| Otel de constructie |
|---|
| Fazele aliajelor fier-carbon |
|
| Structuri din aliaje fier-carbon |
|
| Deveni |
|
| fontă |
|
Oțel de structură - oțel , care este utilizat pentru fabricarea diferitelor piese , mecanisme și structuri în inginerie mecanică și construcții și are anumite proprietăți mecanice, fizice și chimice. Oțelurile de structură sunt împărțite în mai multe subgrupe.
Calitatea oțelurilor carbon structurale este determinată de prezența impurităților nocive de fosfor (P) și sulf (S) în oțel. Fosforul conferă oțelului fragilitate la rece . Sulful - cea mai dăunătoare impuritate - dă oțelului fragilitate roșie . Conținutul de impurități nocive din oțel:
Sunt utilizate pe scară largă în construcții și inginerie mecanică ca fiind cele mai ieftine, cele mai avansate din punct de vedere tehnologic , având proprietățile necesare în fabricarea structurilor de masă. Practic, aceste oțeluri sunt utilizate în stare laminată la cald fără tratament termic suplimentar cu o structură feritic - perlitică .
În funcție de scopul următor, oțelurile carbonice structurale de calitate obișnuită au fost împărțite anterior în trei grupuri: A, B, C. În versiunea actuală a GOST 380-2005, această clasificare nu este disponibilă.
Gradul de dezoxidare este determinat de conținutul de siliciu (Si) din acest oțel. În funcție de gradul de dezoxidare, oțelurile carbon de calitate obișnuită sunt împărțite în:
Principalele clase de oțel carbon structural de calitate obișnuită:
St1kp2; St2ps; St3Gps; St4-2; ... St6sp3.
Oțelurile carbon de calitate sunt clase de oțel: Steel08; Oțel10; Oțel15…; Oțel78; Oțel80; oțel85,
De asemenea, această clasă le include pe cele cu un conținut ridicat de mangan (Mn - 0,7-1,0%): Oțel 15G; 20G ... 65G, având întăribilitate crescută .
Calitățile de oțel cu conținut scăzut de carbon Stal08, Stal08KP, Stal08PS sunt oțeluri moi, cel mai adesea utilizate în stare recoaptă pentru fabricarea pieselor prin ștanțare la rece - ambutisare adâncă. Calitățile de oțel Stal10, Stal15, Stal20, Stal25 sunt de obicei utilizate ca oțeluri cimentate și cu conținut ridicat de carbon Stal60 ... Steel85 - pentru fabricarea de arcuri , arcuri , sârmă de înaltă rezistență și alte produse cu elasticitate ridicată și rezistență la uzură .
Steel30 ... Steel50 și oțeluri similare cu un conținut ridicat de mangan Steel30G, Steel40G, Steel50G sunt utilizate pentru fabricarea unei game largi de piese de mașini.
Oțelurile prelucrabile sau cu tăiere liberă includ oțelurile cu conținut ridicat de sulf și fosfor, precum și oțelurile special aliate cu seleniu (Se), teluriu (Te) sau plumb (Pb). Aceste elemente contribuie la creșterea vitezei de tăiere, reduc forța de așchiere și uzura sculei , îmbunătățesc curățenia și precizia dimensională a suprafeței prelucrate, facilitează îndepărtarea așchiilor din zona de tăiere etc. Aceste oțeluri sunt utilizate în producția de masă pentru fabricarea pieselor. pe mașini automate .
Oțelurile cu un conținut ridicat de sulf și fosfor au proprietăți mecanice reduse și sunt utilizate pentru fabricarea pieselor necritice cu încărcare ușoară (de exemplu, feronerie ).
Pe măsură ce tehnologia de tăiere cu laser a avansat , au fost dezvoltate oțeluri structurale speciale pentru tăierea cu laser. Caracteristica lor distinctivă este un comportament mai previzibil al tablei după tăiere (nivel redus de tensiuni interne în metal) [1] .
La începutul desemnării clasei de oțel automat, există întotdeauna litera „A”, de exemplu, A12, A20, A35.
Oțelurile de structură aliate sunt utilizate pentru piese de mașini cele mai critice și mai greu încărcate. Aproape întotdeauna, aceste piese sunt supuse unui tratament termic final - întărire urmată de revenire ridicată în regiunea de 550-680 ° C (îmbunătățire), care asigură cea mai mare rezistență structurală.
Elementele de aliere sunt elemente chimice care se adaugă la compoziția oțelurilor de structură pentru a le conferi proprietățile necesare. Rolul principal al elementelor de aliere în oțelurile de structură constă și în creșterea semnificativă a călibilității acestora . Principalele elemente de aliere ale acestui grup de oțeluri sunt cromul (Cr), manganul (Mn), nichelul (Ni), molibdenul (Mo), vanadiul (V) și borul (B). Conținutul de carbon (C) în oțelurile de structură aliate este în intervalul 0,25-0,50%.
Oțelul de structură cu un conținut de crom, mangan și siliciu de aproximativ 1% din fiecare element, precum și cu un conținut de 0,17 până la 0,39% carbon se numește cromansil [2] .
Două numere de la începutul marcajului indică oțelurile structurale. Acesta este conținutul de carbon din oțel în sutimi de procent.
De exemplu , 38X2H5MA este un oțel structural de înaltă calitate, aliat mediu, crom-nichel. Compoziție chimică: carbon - aproximativ 0,38%; crom - aproximativ 2%; nichel - aproximativ 5%; molibden - aproximativ 1%.
Oțelurile structurale rezistente la căldură includ oțelurile utilizate în inginerie energetică pentru fabricarea cazanelor , vaselor, încălzitoarelor cu abur , conductelor de abur , precum și în alte industrii pentru funcționarea la temperaturi ridicate. Temperaturile de funcționare ale oțelurilor rezistente la căldură ajung la 600–650 °C, iar piesele din acestea trebuie să funcționeze fără înlocuire pentru o perioadă lungă de timp (până la 10.000–20.000 de ore).
La presiuni de 6 MPa și temperaturi de până la 400 °C, se folosesc oțeluri carbon pentru cazane (12K, 15K, 18K, 20K). Pentru părțile unităților de putere care funcționează la presiuni de până la 25,5 MPa și temperaturi de până la 585 ° C, se folosesc oțeluri aliate cu crom, molibden și vanadiu. Conținutul de carbon este de 0,08-0,27%. Tratamentul termic al acestor oteluri consta in calirea sau normalizarea cu revenire inalta obligatorie.
O caracteristică a funcționării rulmenților sunt sarcinile locale mari. În acest sens, se impun cerințe extrem de înalte cu privire la puritatea oțelului, în special pentru incluziunile nemetalice de eterogenitate a carburilor . Asigurarea unei capacități de încărcare statică ridicată se realizează prin utilizarea oțelurilor aliate cu crom hipereutectoide tratate pentru duritate ridicată ca material pentru rulmenți .
ШХ9, ШХ15 .
14ХН4А, 38Х2Н5М, 20ХН3А.
Cerința generală pentru oțelurile cu arc este de a oferi rezistență ridicată la mici deformații plastice (limită elastică) și rezistență la relaxare (rezistență la relaxarea tensiunilor). Aceste caracteristici asigură acuratețea și fiabilitatea arcurilor și constanța în timp a unor proprietăți operaționale precum cuplul , parametrii de putere. Oțelurile pentru arc sub formă de sârmă și bandă sunt întărite prin deformare plastică la rece și călire la martensită , urmată de revenire. Arcurile finisate sunt supuse unei reveniri stabilizatoare.