درجات الكربون الصلب. التصنيف ، GOST ، التطبيق

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

الصلب هو منتج تعدين حديدية ، المادة الهيكلية الرئيسية. يتم استخدامه لإنتاج تركيبات البناء والمعدن المدلفن بمختلف القطاعات والأنابيب والأجزاء والآليات والأدوات.

إنتاج الصلب

تعمل المعادن الحديدية في إنتاج الحديد والصلب. الحديد الزهر مادة صلبة ولكنها ليست متينة. الصلب معدن قوي وموثوق ومرن ومعرض للسبائك ويستخدم في السبك والدرفلة والتزوير والختم.

هناك عدة طرق لصنع الفولاذ:

1. محول. المعدات: محول أكسجين. الشحن (المواد الخام): الحديد الزهر الأبيض ، والخردة الفولاذية ، والحجر الجيري. يتم إنتاج الفولاذ الكربوني فقط.
2. مارتينوفسكي. المعدات: فرن الموقد المفتوح. الشحن: حديد خام سائل ، خردة فولاذية ، خام حديد. عالمي لكل من الفولاذ الكربوني وسبائك الفولاذ.
3. قوس كهربائي. المعدات: فرن القوس الكهربائي. المسؤول: خردة الصلب ، الحديد الزهر ، فحم الكوك ، الحجر الجيري. طريقة عامة.
4. الاستقراء. المعدات: فرن الحث. الشحن: خردة الفولاذ والحديد الزهر والسبائك الحديدية.

جوهر عملية إنتاج الصلب هو تقليل كمية المواد الكيميائية السالبة من أجل الحصول على معدن يسمى بشكل عام "الحديد" ، أو بالأحرى ، سبيكة من الحديد والكربون لا يزيد محتوى الكربون فيها عن من 2.14٪.

عمليات إزالة الأكسدة

بالنسبة للصلب في المرحلة النهائية من الصهر ، تتميز عملية الغليان ، والتي تتأثر بالنيتروجين والهيدروجين وأكاسيد الكربون الكامنة فيه. مثل هذه السبيكة في الحالة الصلبة لها هيكل مسامي ، يتم إزالته عن طريق التدحرج. هي لينة وقوية ولكنها ليست قوية بما فيه الكفاية

تتكون عملية إزالة الأكسدة من إبطال مفعول الشوائب المغلية عن طريق إدخال المنغنيز الحديدي ، والفيروسيليكون ، والألمنيوم في السبيكة. اعتمادًا على كمية الغازات المتبقية وعناصر إزالة الأكسدة ، يمكن أن يكون الفولاذ شبه هادئ أو هادئ.

يتم صب الفولاذ النهائي بالدرجة المطلوبة من إزالة الأكسدة في قوالب من أجل التبلور واستخدامه في المراحل التكنولوجية اللاحقة في تصنيع منتجات الصلب الجاهزة.

تصنيف الفولاذ الكربوني

يمكن تقسيم جميع الفولاذ الموجود في السوق العالمية إلى كربون وسبائك. تنقسم جميع درجات الفولاذ الكربوني إلى مجموعات تصنيف مختلفة وخصائص تعيين.

بناءً على ميزات التصنيف الرئيسية ، فإنها تميز:

1. الفولاذ الكربوني الهيكلي. تحتوي على أقل من 0.8٪ كربون. يتم استخدامها لصنع حديد التسليح ومنتجات الدرفلة والمسبوكات.
2. الفولاذ الكربوني الذي يحتوي على الكربون فيهالمبلغ من 0.7٪ إلى 1.3٪. يتم استخدامها للأدوات ومعدات الصك.

بواسطة طرق إزالة الأكسدة:

• غليان - عناصر إزالة الأكسدة (RE) في تكوين أقل من 0.05٪ ؛
• شبه هادئ - 0.05٪ ≦ RE ≦ 0.15٪ ؛
• الهدوء - 0.15٪ ≦ RE ≦ 0.3٪.

بالتركيب الكيميائي:

• منخفض الكربون (0.3٪ C) ؛
• كربون متوسط (0.3 ≦ C ≦ 0.65٪) ؛
• كربون مرتفع (0.65 ≦ C ≦ 1.3٪).

