Төмен көміртекті болат: құрамы мен қасиеттері

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Төмен көміртекті болат барлық жерде кездеседі. Оның танымалдылығы физикалық, химиялық қасиеттеріне және төмен құнына негізделген. Бұл қорытпа өнеркәсіпте және құрылыста кеңінен қолданылады. Болаттың бұл түрін толығырақ қарастырайық.

Композиция

Болат балқыту процесінде көміртегімен байытылған темір. Көміртекті балқыту металдың негізгі қасиеттерін анықтайтын көміртектің және қоспалардың: фосфор (0,07%-ға дейін), кремний (0,35%-ке дейін), күкірт (0,06%-ға дейін), марганец (дейін) болуымен сипатталады. 0,8%). Сонымен, жұмсақ болаттың құрамында 0,25%-дан аспайтын көміртегі бар.

Басқа қоспаларға келетін болсақ, марганец пен кремний тотықсыздандыруға қызмет етеді (ыстық деформация кезінде морттылықты азайтатын сұйық металдан оттегін кетіреді). Бірақ күкірттің жоғары пайызы термиялық өңдеу кезінде қорытпаның крекингіне әкелуі мүмкін, фосфор - суық өңдеу кезінде.

Алу әдістері

Төмен көміртекті қорытпаны өндіру бірнеше кезеңге ыдырауы мүмкін: пешке темір мен сынықтарды (зарядтау), балқыту күйіне дейін термиялық өңдеу, массадан қоспаларды кетіру.

Одан әрі болат құю немесе қосымша өңдеу орын алуы мүмкін: шлакпен немесе вакууммен және инертті газдармен.

Мұндай процестерді орындаудың үш жолы қолданылады:

• Мартен пештері. Ең көп таралған жабдық. Балқыту процесі бірнеше сағат ішінде жүреді, бұл зертханаларға алынған композицияның сапасын бақылауға мүмкіндік береді.
• Конвекторлы пештер. Оттегімен тазарту арқылы өндіріледі. Айта кету керек, осылайша алынған қорытпалар жоғары сапалы емес, өйткені олардың құрамында қоспалар көп.
• Индукциялық және электр пештері. Өндіріс процесі қожды қолданумен жүреді. Осылайша жоғары сапалы және мамандандырылған қорытпалар алынады.

Қорытпаларды жіктеу ерекшеліктерін қарастырайық.

Көрулер

Төмен көміртекті болат үш түрлі болуы мүмкін:

• Тұрақты сапа. Мұндай қорытпаларда күкірт мөлшері 0,06%, фосфор 0,07% аспайды.
• Сапа. Құрамында: күкірт 0,04% дейін, фосфор 0,035% дейін.
• Жоғары сапа. Күкірт 0,025%-ға дейін, Фосфор 0,025%-ға дейін
• Арнайы сапа. Төмен қоспалар: күкірт 0,015% дейін, фосфор - 0,025% дейін.

Бұрын айтылғандай, қоспалар неғұрлым аз болса, қорытпаның сапасы соғұрлым жақсы болады.

Кәдімгі сападағы төмен көміртекті болат ГОСТ 380-94 тағы үш топқа бөлінеді:

• А. Механикалық арқылы анықталадықасиеттері. Тұтынушыға жеткізу нысаны көбінесе көп секциялы және қаңылтыр түрінде кездеседі.
• Б. Негізгі көрсеткіштер химиялық құрамы мен қасиеттері болып табылады. Термиялық фактормен қысыммен механикалық әсер ету үшін оңтайлы (соғу, штамптау).
• Б. Қорытпалардың бұл түрлері үшін келесі қасиеттер маңызды: техникалық, технологиялық, физикалық, химиялық және сәйкесінше құрамы.

Тотықсыздану процесі бойынша болат бөлінеді:

• Тыныштық. Емдеу процесі біркелкі жүріп жатыр. Бұл процесс кезінде газдар бөлінбейді. Шөгу құйманың ортасында орын алады.
• Жартылай тыныш. Тыныш және қайнаған композициялар арасындағы болаттың аралық көрінісі.
• Қайнау. Қаттыдану газдың бөлінуімен жүреді. Жасырылған жең.

Негізгі мүмкіндіктер

Төмен көміртекті болаттың икемділігі жоғары, суық және ыстық күйде деформациялануы оңай. Бұл қорытпаның айрықша ерекшелігі - жақсы дәнекерлеу. Қосымша элементтерге байланысты болаттың қасиеттері өзгеруі мүмкін.

Көбінесе төмен көміртекті қорытпалар құрылыста және өнеркәсіпте қолданылады. Бұл төмен баға мен жақсы беріктік қасиеттеріне байланысты. Мұндай қорытпаны құрылымдық деп те атайды. Жұмсақ болаттың қасиеттері таңбалауда шифрланған. Төменде оның мүмкіндіктерін қарастырамыз.

Белгілеу мүмкіндіктері

Қарапайым жұмсақ болатта CT әрпі мен саны бар. Санды 100-ге бөлу керек, содан кейін ол боладыкөміртегінің пайызын түсінеді. Мысалы, CT15 (көміртек 0,15%).

Белгілеуді қарастырайық және белгілерді ашайық:

• Бірінші әріптер немесе олардың болмауы белгілі бір сапа тобына жататынын көрсетеді. Ол B немесе C болуы мүмкін. Егер әріп болмаса, қорытпа A санатына жатады.
• St болатты білдіреді.
• Сандық белгілеу - көміртегінің шифрланған пайызы.
• kp, ps - қайнап жатқан немесе жартылай тыныш қорытпаны білдіреді. Белгілердің болмауы болаттың тыныш екенін көрсетеді (cn).
• Әріптік белгі және одан кейінгі сан құрамға қандай қоспалар кіретінін және олардың пайыздық үлесін көрсетеді. Мысалы, G – марганец, Ю – алюминий, F – ванадий.

