التسمية الفولاذية: التصنيف والوسم والتفسير

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

اليوم ، هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من الفولاذ المصنّع. يجب أن يكون أي متخصص يتعامل معهم قادرًا على التمييز بينهم والقيام بذلك بسرعة كافية. لتحديد التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية ، تم تطوير تسميات الصلب التي يجب أن تعرفها.

التصنيف العام للصلب

بادئ ذي بدء ، يجب أن تفهم أن الفولاذ نفسه عبارة عن سبيكة تتكون من معدن وكربون. النقطة المهمة الثانية هي أن الكربون لا يحتوي على أكثر من 2 ، 14٪ في التركيب. إنه يعطي صلابة للصلب ، ولكن مع زيادته ، ستزداد أيضًا هشاشة المواد الخام. علاوة على ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن التصنيف الأساسي للصلب يعتمد على التركيب الكيميائي للسبيكة. على هذا الأساس ، يتم تمييز مجموعتين كبيرتين - الكربون وسبائك. وينقسم الفولاذ الكربوني بدوره إلى كربون منخفض ، كربون متوسط ، كربون مرتفع. محتوى العنصر الرئيسي فيها هو: يصل إلى 0.25٪ ، من 0.25٪ إلى 0.6٪ ، أكثر من 0.6٪ ، على التوالي. بالنسبة لسبائك الفولاذ ، يوجد أيضًا تصنيف مشابه إلى مجموعات أصغر. سبائك منخفضةتحتوي على ما يصل إلى 2.5٪ من عناصر السبائك ، سبيكة متوسطة - من 2.5٪ إلى 10٪ ، عالية السبائك - أكثر من 10٪.

الصلب ، اعتمادًا على خصائصه الفيزيائية ، يمكن تقسيمه إلى هيكل وأداة. الفئة الأولى من المواد مخصصة للاستخدام الإضافي في مجال الصناعة والبناء ؛ يتم صهر معظم أدوات القطع وأجهزة قياس القوالب من المواد الخام من الفئة الثانية.

فك رموز الفولاذ الإنشائي

يمكنك البدء ببعض الأمثلة البسيطة لتسميات الفولاذ. على سبيل المثال ، يتم تمييز الفولاذ الإنشائي ، الذي لا يحتوي في تكوينه على عناصر صناعة السبائك ، والذي يتميز أيضًا بالجودة العادية ، بالحرف "St". عادة ما يتبع هذه الأحرف بعض الأرقام. إنها تشير إلى محتوى الكربون في نوع معين من السبائك ، ويتم الحساب بأعشار النسبة المئوية. إذا تم اتباع هذه الأرقام بمجموعة من الأحرف مثل "KP" ، فهذا يشير إلى مرور غير مكتمل لعملية إزالة أكسدة الفولاذ في الفرن. بهذه الطريقة ، يتم الحصول على سبيكة من نوع الغليان ، كما هو موضح في تسمية الفولاذ "KP". إذا لم يكن كذلك ، فإن المواد الخام تنتمي إلى النوع الهادئ.

سيتم تمييز الفولاذ الإنشائي منخفض السبائك وفقًا لمبدأ مختلف قليلاً. لنفترض أن تسمية الفولاذ هي 09G2S. سيحتوي هذا المنتج على 0.9٪ كربون ، ويستخدم السيليكون والمنغنيز كعناصر لصناعة السبائك. محتواها في هذا المنتج في حدود 2.5٪. علامة مماثلة لها ، على سبيل المثال ،المواد 10HSND و 15 HSND. كما ترى ، فإن الاختلاف الرئيسي يكمن فقط في المحتوى الكمي للكربون. أيضًا من تسمية العلامة التجارية ، أصبح من الواضح أن أيا من الأحرف ليس له قيمة عددية. يشير هذا إلى أن كل عنصر من عناصر صناعة السبائك المدرجة موجود في تركيبة لا تزيد عن 1٪ من الكتلة الكلية.