الفولاذ المحتوي على الكربون فوق 1.3٪ لا يستخدم في الصناعة.

اعتمادًا على البنية المجهرية:

• hypoeutectoid - في مثل هذا الفولاذ ، يكون محتوى الكربون أقل من 0.8٪ ؛
• eutectoid - هذا فولاذ يحتوي على محتوى كربون بنسبة 0.8٪ ؛
• Hypereutectoid - فولاذ يحتوي على نسبة كربون تزيد عن 0.8٪.

الجودة:

1. الجودة العادية. يحتوي الكبريت هنا على أقل من 0.06٪ ، والفوسفور - لا يزيد عن 0.07٪.
2. فولاذ عالي الجودة. لا تحتوي على أكثر من 0.04٪ كبريت وفوسفور.
3. جودة عالية. كمية الكبريت هنا لا تتعدى 0.025٪ ، والفوسفور - لا يزيد عن 0.018٪.

وفقًا للمعيار الرئيسي ، تنقسم درجات الفولاذ الكربوني إلى:

• الجودة الإنشائية العادية ؛
• جودة البناء
• جودة الآلات ؛
• ذات جودة عالية.

ميزات وسم الفولاذ الإنشائي بالجودة العادية

يحتوي الفولاذ ذو الجودة العادية على: من - إلى0.6٪ ، S - حتى 0.06٪ ، ف - حتى 0.07٪. دعونا نلقي نظرة على كيفية تمييز هذا الفولاذ الكربوني. يحدد GOST 380 الفروق الدقيقة التالية في التعيين:

• أ ، ب ، ج - مجموعة ؛ أ- غير مبين في الطوابع ؛
• 0–6 بعد الأحرف "St" - رقم تسلسلي يتم فيه تشفير التركيب الكيميائي و (أو) الخصائص الميكانيكية ؛
• G - وجود Mangan Mn (المنغنيز) ؛
• kp، ps، cn - درجة الأكسدة (غليان ، شبه هادئ ، هادئ).

الأرقام من 1 إلى 6 بعد درجة deoxidation من خلال شرطة هي فئات. في هذه الحالة ، لا تتم الإشارة إلى الفئة الأولى بأي شكل من الأشكال.

يمكن أن تعني الأحرف M و K في بداية العلامة التجارية طريقة إنتاج معدنية: موقد مفتوح أو محول أكسجين. بالمناسبة ، يتم تمثيل الفولاذ الكربوني ذي الجودة العادية من خلال التركيب الكمي للدرجات ، حوالي 47 قطعة.

تصنيف الجودة العادية للفولاذ الإنشائي

يتم تقسيم الفولاذ الكربوني عالي الجودة إلى مجموعات.

• المجموعة أ: الفولاذ الذي يجب أن يتطابق تمامًا مع الخصائص الميكانيكية المحددة. يتم توفيرها للمستهلك في أغلب الأحيان على شكل صفائح ومنتجات ملفوفة متعددة الأقسام (صفائح ، تيز ، عوارض I ، تركيبات ، براشيم وحالات). الدرجات: St0 ، St1 - St6 (kp ، ps ، sp) ، الفئات 1-3 ، بما في ذلك St3Gps ، St5Gps.
• المجموعة ب: الفولاذ الذي يجب أن ينظمه التركيب الكيميائي والخصائص الضرورية. يتم إنتاج منتجات الصب والدرفلة ، والتي ستخضع لعملية تصنيع إضافيةالضغط الساخن (تزوير ، ختم). العلامات: Bst0 ، Bst1 (kp-sp) ، Bst2 (kp ، ps) ، Bst3 (kp-sp ، بما في ذلك Bst3Gps) ، Bst4 (kp ، ps) ، Bst 6 (ps ، sp) ، الفئتان 1 و 2.
• المجموعة ب: الفولاذ الذي يجب أن يفي بالخواص الكيميائية والفيزيائية والميكانيكية والتكنولوجية المطلوبة. تتميز هذه المجموعة بمجموعة متنوعة من الدرجات التي يتم من خلالها تصنيع منتجات الألواح البلاستيكية ، والتركيبات المتينة للعمل في المناطق ذات الاختلافات الكبيرة في درجات الحرارة ، والأجزاء الحرجة (البراغي ، والصواميل ، والمحاور ، ودبابيس المكبس). يتم توحيد جميع المنتجات ذات التكوين والخصائص والدرجات المختلفة لهذه المجموعة من خلال قابلية اللحام التكنولوجية الجيدة. الدرجات: VSt1-VSt6 (kp ، ps ، sp) ، VSt5 (ps ، sp) ، بما في ذلك VSt3Gps ، الفئات 1-6.

