องมีคุณสมบัติหลายประการ

เคมีกายภาพและทางกลที่จำเป็นคุณสมบัติ: ตัวบ่งชี้คุณภาพของความแข็ง, แรงกระแทก, ความแข็งแรง, ความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิระหว่างการทำงาน (ระหว่างการตัด, การเจาะ, แรงกระแทก), ความต้านทานการกัดกร่อน

คุณสมบัติทางเทคโนโลยีที่ระบุ:

• ความต้านทานต่อกระบวนการเชิงลบของเทคโนโลยีการตัด (การเกาะติดของเศษ, การชุบแข็งงาน);
• การแปรรูปที่ดีโดยการกลึงและเจียร
• ความยืดหยุ่นในการรักษาความร้อน
• ความต้านทานต่อความร้อนสูงเกินไป

เพื่อปรับปรุงคุณภาพตัวบ่งชี้ทางกลและเทคโนโลยี เหล็กกล้าเครื่องมือต้องผ่านการอบชุบด้วยความร้อนหลายขั้นตอน:

• การหลอมวัสดุเริ่มต้นก่อนทำเครื่องมือ
• การชุบแข็ง (การทำให้เย็นลงในสารละลายเกลือ) และการแบ่งเบาบรรเทาภายหลังของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป (ส่วนใหญ่แบ่งเบาบรรเทาต่ำ)

คุณสมบัติที่ได้รับจะถูกกำหนดโดยองค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างจุลภาคที่เกิด: มาร์เทนไซต์ที่มีการรวมซีเมนต์และออสเทนนิติก

การใช้เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน

เหล็กที่อธิบายไว้ใช้สำหรับการผลิตเครื่องมือทุกชนิด: การตัด การกระทบ ตัวช่วย

• เหล็ก U7, U7A - ค้อน, สิ่ว, ขวาน, สิ่ว, ค้อนขนาดใหญ่, สิ่ว, ตะขอตกปลา
• เหล็ก U8, U8A, U8G - เลื่อย, ไขควง, สว่านตรงกลาง, ดอกเคาเตอร์ซิงค์, คัตเตอร์, คีม
• เหล็ก U9, U9A - เครื่องมือช่างทำกุญแจ, เครื่องมือตัดไม้.
• เหล็ก U10, เหล็ก U10A, U11, U11A - ตะไบ, ต๊าป, ดอกสว่านบิด, เครื่องมือเสริมสำหรับการปั๊มและสอบเทียบ
• U 12, U12A - รีมเมอร์, ต๊าป, เครื่องมือวัด
• U13, U13A - ตะไบ, เครื่องมือโกนหนวดและศัลยกรรม, ปั๊มขึ้นรูป

ทางเลือกที่สมเหตุสมผลของเกรดเหล็กกล้าคาร์บอนเทคโนโลยีการอบชุบด้วยความร้อน ความเข้าใจในคุณสมบัติและคุณสมบัติของมัน - การรับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนานของโครงสร้างหรือเครื่องมือที่ผลิต แปรรูปหรือใช้งาน