Karbon çelik kaliteleri. Sınıflandırma, GOST, uygulama

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Çelik, ana yapısal malzeme olan demirli bir metalurji ürünüdür. İnşaat bağlantı parçaları, çeşitli profillerden haddelenmiş metaller, borular, parçalar, mekanizmalar ve aletler üretmek için kullanılır.

Çelik üretimi

Demir metalurjisi, demir ve çelik üretimi ile uğraşmaktadır. Dökme demir sert fakat dayanıklı olmayan bir malzemedir. Çelik, dökümhane, haddeleme, dövme ve damgalamada kullanılan güçlü, güvenilir, sünek, alaşıma eğilimli bir metaldir.

Çelik yapmanın birkaç yolu vardır:

1. Dönüştürücü. Ekipman: oksijen dönüştürücü. Şarj (hammaddeler): beyaz dökme demir, çelik hurda, kireçtaşı. Sadece karbon çelikleri üretilir.
2. Martenovsky. Ekipman: açık ocak fırını. Ücret: sıvı pik demir, çelik hurdası, demir cevheri. Hem karbon hem de alaşımlı çelikler için evrensel.
3. Elektrik ark. Ekipman: elektrik ark ocağı. Ücret: çelik hurdası, dökme demir, kok, kireçtaşı. Genel yöntem.
4. İndüksiyon. Ekipman: indüksiyon ocağı. Ücret: çelik ve dökme demir hurda metal, ferroalyajlar.

Çelik üretim sürecinin özü, popüler olarak "demir" olarak adlandırılan bir metal veya daha doğrusu, karbon içeriği artık olmayan bir demir-karbon alaşımı elde etmek için negatif kimyasal kapanımların miktarını az altmaktır. %2.14'ten fazla.

Deoksidasyon süreçleri

Ergitmenin son aşamasındaki çelik için, içindeki nitrojen, hidrojen ve karbon oksitlerden etkilenen bir kaynama süreci karakteristiktir. Katılaşmış durumdaki böyle bir alaşım, haddeleme ile uzaklaştırılan gözenekli bir yapıya sahiptir. Yumuşak ve sünek, ancak yeterince güçlü değil.

Deoksidasyon işlemi, alaşıma ferromangan, ferrosilikon ve alüminyum ekleyerek kaynayan safsızlıkların devre dışı bırakılmasından oluşur. Artık gazların ve oksijen giderici elementlerin miktarına bağlı olarak çelik yarı sessiz veya hareketsiz olabilir.

Gerekli deoksidasyon derecesine sahip bitmiş çelik, kristalizasyon için kalıplara dökülür ve nihai çelik ürünlerin imalatında sonraki teknolojik aşamalarda kullanılır.

Karbon çeliğinin sınıflandırılması

Dünya pazarında bulunan tüm çelikler karbon ve alaşım olarak ikiye ayrılabilir. Tüm karbon çeliği kaliteleri farklı sınıflandırıcı gruplarına ve tanımlama özelliklerine ayrılmıştır.

Ana sınıflandırma özelliklerine dayalı olarak şunları ayırt ederler:

1. Karbon yapı çelikleri. %0.8'den daha az karbon içerirler. İnşaat demiri, haddeleme ürünleri ve döküm yapmak için kullanılırlar.
2. Karbon içeren takım çelikleri%0.7'den %1.3'e kadar. Aletler, enstrüman ekipmanları için kullanılırlar.

Deoksidasyon yöntemleriyle:

• kaynama - bileşimde %0,05'ten daha az oksijen giderici elementler (RE);
• yarı sakin - %0,05≦RE≦0,15%;
• sakin - %0,15≦RE≦%0,3.

Kimyasal bileşime göre:

• düşük karbon (%0.3≦C);
• orta karbon (0,3≦C≦%0,65);
• yüksek karbon (0.65≦C≦%1.3).

%1.3'ün üzerinde karbon içeren çelikler endüstride kullanılmaz.

Mikro yapıya bağlı olarak:

• hipotektoid - bu tür çeliklerde karbon içeriği %0,8'den azdır;
• ötektoid - bunlar %0,8 karbon içeriğine sahip çeliklerdir;
• hiperötektoid - %0,8'in üzerinde karbon içeriğine sahip çelikler.

Kalite:

1. Normal kalite. Buradaki kükürt %0,06'dan az, fosfor içerir - %0,07'den fazla değildir.
2. Kaliteli çelikler. %0.04'ten fazla kükürt ve fosfor içermezler.
3. Yüksek kalite. Buradaki kükürt miktarı %0.025'i geçmez ve fosfor - %0.018'den fazla değildir.

Ana standarda göre, karbon çeliği kaliteleri şu şekilde ayrılır:

• Yapısal normal kalite;
• yapı kalitesi;
• enstrümantal kalite;
• enstrümantal yüksek kalite.