الفولاذ الإنشائي ذو الجودة العادية عبارة عن سبائك لها مجموعة متنوعة من الاستخدامات في الصناعة.

تعليم جودة الكربون الصلب

محتوى الكربون في الفولاذ بالجودة المحددة من 0.05٪ إلى 0.6٪. يحدث صهر المعدن من مجموعة التصنيف هذه بواسطة طرق الموقد المفتوح أو القوس الكهربائي. تعمل مجموعة كبيرة من وجود الكربون على تنويع الخصائص الميكانيكية: منخفض الكربون - مطيل ، متوسط الكربون - قوي.

الفولاذ الكربوني عالي الجودة يحتوي على محتوى S و P لا يزيد عن 0.04٪ ، على التوالي.

تعليم (GOST 1050-88):

• الأرقام 05-60 - الوجود المشفر للكربون (الحد الأدنى - 0.05٪ ، الحد الأقصى - 0.6٪) ؛
• kp، ps، cn - درجة deoxidation ("sp" ليست كذلكالمشار إليه) ؛
• G، Yu، F - تحتوي على المنجنيز والألمنيوم والفاناديوم.

بمناسبة الاستثناءات

الفولاذ عالي الجودة الكربوني له استثناءات في تمييزه:

• 15K ، 20K ، 22K - فولاذ عالي الجودة ، قابل للتطبيق في بناء المرجل ؛
• 20-PV - كربون - 0.2٪ ، الفولاذ قابل للتطبيق في صناعة الأنابيب بالدرفلة على الساخن ، في بناء الغلايات وتركيب أنظمة التدفئة ، يحتوي على النحاس والكروم ؛
• OSV - فولاذ لصناعة محاور العربات ، يحتوي على النيكل والكروم والنحاس.

بالنسبة لجميع درجات جودة الفولاذ ، فإن الحاجة المحتملة لاستخدام المعالجة الحرارية (على سبيل المثال ، التطبيع) والمعالجة الكيميائية الحرارية (على سبيل المثال ، الكربنة) هي أمر نموذجي.

تصنيف فولاذ جودة الكربون

يمكن تقسيم هذا النوع من الفولاذ الكربوني تقريبًا إلى 4 مجموعات:

1. مادة بلاستيكية للغاية قابلة للتطبيق في المعالجة الباردة (الدرفلة) ، ودرفلة الألواح والأنابيب. الدرجات - فولاذ 08ps ، فولاذ 08 ، فولاذ 08kp.
2. المعادن المستخدمة في الدرفلة على الساخن والختم والتي ستعمل في ظل ظروف شديدة الحرارة. الدرجات - من الصلب 10 إلى الفولاذ 25.
3. الصلب المستخدم في تصنيع الأجزاء الهامة ، بما في ذلك الزنبركات ، والزنبركات ، والوصلات ، والبراغي ، والأعمدة. الدرجات - من الصلب 60 إلى الفولاذ 85.
4. الفولاذ الذي يتطلب عملية موثوقة في ظروف قاسية (على سبيل المثال ، سلسلة جرار كاتربيلر). درجات الصلب 30 ، فولاذ 50 ، فولاذ 30 غ ، فولاذ 50 غ.

من الممكن أيضًا تقسيم كل شيء إلى مجموعتيندرجات معروفة من الفولاذ الكربوني من فئة الجودة: المنغنيز الهيكلي التقليدي والهيكلية.