هناك نوع آخر من العلامات - 20X ، 30X ، إلخ. هذا أيضًا عبارة عن سبائك فولاذية هيكلية ، لكن الكروم سيكون المكون الرئيسي في تركيبته. في هذه الحالة ، يشير الرقم الأول إلى محتوى الكربون في جزء من مائة بالمائة ، وليس أعشارًا. مثال على هذا الصلب هو 30KhGSA. وستكون كمية الكربون 0.3٪ والمواد المضافة - السيليكون والمنغنيز والكروم. لا توجد معاملات رقمية مما يعني أن محتوى كل منها لا يتجاوز 1-1.5٪

مجموعة متنوعة من التعيينات

لا يشير تعيين درجات الصلب دائمًا إلى محتوى أي مادة. في بعض الحالات ، سيحدد تعيين الحرف انتماء المادة الخام إلى أي فئة أو مجموعة سلع. على سبيل المثال ، هناك مجموعة معينة من الفولاذ الإنشائي ، والتي تهدف إلى إنتاج المحامل. تحتوي جميع السبائك التي تنتمي إلى هذه الفئة على الحرف "Ш" في تسميتها ، ويقف في بداية العلامة. بعد ذلك ، يستمر تحديد العناصر الفولاذية مع الإشارة إلى محتواها الكمي. على سبيل المثال ، العلامات التجارية للمنتجات ШХ4 و ШХ15. بالإضافة إلى الحديد والكربون ، تشتمل التركيبة على الكروم بمقدار 0.4٪ و 1.5٪ على التوالي.

ميزة أخرى لوضع العلامات هي إدخال الحرف"إلى". يتم وضعه مباشرة بعد الأرقام الأولى التي تشير إلى كمية الكربون. يشير وجود هذا الحرف في تسمية الفولاذ الإنشائي إلى أنه ينتمي إلى فئة غير مسبوقة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المواد الخام التي تحمل علامة "K" مخصصة لإنشاء المراجل البخارية والأوعية التي سيتم تشغيلها تحت ضغط عالٍ في المستقبل. يبدو وضع العلامات بسيطًا جدًا ، على سبيل المثال ، 20 ك ، 22 ك ، إلخ.

في نهاية وضع العلامات على الفولاذ الإنشائي ، يمكن أن يقف الحرف "L". يشير وجودها إلى أن المنتجات مخلوطة ولها خصائص صب محسنة (40 درجة).

البناء ، أداة سبيكة

تلعب الحروف في تسمية الفولاذ دورًا حاسمًا ، كما ترون. لذلك ، على سبيل المثال ، دون معرفة فك التشفير ، سيكون من الصعب التعامل مع نوع البناء من الفولاذ. أولاً ، سيتم تمييز هذه المواد الخام بالحرف "C" في البداية. الأرقام التي تأتي بعد ذلك مباشرة لا تشير إلى محتوى الكربون ، ولكن تشير إلى قوة الخضوع للمادة. بالإضافة إلى الحرف الرئيسي ، يتم أيضًا استخدام بعض التسميات المساعدة. يشير الحرف "T" إلى أن الفولاذ قد اجتاز منتجات مدلفنة مقواة بالحرارة ، "K" - تعيين مقاومة متزايدة للتآكل ، "D" - المحتوى الكمي المتزايد للنحاس في السبيكة.

بالنسبة لفك تشفير تعيين الصلب من نوع الأداة ، فإنه يبدأ بالحرف "U" في البداية. هي التي تشير إلى أن المادة الخام تنتمي إلى الآلةيكتب. في هذه الحالة ، كما هو الحال مع الهيكلية ، ستشير الأرقام التالية إلى محتوى الكربون في التركيبة. علاوة على ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن فولاذ الأدوات يمكن أن يكون ذا جودة عالية وجودة عالية. سيساعد الحرف "A" في نهاية وضع علامة على هذه السبيكة في فصلها عن الدرجات العادية. أيضًا ، قد تحتوي التركيبة في بعض الأحيان على محتوى متزايد من المنجنيز ، إذا لزم الأمر للاستخدام في المستقبل. ستحتوي هذه التركيبات على حرف إضافي "G" في العلامة. يبدو تعليم الأدوات الفولاذية كما يلي: U8 أو U8A أو U8GA.

بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن تعيين سبائك الفولاذ من نوع الأداة يتم وفقًا لنفس قواعد تعيين الفولاذ الإنشائي.

فولاذ كهربائي عالي السرعة

إذا تحدثنا عن فئة السبائك عالية السرعة ، فإن تعليمها يبدأ بالحرف "P". مباشرة بعد ذلك توجد أرقام تشير إلى المحتوى الكمي للتنغستن في السبيكة. علاوة على ذلك ، كل شيء يسير وفقًا لنفس المبدأ الموضح أعلاه. يتم إدخال حرف يشير إلى عنصر معين ، وبعد ذلك يتم الإشارة إلى رقم يشير إلى عدد العناصر في التكوين.

ميزة لهذه السبائك هي أن علاماتها لا تشير أبدًا إلى الحرف والتعيين العددي للكروم ، نظرًا لأن محتواه في هذا النوع من المواد يكون دائمًا 4٪. الأمر نفسه ينطبق على الكربون ، لكن محتواه سيكون متناسبًا مع محتوى الفاناديوم في التكوين. عادة ما تكون كمية الفاناديوم أقل من 2.5٪ ، وبالتالي لا يشار إلى حرف أو رقم.إذا زاد محتوى العنصر لسبب ما ، فسيتم إدخال تعيينه في العلامة في النهاية. عادةً ما يتضمن تعيين الفولاذ الكربوني عالي السرعة أحرفًا مثل H و X و Yu و T ، مما يشير إلى محتوى النيكل والكروم والألمنيوم والتيتانيوم على التوالي.

يجدر إبراز تحديد السبائك الكهربائية غير المسبوقة بشكل خاص. غالبا ما يطلق عليهم الحديد التقني. ميزتها الرئيسية هي الحد الأدنى من المقاومة الكهربائية ، والتي تتحقق من خلال محتوى منخفض للغاية من الكربون - حوالي 0.04٪. إذا تحدثنا عن ميزات تمييز هذا النوع من الحديد التقني ، فهو يتألف من الغياب التام للأحرف ، فهناك أرقام فقط هنا. على سبيل المثال ، الصلب 10880 أو 20880. سيشير الرقم الأول إلى نوع معالجة السبيكة ، والتي يمكن درفلتها على الساخن أو تشكيلها - 1 ، معايرة - 2. يشير الرقم الثاني إلى معامل التقادم للمعدن. في هذه الحالة ، يشير 0 إلى أن المعامل غير طبيعي ، 1 - طبيعي. سيشير الرقم الثالث إلى أن المادة تنتمي إلى مجموعة معينة وفقًا للخاصية التي سيتم اختيارها لتكون العنصر الرئيسي. الرقمان الأخيران ، أي الرابع والخامس ، سيشيران إلى معامل الخاصية المختارة.

تم تطوير مبادئ التصنيف نفسها مرة أخرى في الاتحاد السوفيتي. يعتمد تصنيف GOST للفولاذ ، والذي يستخدم اليوم ، أيضًا على المستندات السوفيتية. وفقًا لذلك ، يتم تمييز الفولاذ بـ GOST ليس فقط في روسيا ، ولكن أيضًا في بلدان رابطة الدول المستقلة.

التعيينعناصر السبائك

كما أصبح واضحًا بالفعل ، فإن عناصر صناعة السبائك هي إضافات خاصة يتم إدخالها في التكوين من أجل تغيير أي خصائص وخصائص فيزيائية. من أجل فك رموز هذه الأنواع من السبائك بنجاح ، من الضروري معرفة تعيين عناصر صناعة السبائك في سبائك الصلب.