Sıradan kalitede yapısal çelik markalama özellikleri

Sıradan kalitedeki çelikler şunları içerir:%0,6, S - %0,06'ya kadar, P - %0,07'ye kadar. Bu karbon çeliğinin nasıl işaretlendiğine bakalım. GOST 380, aşağıdaki atama nüanslarını tanımlar:

• A, B, C - grubu; A - pullarda belirtilmemiş;
• 0–6 "St" harflerinden sonra - kimyasal bileşimin ve (veya) mekanik özelliklerin şifrelendiği bir seri numarası;
• G - Mangan Mn (manganez) varlığı;
• kp, ps, cn - deoksidasyon derecesi (kaynama, yarı sakin, sakin).

Bir tire ile deoksidasyon derecesinden sonra 1'den 6'ya kadar olan sayılar kategorilerdir. Bu durumda birinci kategori hiçbir şekilde belirtilmez.

Markanın başındaki M, K harfleri metalürjik bir üretim yöntemi anlamına gelebilir: açık ocak veya oksijen dönüştürücü. Bu arada, sıradan kalitedeki karbon çelikleri, yaklaşık 47 parça olan nicel bir kalite bileşimi ile temsil edilir.

Sıradan kaliteli yapı çeliklerinin sınıflandırılması

Ortak kalite karbon çelikleri gruplara ayrılır.

• Grup A: belirtilen mekanik özelliklere tam olarak uyması gereken çelikler. Tüketiciye en sık sac ve çok kesitli haddelenmiş ürünler (levhalar, T'ler, I-kirişler, bağlantı parçaları, perçinler ve kasalar) şeklinde tedarik edilirler. Dereceler: St0, St1 - St6 (kp, ps, sp), St3Gps, St5Gps dahil olmak üzere 1-3 kategorileri.
• Grup B: Gerekli kimyasal bileşim ve özelliklere göre düzenlenmesi gereken çelikler. Ek işlemeye tabi tutulacak döküm ve haddelenmiş ürünler üretilir.sıcak basınç (dövme, damgalama). İşaretler: Bst0, Bst1 (kp-sp), Bst2 (kp, ps), Bst3 (kp-sp, Bst3Gps dahil), Bst4 (kp, ps), Bst 6 (ps, sp), kategori 1 ve 2.
• Grup B: Gerekli kimyasal, fiziksel, mekanik ve teknolojik özellikleri karşılaması gereken çelikler. Bu grup, plastik levha ürünlerin yapıldığı çeşitli kaliteler, önemli sıcaklık farklılıkları olan alanlarda çalışmak için dayanıklı bağlantı parçaları, kritik parçalar (cıvatalar, somunlar, akslar, piston pimleri) ile karakterize edilir. Bu grubun farklı bileşim, özellik ve derecelerine sahip tüm ürünleri, iyi bir teknolojik kaynaklanabilirlik ile birleştirilmiştir. Dereceler: VSt1-VSt6 (kp, ps, sp), VSt5 (ps, sp), VSt3Gps dahil, kategori 1-6.

Sıradan kalitedeki yapısal çelikler, endüstride çok çeşitli kullanımları olan alaşımlardır.

Karbon kaliteli çeliği işaretleme

Belirtilen kalitedeki çelikteki karbon içeriği %0,05 ila %0,6 arasındadır. Bu sınıflandırma grubundaki metalin eritilmesi, açık ocak veya elektrik arkı yöntemleriyle gerçekleşir. Çok çeşitli karbon varlığı mekanik özellikleri çeşitlendirir: düşük karbonlu - sünek, orta karbonlu - güçlü.

Karbon kalitesindeki çeliklerin S ve P içeriği sırasıyla %0,04'ten fazla değildir.

İşaretleme (GOST 1050-88):

• 05-60 - şifrelenmiş karbon varlığı (minimum - %0,05, maksimum - %0,6);
• kp, ps, cn - deoksidasyon derecesi ("sp" değilbelirtilen);
• G, Yu, F - manganez, alüminyum, vanadyum içerir.

İstisnaları işaretleme

Karbon kaliteli çeliklerin işaretlemelerinde istisnalar vardır:

• 15K, 20K, 22K - yüksek kaliteli çelikler, kazan yapımında kullanılabilir;
• 20-PV - karbon - %0,2, çelik sıcak haddeleme ile boru imalatında, kazan yapımında ve ısıtma sistemlerinin montajında uygulanabilir, bakır ve krom içerir;
• OSV - vagon akslarının üretimi için çelik, nikel, krom, bakır içerir.

Tüm kalite çelik sınıfları için, termal (örneğin normalizasyon) ve kimyasal-termal işlem (örneğin, karbonlama) kullanma olasılığı tipiktir.

