Niskougljični čelik: sastav i svojstva

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Niskougljični čelik je sveprisutan. Njegova popularnost se zasniva na fizičkim, hemijskim svojstvima i niskoj ceni. Ova legura se široko koristi u industriji i građevinarstvu. Pogledajmo izbliza ovu vrstu čelika.

Kompozicija

Čelik je gvožđe obogaćeno ugljenikom tokom procesa topljenja. Topljenje ugljenika karakteriše prisustvo ugljenika, koji određuje osnovna svojstva metala, i primesa: fosfor (do 0,07%), silicijum (do 0,35%), sumpor (do 0,06%), mangan (do 0,8%). Dakle, blagi čelik ne sadrži više od 0,25% ugljika.

Kao i drugi aditivi, mangan i silicijum služe za deoksidaciju (uklanjanje kiseonika iz tečnog metala, što smanjuje lomljivost tokom vruće deformacije). Ali povećani procenat sumpora može dovesti do pucanja legure tokom termičke obrade, fosfora - tokom hladnog tretmana.

Načini dobijanja

Proizvodnja legure s niskim udjelom ugljenika može se razložiti u nekoliko faza: utovar željeza i otpada (punjenje) u peć, termička obrada do stanja topljenja, uklanjanje nečistoća iz mase.

Dalje, može doći do livenja čelika ili dodatne obrade: šljakom ili vakuumom i inertnim gasovima.

Tri načina se koriste za izvršavanje ovakvih procesa:

• Otvorene peći. Najčešća oprema. Proces topljenja se odvija u roku od nekoliko sati, što omogućava laboratorijama da prate kvalitet dobijenog sastava.
• Konvektorske pećnice. Proizvedeno pročišćavanjem kiseonikom. Treba napomenuti da na ovaj način dobijene legure nisu visokog kvaliteta, jer sadrže više nečistoća.
• Indukcijske i električne peći. Proces proizvodnje odvija se uz korištenje šljake. Na ovaj način se dobijaju visokokvalitetne i specijalizovane legure.

Razmotrimo karakteristike klasifikacije legura.

Pregledi

Niskougljični čelik može biti od tri vrste:

• Redovna kvaliteta. U takvim legurama sadržaj sumpora ne prelazi 0,06%, fosfora 0,07%.
• Kvalitet. Sadrži: sumpor do 0,04%, fosfor do 0,035%.
• Visoka kvaliteta. Sumpor do 0,025%, Fosfor do 0,025%
• Posebna kvaliteta. Nizak sadržaj nečistoća: sumpor do 0,015%, fosfor - do 0,025%.

Kao što je ranije spomenuto, što je manje nečistoća, to je bolji kvalitet legure.

Niskougljični čelik GOST 380-94 običnog kvaliteta podijeljen je u još tri grupe:

• A. Definisano svojom mehaničkomsvojstva. Oblik isporuke potrošaču najčešće se sreće u obliku višestrukog i lima.
• B. Glavni pokazatelji su hemijski sastav i svojstva. Optimalno za mehaničko djelovanje pritiskom pod termičkim faktorom (kovanje, štancanje).
• B. Za ove vrste legura bitna su sljedeća svojstva: tehnička, tehnološka, fizička, hemijska i, shodno tome, sastav.

Prema procesu deoksidacije čelik se dijeli na:

• Calm. Proces očvršćavanja teče glatko. Tokom ovog procesa ne oslobađaju se gasovi. Do skupljanja dolazi u sredini ingota.
• Polu-mirno. Srednji pogled na čelik između mirnih i uzavrelih kompozicija.
• Krenje. Stvrdnjavanje se javlja oslobađanjem gasa. Skriveni skupljajući rukav.

Osnovne karakteristike

Niskougljični čelik ima visoku duktilnost, lako se deformiše u hladnom i vrućem stanju. Posebnost ove legure je dobra zavarljivost. Ovisno o dodatnim elementima, svojstva čelika se mogu promijeniti.

U građevinarstvu i industriji najčešće se koriste legure s niskim udjelom ugljika. To je zbog niske cijene i dobrih svojstava čvrstoće. Takva legura se naziva i strukturna. Svojstva mekog čelika su šifrovana u oznakama. U nastavku ćemo pogledati njegove karakteristike.

Obilježja

Običan meki čelik ima slovo CT i broj. Broj treba podijeliti sa 100, tada će bitirazumjeti postotak ugljika. Na primjer, CT15 (ugljik 0,15%).

Razmotrimo oznaku i dešifrujmo oznake:

• Prva slova ili njihovo odsustvo označavaju pripadnost određenoj grupi kvaliteta. Može biti B ili C. Ako nema slova, onda legura pripada kategoriji A.
• St označava čelik.
• Numerička oznaka - šifrirani postotak ugljika.
• kp, ps - označava kipuću ili polumirnu leguru. Odsustvo oznake ukazuje da je čelik miran (cn).
• Slovna oznaka i broj iza nje otkrivaju koje su nečistoće uključene u sastav i njihov procenat. Na primjer, G - mangan, Yu - aluminijum, F - vanadijum.