للتسمية ، يتم استخدام هذه الأحرف على النحو التالي: X ، C ، T ، D ، V ، G ، F ، R ، A ، N ، K ، M ، B ، E ، C ، Yu. تتوافق تسميات الأحرف هذه لعناصر كيميائية مثل: Cr ، Si ، Ti ، Cu ، Wo ، Mn ، W ، B ، N ، Ni ، Co ، Mo ، Nb ، Se ، Zr ، Al. لفك الشفرة ، تحتاج إلى معرفة العناصر المحددة بهذه الطريقة: الكروم ، والسيليكون ، والتيتانيوم ، والنحاس ، والتنغستن ، والمنغنيز ، والفاناديوم ، والبورون ، والنيتروجين ، والنيكل ، والكوبالت ، والموليبدينوم ، والنيوبيوم ، والسيلينيوم ، والزركونيوم ، والألمنيوم ، على التوالي.

سبائك الصلب

يتم تعيينهم وفقًا لنفس المبادئ الموضحة أعلاه. حيث تكون الأرقام الأولى هي محتوى الكربون ، ثم هناك قائمة بالمواد المضافة تشير إلى محتواها بالأرقام التي تم إدخالها مباشرة بعد تعيين العنصر.

ومع ذلك ، هناك تصنيف آخر للفولاذ المخلوط - حسب الجودة. تعتمد جودة هذه السبائك على كمية الكبريت والفوسفور ، وهي شوائب ضارة لا يمكن القضاء عليها تمامًا.

بشكل أساسي ، جميع أنواع الفولاذ تنتمي إلى سبائك عالية الجودة. محتوى كل من الكبريت والفوسفور في مثل هذه المواد حوالي 0.035٪ ، وعلاماتهم قياسية ، والتي تم وصفها أعلاه. تأتي بعد ذلك درجات عالية الجودة من السبائك. أنها تحتوي على الكبريت وتم تقليل الفسفور إلى 0.025٪. في نهاية أي ماركة من سبائك الصلب عالية الجودة ، يتم تعيين الحرف "A" ، والمجموعة الثالثة ، وخاصة الفولاذ عالي الجودة. تصل كمية الكبريت في التركيبة إلى 0.015٪ ، والفوسفور يصل إلى 0.025٪. يتم تمييز المواد الخام من هذا النوع بالحرف "" ، والذي يتم تعيينه في النهاية ويتم كتابته بشرطة.

كمثال ، ضع في اعتبارك الصلب X5CrNi18-10. الرقم 5 يشير إلى محتوى الكربون في المئات من النسبة المئوية ، مما يعني أنه 0.05٪ هنا. بعد ذلك تأتي التسميات Cr و Ni ، مما يدل على أن التركيبة تحتوي على الكروم والنيكل. بعد ذلك تأتي أرقام التعيين الكمي لهذين العنصرين 18٪ و 10٪ على التوالي. خصوصية وسم سبائك الفولاذ هو أنه بعد الحرف قد لا يكون هناك معامل رقمي على الإطلاق. هذا يعني أنه في السبيكة من 1 إلى 1.5٪. مع زيادة الكسر الكتلي لأي عنصر ، ستتم الإشارة إلى كميته.

الفولاذ المقاوم للصدأ

الفولاذ المقاوم للصدأ ملصق مثل أي مادة خام أخرى. ويقصد بتسمية هذا النوع من السبائك الإشارة إلى تركيبته الكيميائية وكشف خصائصه الأساسية ، وهو أمر مهم للغاية.

نظرًا لأن السبيكة مصنوعة في العديد من البلدان حول العالم ، فقد يكون تعيين الفولاذ المقاوم للصدأ وفقًا لبعض القواعد الدولية. ومع ذلك ، لا توجد اليوم مثل هذه القواعد ، وبالتالي فإن البلدان المختلفة تسترشد بوثائقها التنظيمية عند وضع العلامات على المنتجات. على سبيل المثال ، يضع منتجو الصلب الأوروبيون علامة على سلعهم وفقًا لـقواعد EN 100 27. يعتمد الاتحاد الروسي على تعليمات GOST ، والتي تم تطويرها على أساس معايير العلامات السوفيتية.

على سبيل المثال ، الفولاذ المقاوم للصدأ P265BR عبارة عن سبيكة منتجة في أوروبا. يشير الحرف الأول إلى أن الفولاذ مخصص لتصنيع أوعية الضغط. الأرقام هي قيمة مقاومة الخضوع للسبيكة ، وهي 265 نيوتن / مم2. الحرفان الأخيران عبارة عن تسمية إضافية. يشير "B" إلى أنه سيتم استخدام الفولاذ في أسطوانة الغاز المضغوط ، بينما يشير الحرف "R" إلى درجة حرارة الغرفة.