Karbon kalite çeliklerin sınıflandırılması

Bu tür karbon çeliği kabaca 4 gruba ayrılabilir:

1. Soğuk işleme (haddeleme), sac ve boru haddeleme için uygun son derece plastik malzeme. Kaliteler - çelik 08ps, çelik 08, çelik 08kp.
2. Termal olarak agresif koşullar altında performans gösterecek sıcak haddeleme ve damgalamada kullanılan metal. Kaliteler - çelik 10'dan çelik 25'e.
3. Yaylar, yaylar, kaplinler, cıvatalar, miller dahil olmak üzere kritik parçaların üretiminde kullanılan çelik. Kaliteler - 60 çelikten 85 çeliğe.
4. Agresif koşullarda güvenilir çalışma gerektiren çelikler (örneğin, paletli traktör zinciri). Çelik 30, çelik 50, çelik 30G, çelik 50G kaliteleri.

Her şeyi 2 gruba ayırmak da mümkündürkalite sınıfından iyi bilinen karbon çeliği kaliteleri: yapısal geleneksel ve yapısal manganez.

Karbon yapı çeliği uygulaması

Kaliteye göre çelik kalitesi	Marka	Uygulama
normal kalite	St0	takviye, kaplama
	St1	tas, I-kirişler, kanallar
	St3Gsp	inşaat çeliği
	St5sp	burçlar, somunlar, cıvatalar
	St6ps	inşaat hurdası
	ST4kp	Dayanıklı yapılar için şekilli, levha, uzun ürünler
kalite	Çelik10	kazanlar için borular, damgalamalar
	Çelik15	yüksek süneklik parçaları, kamlar, cıvatalar, somunlar
	Steel18kp	kaynaklı yapılar
	Çelik 20ps	akslar, çatallar, pimler, bağlantı parçaları, borular
	Çelik50	dişliler, kavramalar
	Çelik60	iğler, pullar, yaylı halkalar

Karbon takım çelikleri yüksek mukavemet ve tokluğa sahiptir. Mutlaka çok aşamalı ısıl işleme tabi tutulurlar.

Çelikteki karbon içeriği: %0,7 – %1,3. Yüksek kalite için - %0.03'e kadar, fosfor - %0.035'e kadar. Ve enstrümantal içinyüksek kalite: kükürt - %0,02'ye kadar, fosfor - %0,03'e kadar.

Marka tanımı (GOST 1435-74):

• U - karbon enstrümantal;
• 7 -13 - içindeki karbon içeriği sırasıyla %0,7-1,3'tür;
• G - manganez varlığı;
• A yüksek kalitedir.

Karbon takım çeliklerini işaretlemenin temel ilkelerine ilişkin istisnalar, A75, ASU10E, AU10E saat mekanizmalarının parçalarının malzemesidir.

Karbon takım çelikleri için gereksinimler

GOST uyarınca, takım çelikleri bir takım özelliklere uygun olmalıdır.

Gerekli fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikler: sertlik, darbe mukavemeti, mukavemet, çalışma sırasında sıcaklık değişimlerine direnç (kesme, delme, şok yükler sırasında), korozyon direncinin kalite göstergeleri.

Belirtilen teknolojik özellikler:

• kesme teknolojisinin olumsuz süreçlerine karşı direnç (talaş yapıştırma, sertleştirme);
• iyi tornalama ve taşlama işlenebilirliği;
• ısıl işleme yatkınlık;
• aşırı ısınma direnci.

Mekanik ve teknolojik göstergelerin kalitesini artırmak için takım çelikleri çok aşamalı ısıl işleme tabi tutulur:

• alet yapmadan önce hammaddenin tavlanması;
• sertleştirme (tuz çözeltilerinde soğutma) ve bitmiş ürünlerin müteakip temperlenmesi (esas olarak düşük temperleme).

Alındıözellikler kimyasal bileşim ve sonuçta ortaya çıkan mikro yapı tarafından belirlenir: sementit ve östenit kapanımları ile martensit.

Karbon takım çelikleri kullanma

Tarif edilen çelikler her türlü aletin imalatında kullanılır: kesme, vurmalı, yardımcı.

• Çelik U7, U7A - çekiçler, keskiler, b altalar, keskiler, balyozlar, keskiler, oltalar.
• Çelik U8, U8A, U8G - testereler, tornavidalar, punta zımbaları, havşalar, kesiciler, pense.
• Çelik U9, U9A - metal işleme aleti, ahşap kesme aleti.
• Çelik U10, çelik U10A, U11, U11A - törpüler, kılavuzlar, burgulu matkaplar, delme ve boyutlandırma için yardımcı aletler.
• U 12, U12A - raybalar, kılavuzlar, ölçüm aletleri.
• U13, U13A - eğeler, tıraş ve cerrahi aletler, zımba damgalama.

Rasyonel karbon çeliği kalitesi seçimi, ısıl işlem teknolojisi, özelliklerinin ve özelliklerinin anlaşılması, üretilen, işlenen veya kullanılan yapıların veya araçların uzun hizmet ömrünün anahtarıdır.