Čelik je deformabilna legura male količine ugljika (manje od 2%) s željezom i drugim kemijskim elementima. Ovo je široko rasprostranjeni materijal koji se koristi u gotovo svim industrijskim sektorima. Specifična težina čelika određena je njegovom vrstom koja se formira prema namjeni i kemijskim komponentama metalne legure.

Razvrstavanje i svojstva čelika

Čelik ima mnogo svojstava, jer je građevinski materijal. Glavna snaga je čvrstoća: legura može podnijeti dovoljnu napetost u radnim uvjetima. Među ostalim karakteristikama postoje:

  • duktilnost - otpornost na značajne deformacije bez uništavanja tijekom proizvodnje građevina i na mjestima zagušenja tijekom rada;
  • viskoznost - sposobnost apsorbiranja sila vanjske sile, sprečavajući širenje praznina;
  • otpornost na pukotine;
  • tvrdoća;
  • čvrstoća;
  • otpornost na hladnoću;
  • otpornost na toplinu.

Čelik se razvrstava po mikrostrukturi, sadržaju kemijskih elemenata, vrsti i načinu izrade te području primjene. Svaka klasifikacija uključuje mnogo točaka koje karakteriziraju ovaj materijal.

Kemijski sastav

Prema kemijskoj kombinaciji legure se dijele na ugljične i legirane. Prve su klasificirane prema postotku ugljika koji sadrži:

  • niski ugljik - do 0, 3%;
  • srednji ugljik - 0, 3-0, 7%;
  • visoki ugljik - od 0, 7%.

Tehnološki parametri metala poboljšavaju se legiranjem. Legure, koje osim prirodnih feroimpuriteta sadrže elemente uvedene za određenu svrhu, nazivaju se legiranim. Čelik je obično obogaćen sljedećim kemijskim elementima:

  • molibden;
  • volfram;
  • kroma;
  • aluminij;
  • nikla;
  • barij;
  • vanadij;
  • talij;
  • mangana
  • silicij.

Značajnije poboljšanje svojstava legure postiže se integriranim pristupom legiranju. Legura legura klasificirana je po njihovoj kemijskoj strukturi. Sljedeći spojevi razlikuju se ovisno o postotku dodanih elemenata:

  • slabo legirani do 2, 5%;
  • srednje legirani - 2, 5-10%;
  • visoko legirani - od 10%.

Strukturne značajke

U skladu s mikrostrukturom, legure i čelici dobiveni žarenjem dijele se na karbid ili ledeburit, ferit, hipereutektoid, hipereutektoid, austenit. U normalnim uvjetima proizvode se biserni, martenzitni i austenitni.

Biserni su predstavljeni uzorcima ugljika i dopiranih s malom vrijednošću legirajućih frakcija, a martenziti s većim sadržajem takvih komponenata. Najveći postotak dodatnih komponenti je u austenitnim čelicima.

Sadržaj nečistoće

Po kvaliteti, naime razvojnom tehnologijom i prisutnošću aditiva, metali su podijeljeni u četiri kategorije. Postoje čelici obične (obične) kvalitete, visokokvalitetni, visokokvalitetni, a posebno visokokvalitetni:

  • Legure uobičajene kvalitete topljuju se u pretvaračima koji koriste kisik ili ogromne otvorene peći, a prema kemijskoj strukturi klasificirani su kao srednje ugljik s udjelom ugljika do 0, 6%. Uobičajena izrada klasificira legure kao jeftine materijale s niskim mehaničkim karakteristikama u usporedbi s drugim kategorijama. Prisutnost sumpora - do 0, 06%, fosfora - do 0, 07%. Poznate sljedeće vrste sličnog čelika: St5kp, StO.
  • Čelik visokog kvaliteta topljen je analogno u pretvaračima ili pećima, ali podliježe strožim zahtjevima za strukturu naboja, metode taljenja i lijevanja. Kemijski sastav razlikuje ugljik ili legirane materijale. Sumpor je sadržan u količini ne većoj od 0, 04%, fosfor - do 0, 03%. Poznati brendovi - 20kp, 08kp.
  • Kvalitetni čelik klase podložan je procesu topljenja, uglavnom u električnim pećima s elektroslagnim topljenjem ili drugim tehnološkim metodama koje osiguravaju visoku čistoću. Sadržaj nemetalnih aditiva predstavlja prisutnost sumpora u volumenu do 0, 04%, fosfora - do 0, 03%, kao i odsutnost nečistoća plina. Zbog toga se mehanički pokazatelji povećavaju. Uobičajene marke su 15X2MA, 20A.
  • Posebno kvalitetne legure, zahvaljujući taloženju elektroslakom, učinkovito se pročišćuju od oksida i sulfida. Ova kategorija čelika topljena je samo legirano. Izrađuje se električnim pećima pomoću elektrometalurške metode. Sadržaj sumpora - manji od 0, 01%, fosfor - 0, 025%. Poznati brendovi - 20HGNTR-Sh, 18HG-Sh.

Odjel za prijavu

Budući da je cijena čelika relativno mala, a razmjera proizvodnje, naprotiv, doseže vrlo velike vrijednosti, opseg materijala je ogroman i raznolik. Prema upotrebi čelika i njihovih legura dijele se na konstrukcijske, alatne, čelike s posebnim fizikalnim i kemijskim karakteristikama. Konstrukcijski čelici su podijeljeni u takve vrste.