تطبيق الفولاذ الهيكلي الكربوني

درجة الصلب حسب الجودة	العلامة التجارية	التطبيق
جودة عادية	St0	التعزيز ، الإغماد
	St1	tas، I-beams، القنوات
	St3Gsp	فولاذ البناء
	St5sp	البطانات ، الصواميل ، البراغي
	St6ps	خردة بناء
	ST4kp	على شكل ورقة ، منتجات طويلة للهياكل المتينة
جودة	Steel10	مواسير للمراجل ختم
	Steel15	أجزاء ليونة عالية ، كاميرات ، براغي ، صواميل
	Steel18kp	هياكل ملحومة
	فولاذ 20ps	محاور ، شوك ، دبابيس ، تركيبات ، مواسير
	Steel50	تروس ، براثن
	Steel60	مغازل ، غسالات ، حلقات الربيع

فولاذ أداة الكربون لديه قوة وصلابة عالية. هم بالضرورة يخضعون للمعالجة الحرارية متعددة المراحل

محتوى الكربون في الفولاذ: 0.7 - 1.3٪. لجودة عالية - تصل إلى 0.03٪ ، فسفور - حتى 0.035٪. وللأداةجودة عالية: كبريت - حتى 0.02٪ ، فوسفور - حتى 0.03٪.

تسمية العلامة التجارية (GOST 1435-74):

• U - أداة الكربون ؛
• 7 -13 - محتوى الكربون فيه هو 0.7-1.3٪ ، على التوالي ؛
• G - وجود المنغنيز ؛
• A جودة عالية

استثناءات المبادئ الأساسية لتمييز فولاذ أداة الكربون هي المادة المستخدمة في أجزاء من حركات الساعة A75 ، ASU10E ، AU10E.

متطلبات فولاذ أداة الكربون

وفقًا لـ GOST ، يجب أن يتوافق الفولاذ مع عدد من الخصائص.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية والميكانيكية المطلوبة: مؤشرات الجودة للصلابة ، قوة التأثير ، القوة ، مقاومة التغيرات في درجات الحرارة أثناء التشغيل (أثناء القطع ، الحفر ، أحمال الصدمات) ، مقاومة التآكل.

خصائص تكنولوجية محددة:

• مقاومة العمليات السلبية لتقنية القطع (لصق شرائح ، تصلب) ؛
• تشغيل آلي جيد وطحن ؛
• القابلية للمعالجة الحرارية ؛
• مقاومة ارتفاع درجة الحرارة.

لتحسين جودة المؤشرات الميكانيكية والتكنولوجية ، يتعرض فولاذ الأدوات للمعالجة الحرارية متعددة المراحل:

• تلدين المواد الخام قبل صنع الأدوات ؛
• التصلب (التبريد في المحاليل الملحية) والتلطيف اللاحق للمنتجات النهائية (التقسية المنخفضة بشكل رئيسي).

استقبليتم تحديد الخصائص من خلال التركيب الكيميائي والبنية المجهرية الناتجة: مارتينسيت مع شوائب من السمنتيت والأوستينيت.

استخدام الفولاذ الكربوني

الفولاذ الموصوف يستخدم لتصنيع جميع أنواع الأدوات: القطع ، الإيقاع ، الأدوات المساعدة.

• Steel U7، U7A - مطارق ، أزاميل ، فؤوس ، أزاميل ، مطارق ثقيلة ، أزاميل ، خطافات.
• Steel U8، U8A، U8G - مناشير ، مفكات براغي ، اللكمات المركزية ، الوصلات ، القواطع ، كماشة.
• Steel U9، U9A - أداة الأشغال المعدنية ، أداة قطع الخشب.
• Steel U10 ، فولاذ U10A ، U11 ، U11A - عوارض ، صنابير ، مثاقب ، أدوات مساعدة للتثقيب والتحجيم.
• U 12، U12A - موسعات الثقوب ، الصنابير ، أدوات القياس.
• U13، U13A - الملفات ، أدوات الحلاقة والجراحة ، ختم اللكمات.

الاختيار العقلاني لدرجة الكربون الصلب ، وتكنولوجيا المعالجة الحرارية ، وفهم خصائصه وميزاته هو المفتاح لعمر خدمة طويل للهياكل أو الأدوات التي يتم إنتاجها أو معالجتها أو استخدامها.