مكونات لصنع الفولاذ المقاوم للصدأ وتسميتها

بالنسبة لتعيين الفولاذ المقاوم للصدأ في روسيا ، وفقًا لـ GOST ، يتم توحيد جميع التعيينات الحرفية للعناصر الكيميائية ، ومن ثم معرفة فك تشفيرها ، يمكنك بسهولة تحديد تكوين وخصائص المادة.

يشمل:

• С - السيليكون. يتم إدخاله في التركيبة لتجنب تشكيل المقياس على سطح المعدن بعد المعالجة الحرارية.
• يو - الألومنيوم. يضاف هذا المكون لتحقيق هيكل معدني غير قابل للصدأ مستقر ، وكذلك لتقليل مخاطر الشوائب الغريبة التي قد تحدث أثناء ملامسة السبيكة أو منتج السبيكة بسائل الغليان.
• X - كروم. هذا العنصر هو العنصر الأساسي في تكوين الفولاذ المقاوم للصدأ ، حيث تعتمد عليه درجة مقاومة التآكل.
• P - البورون. هذا العنصر مسؤول أيضًا عن زيادة مقاومة التآكل الخاضعة للتعرضدرجات حرارة عالية أو بيئات كيميائية عنيفة على المعدن
• K - كوبالت. تستخدم لتثبيت تأثير الكربون الموجود في المستحضر
• M - الموليبدينوم. يتم إدخاله في التركيبة إذا كان من الضروري زيادة مقاومة الفولاذ لبيئة الغاز العدوانية.
• F - الفاناديوم. يتم إدخاله في تكوين الفولاذ لزيادة مؤشر اللدونة إذا لزم الأمر.

فك العلامات

يمكن اعتبار مبدأ فك رموز وسم الفولاذ المقاوم للصدأ باستخدام مثال سبيكة 38KhN3MF ، حيث تشير الأرقام 38 إلى محتوى كربون بنسبة 0.33٪ -0.4٪. بعد ذلك يأتي الحرف "X" للدلالة على وجود الكروم. نظرًا لعدم وجود معامل بعد الحرف ، فإن الكسر الكتلي يكون حوالي 1٪ أو أقل قليلاً. تحتوي هذه السبيكة عادةً على 1.2 إلى 1.5٪ كروم. بعد ذلك تأتي تسمية النيكل والرقم 3 ، ما يعني أن محتواها يقارب 3-3.5٪. التعيينات الأخيرة هي M و F - الموليبدينوم والفاناديوم. نظرًا لعدم وجود أرقام ، يكون الكسر الكتلي أقل من 1٪. بالنسبة لهذا النوع من المواد الخام ، تكون كمية الموليبدينوم 0.35-0.45٪ ، والفاناديوم 0.1-0.18٪.

تتميز هذه السبائك في البداية بمقاومة عالية للتآكل ، ولكن يمكن زيادة درجة الحماية أكثر إذا تمت إضافة المزيد من النحاس. ستتميز هذه المنتجات بوجود حرف إضافي "D" في الوسم. أيضا ، يمكن إضافة المنغنيز "G" والتيتانيوم "T" إلى التركيبة.

كما ترى من كل ما سبق ، فإن فهم وسم الفولاذ ليس بالأمر الصعب. بالنسبة للأشخاص المرتبطين بالصناعة ، هذه المعرفةإلزامية. بالنسبة لشخص عادي ، يمكن أن تساعد القدرة على فك رموز العلامات بشكل كبير في اختيار مادة لأي من أغراضهم الفردية. هذا مهم للغاية ، حيث يمكنك معرفة التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية للمنتج بدقة من خلال قراءة التسمية التي تركتها الشركة المصنعة. على أراضي الاتحاد الروسي ، يتم وضع العلامات وفقًا لـ GOST واحد ، وبالتالي سيكون هو نفسه في أي منطقة.