Za visokokvalitetne niskougljične čelike, slovo “St” se ne stavlja u oznaku.

Također primjenjuje kodiranje bojama. Na primjer, meki čelik 10. je bijele boje. Čelici posebne namjene mogu biti označeni dodatnim slovima. Na primjer, "K" - koristi se u izgradnji kotlova; OSV - koristi se za proizvodnju osovina vagona, itd.

Proizvodi

Može se razlikovati nekoliko grupa čeličnih proizvoda:

• Čelični lim. Podvrste: debeli lim (GOST 19903-74), tanki lim (GOST 19904-74), širokopojasni (GOST 8200-70), traka (GOST 103-76), valovita (GOST 8568-78)
• Ugaoni profili. Jednaka polica (GOST 8509-93), nejednaka polica (GOST 8510-86).
• Kanali (GOST 8240-93).
• I-grede. Obične I-grede (GOST 8239-89), I-grede sa širokim policama (GOST 26020-83, STO ASCHM 20-93).
• Cijevi.
• Profilirani podovi.

Ovoj listi se dodaju sekundarni profili koji se formiraju zavarivanjem i obradom.

Područja primjene

Opseg niskougljičnog čelika je prilično širok i zavisi od oznake:

• St 0, 1, 3Gsp. Široka primjena u građevinarstvu. Na primjer, žica za ojačanje od mekog čelika,
• 05kp, 08, 08kp, 08g. Dobro za štancanje i hladno izvlačenje (visoka plastičnost). Koristi se u automobilskoj industriji: dijelovi karoserije, rezervoari za gorivo, zavojnice, dijelovi zavarenih konstrukcija.
• 10, 15. Koristi se za dijelove koji nisu izloženi velikim opterećenjima. Cijevi za kotlove, štancani, spojnice, vijci, vijci.
• 18kp. Tipična primjena su strukture koje se proizvode zavarivanjem.
• 20, 25. Široko se koristi za proizvodnju zatvarača. Spojnice, ventili, ramovi i ostali dijelovi poljoprivrednih mašina.
• 30, 35. Lagano opterećene osovine, lančanici, zupčanici, itd.
• 40, 45, 50. Dijelovi srednjeg opterećenja. Na primjer, radilice, frikcioni diskovi.
• 60-85. Dijelovi izloženi velikom naprezanju. To mogu biti željezničke pruge, kranski točkovi, opruge, podloške.

Kao što vidite, asortiman proizvoda je širok - nije samo žica od mekog čelika. Takođerovo su detalji složenih mehanizama.

Niskolegirani i niskougljični čelik: razlike

Za poboljšanje bilo koje karakteristike legure, dodaju se legirajući elementi.

Čelici koji sadrže nisku količinu ugljika (do četvrtine procenta) i legirajućih aditiva (ukupni procenat do 4%) u chebi nazivaju se niskolegiranim. Takvi valjani proizvodi zadržavaju visoke kvalitete zavarivanja, ali se u isto vrijeme poboljšavaju različita svojstva. Na primjer, snaga, antikorozivne performanse i tako dalje. U pravilu se oba tipa koriste u zavarenim konstrukcijama, koje moraju izdržati temperaturni raspon od minus 40 do plus 450 stepeni Celzijusa.

Karakteristike zavarivanja

Zavarivanje niskougljičnih čelika ima visoke performanse. Vrsta zavarivanja, elektrode i njihova debljina se biraju na osnovu sljedećih tehničkih podataka:

• Veza svakako mora biti čvrsto pričvršćena.
• Ne smije biti nedostataka šavova.
• Hemijski sastav šava mora biti izveden u skladu sa standardima navedenim u GOST-u.
• Zavareni spojevi moraju biti u skladu sa radnim uslovima (otpornost na vibracije, mehanička naprezanja, temperaturni uslovi).

Mogu se koristiti različite vrste zavarivanja od zavarivanja na plin do zavarivanja potrošnim elektrodama ugljičnim dioksidom. Prilikom odabira uzmite u obzir visoku topivost niskougljičnih i niskolegiranih legura.

S obzirom na specifičnu primjenu, niskougljični čelik se koristi u građevinarstvu i inženjeringu.

Grad čelika se bira na osnovu potrebnih fizičkih i hemijskih svojstava na izlazu. Prisutnost legirajućih elemenata može poboljšati neka svojstva (otpornost na koroziju, ekstremne temperature), ali i pogoršati druga. Dobra zavarljivost je još jedna prednost ovih legura.

Dakle, saznali smo šta su proizvodi od niskougljičnog i niskolegiranog čelika.