Жоғары сапалы төмен көміртекті болаттар үшін таңбалауда «St» әрпі қойылмайды.

Түс кодтауын да қолданады. Мысалы, 10 сортты жұмсақ болат ақ түсті. Арнайы мақсаттағы болаттар қосымша әріптермен белгіленуі мүмкін. Мысалы, «К» - қазандық құрылысында қолданылады; OSV - вагон осьтерін және т.б. жасау үшін қолданылады

Өндіріс өнімдері

Болат бұйымдарының бірнеше тобын ажыратуға болады:

• Болат табақ. Түрлері: қалың қаңылтыр (ГОСТ 19903-74), жұқа жайма (ГОСТ 19904-74), кең жолақты (ГОСТ 8200-70), жолақ (ГОСТ 103-76), гофрленген (ГОСТ 8568-78)
• Бұрыш профильдері. Бірдей сөре (ГОСТ 8509-93), тең емес сөре (ГОСТ 8510-86).
• Арналар (ГОСТ 8240-93).
• I-сәулелер. Қарапайым I-сәулелер (ГОСТ 8239-89), Кең сөре I-арқалықтар (ГОСТ 26020-83, STO ASCHM 20-93).
• Құбырлар.
• Профильді еден.

Бұл тізімге дәнекерлеу және өңдеу арқылы жасалған екінші профильдер қосылады.

Қолдану аймақтары

Төмен көміртекті болаттың қолдану аясы өте кең және таңбалауға байланысты:

• St 0, 1, 3Gsp. Құрылыста кең қолдану. Мысалы, жұмсақ болаттан жасалған арматуралық сым,
• 05kp, 08, 08kp, 08g. Штамптау және суық сызу үшін жақсы (жоғары пластикалық). Автомобиль өнеркәсібінде қолданылады: шанақ бөліктері, жанармай бактары, катушкалар, дәнекерленген конструкциялардың бөліктері.
• 10, 15. Жоғары жүктемелерге ұшырамайтын бөлшектер үшін қолданылады. Қазандық құбырлар, штамптар, муфталар, болттар, бұрандалар.
• 18кп. Әдеттегі қолдану - дәнекерлеу арқылы жасалған құрылымдар.
• 20, 25. Бекіткіштерді өндіру үшін кеңінен қолданылады. Муфталар, клапан шүмектері, жақтаулар және ауыл шаруашылығы машиналарының басқа бөліктері.
• 30, 35. Аз жүктелген осьтер, жұлдызшалар, берілістер, т.б.
• 40, 45, 50. Орташа жүктемелі бөлшектер. Мысалы, иінді біліктері, үйкеліс дискілері.
• 60-85. Жоғары кернеуге ұшыраған бөліктер. Бұл темір жолдар, кран дөңгелектері, серіппелер, шайбалар болуы мүмкін.

Көріп отырғаныңыздай, өнім ассортименті кең - бұл жұмсақ болат сым ғана емес. Сондай-ақбұл күрделі механизмдердің мәліметтері.

Төмен легирленген және төмен көміртекті болат: айырмашылықтар

Қорытпаның кез келген сипаттамаларын жақсарту үшін легирлеуші элементтер қосылады.

Чебада көміртегінің аз мөлшері (пайыздың төрттен біріне дейін) және легирленген қоспалар (жалпы пайызы 4% дейін) болатын болаттар төмен легирленген деп аталады. Мұндай прокат өнімдер жоғары дәнекерлеу сапасын сақтайды, бірақ сонымен бірге әртүрлі қасиеттерді арттырады. Мысалы, беріктік, коррозияға қарсы өнімділік және т.б. Әдетте, екі түрі де минус 40 пен плюс 450 Цельсий градусқа дейінгі температура диапазонына төтеп беруі керек дәнекерленген құрылымдарда қолданылады.

Дәнекерлеу мүмкіндіктері

Төмен көміртекті болаттарды пісіру жоғары өнімділікке ие. Дәнекерлеу түрі, электродтар және олардың қалыңдығы келесі техникалық деректер негізінде таңдалады:

• Байланыс міндетті түрде мықтап бекітілген болуы керек.
• Тігіс ақаулары болмауы керек.
• Тігістің химиялық құрамы ГОСТ-те көрсетілген стандарттарға сәйкес жүргізілуі керек.
• Дәнекерленген қосылыстар жұмыс шарттарына сәйкес болуы керек (дірілге төзімділік, механикалық кернеу, температура жағдайлары).

Дәнекерлеудің әртүрлі түрлерін газдан көміртегі диоксиді тұтынылатын электродпен дәнекерлеуге дейін қолдануға болады. Таңдау кезінде төмен көміртекті және төмен легирленген қорытпалардың жоғары балқитындығын ескеріңіз.

Арнайы қолдану саласына келетін болсақ, төмен көміртекті болат құрылыс пен техникада қолданылады.

Болат маркасы шығыстағы қажетті физикалық және химиялық қасиеттер негізінде таңдалады. Легірлеуші элементтердің болуы кейбір қасиеттерді жақсартуы мүмкін (коррозияға төзімділік, температураның шектен шығуы), сонымен қатар басқаларын нашарлатады. Жақсы дәнекерлеу - бұл қорытпалардың тағы бір артықшылығы.

Сонымен біз көміртекті және төмен легирленген болат өнімдерінің не екенін білдік.