  • Izgradnja - niskolegirani i ugljik, uobičajene kvalitete. Jedno od glavnih tehničkih svojstava je visoka zavarivost. Marke: S390K, S440D, S255.
  • Čelik za hladno utiskivanje - kvalitetan nisko-ugljični razred 08kp, 08Yu u obliku lima.
  • Kuglični ležaj - čelik s visokim udjelom ugljika s dodatkom kroma, ima visoku čvrstoću i otpornost na habanje (ŠH15, ŠH9).
  • Poboljšani čelici su oni sa prosječnim udjelom ugljika (ocjene 35, 45, 50), krom (40X, 50X), krom s borom (ZOHRA), silicij i mangan, nikal, nikal i molibden. Termičkim očvršćivanjem i visokim kaljenjem povećavaju se mehaničke karakteristike legura.
  • Automatski - legure s dodatkom sumpora, teluruma, selena i olova, što dovodi do stvaranja krhkih mikro čipsa i smanjuje trenje rezača i metalnih čipsa. Pronađite primjenu u masovnoj proizvodnji klinova, matica, vijaka na automatskim strojevima za obradu metala. Klase čelika: A12, A20, A40G, AC11.
  • Cementirane - nisko-ugljične (15, 25) i legirane legure (15H, 15HF, 20HN, 12HNZA). Koriste se za proizvodnju dijelova koji su podložni površinskom prenaponu i nose dinamična dodatna opterećenja.
  • Visoko-čvrsta legirana čelika (3OHGSN2A, OZN18K9M5T, 04HIN9M2D2TЮ), koja odabirom kemijske strukture i toplinskom obradom imaju vlačnu čvrstoću koja je 2 puta veća od one jednostavnih konstrukcijskih.
  • Proljetno-proljetni su ugljični čelici razreda 65, 70 i legure legure silicija, kroma, volframa, mangana, vanadija i bora, što pomaže povećati njihovu granicu elastičnosti (50KhGS, 60S2, 60S2KhFA, 55KhGR). Imaju dugu elastičnost i sposobnost odupiranja deformacijama i umora.
  • Otporan na habanje - koristi se u proizvodnji dijelova koji djeluju u okruženju abrazivnog kontakta, visokog tlaka i sudara (110G13L).
  • Otporni na toplinu, otporni na toplinu - čelici s malom količinom ugljika (0, 1-0, 45%), kao i legirani silicijom, kromom, niklom, kobaltom i drugim komponentama. Obvezno u strukturi legure sadrži mangan i nikal, a ono jamči potrebno povećanje dugoročne otpornosti na koroziju s malim porastom čvrstoće prinosa i kratkotrajne otpornosti. Pronađite primjenu u proizvodnji ventila, plinskih turbina i parnih turbina veze raznih mehanizama, cijevi.

Prema primjeni, legure alata dijele se na legure za rezanje i mjerenje alata, umiru. U proizvodnji reznih alata pribjegavaju se korištenju ugljika, alata, legura, brzobrzih legura.

Prisutnost ugljika u ugljenim alatnim legurama iznosi 0, 65-1, 32%, uobičajene su klase U7, U13, U7A, U13A. Legure s malim udjelom legirajućih komponenata uobičajeno su dodijeljene ovoj kategoriji, budući da imaju male razlike.

Legirani čelici za alat u svojoj kemijskoj strukturi imaju od 1 do 3% nečistoća. Široko korištene klase 9XC, HVGS za izradu brojača, bušilica velikih promjera, glodalica, HVG (broševi, reameri). Alat za rezanje velike brzine izrađuje se od čelika velike brzine s visokom otpornošću na toplinu. Najčešće korištene marke su R9, R6M5, R9F5, RYUK5F5.

U proizvodnji mjernih instrumenata koriste se razreda U8-12, X, 12X1, HVG, X12F1. Legure imaju tvrdoću, otpornost na habanje i stabilnost linearnih parametara. Vage mjernih instrumenata, lenjira i spajalica izrađeni su od lima čelika 15. Legure su podvrgnute prethodnoj toplinskoj obradi, što poboljšava kvalitetu mehaničkih karakteristika. Kriteriji za pečate:

  • visoka tvrdoća;
  • otpornost na toplinu;
  • otpornost na habanje;
  • tvrdoće.

Specifična gravitacija

Fizička vrijednost gustoće ili specifične težine čelika je 7, 8 g po 1 cm³ zapremine. Da biste izračunali specifičnu težinu metala, postoji poseban kalkulator. Specifična težina uobičajenih vrsta, u gramima po kubnom centimetru:

  • 12X18H10T, nehrđajući strukturni kriogen - 7, 9;
  • 08X18H10T, nehrđajući korozijski otporni na toplinu - 7, 9;
  • 09G2S, strukturno malo legirano - 7, 85:
  • 10, 20, 30, 40, strukturna kvaliteta ugljika - 7, 85;
  • St3sp, St3ps, strukturni ugljik - 7, 87;
  • 5HNM, žigosanje alata - 7, 8;
  • X12MF, glava alata - 7, 7;
  • 65 G, strukturna opruga-opruga - 7, 85;
  • 30HGSA, strukturno legirano - 7, 85.

Aluminij, mangan, ugljik, krom imaju tendenciju smanjenja gustoće legura. Kobalt, nikal, volfram i bakar, nasuprot tome, mogu ga poboljšati.

Kategorija:

Tehnologije