Марка легирана стомана, влияние на елементите, GOST

Предишна

Легираната стомана е материал, чиито физични и химични свойства се подобряват чрез добавяне на легиращи елементи към състава.

Той се различава по сила, по-малко податлив на корозия, използва се в различни области, включително машиностроенето, както и за създаване на различни конструкции, които в бъдеще ще бъдат изложени на високи температурни колебания.

Съдържание:

Химичен състав
Видове метал
Метална маркировка
Приложение на метал
Заваряване на легирани стомани

Химичен състав

Качеството на стоманата зависи от количеството въглерод в нея, който е един от основните елементи, включени в състава. Друг основен елемент е желязото.

Хром, никел, ванадий, мед и други елементи се добавят за подобряване на свойствата на материала.

Нека разгледаме по-подробно влиянието на легиращите елементи върху свойствата на стоманата:

Никел - ви позволява да направите материала не само здрав, но и пластичен. Именно този елемент, включен в състава, е отговорен за устойчивостта на корозия;
Хромът също е отговорен за устойчивостта на корозия, благодарение на него се получава неръждаема стомана, което я прави твърда и издръжлива;
Ванадий - благодарение на този елемент стоманената структура става финозърнеста, плътна;
Мед - в допълнение към устойчивостта на корозия, издържа на киселини;
Волфрам - позволява на материала да остане твърд при повишаване на температурата (нагряване);
Манганът е включен в състава, отговорен за устойчивостта на износване;
Силиций - прави метала еластичен, отговорен за магнетизма;
Ако съставът включва алуминий, тогава той позволява на материала да стане топлоустойчив.

Какво се случва със структурата, когато се добавят различни примеси? При въвеждането им кристалната решетка се разрушава порадиразлики във формите на електроните, както и в атомните размери. Характеристиките на стоманата могат да варират в зависимост от състава.

Съставът може да включва две, три или повече примеси. Зависи какъв краен продукт искате да получите.

Съставът може да включва и титан, кобалт, молибден, които са отговорни за здравината, твърдостта и пластичността на материала, който придобива всички изброени свойства главно след топлинна обработка.

Видове метал

Различават се въглеродни и легирани стомани. Помислете за разликата.

Въглеродната стомана е сплав, в която освен желязо и въглерод се добавят силиций и манган. Сярата и фосфорът, също включени в състава, се считат за вредни примеси, които намаляват механичните свойства.

Въз основа на количеството въглерод тази стомана се разделя на високо-, средно- и нисковъглеродна. Колкото повече съставът е оборудван с карбон, толкова по-твърд и по-малко пластичен ще бъде крайният продукт.

Видео:

Въглеродната стомана от своя страна се разделя на конструкционна и инструментална стомана. Конструкционната стомана се използва при създаването на метални конструкции, армировка за стоманобетон и други строителни материали.

Инструментален - след втвърдяване става по-твърд, но крехък (GOST 1435-54).

Легираната стомана се разделя на конструкционна стомана, инструментална стомана и се добавя друг тип със специални химични свойства (според DST).

Конструкционната легирана стомана също се използва в инженерството и строителството, но включва легиращи примеси, които подобряват свойствата на материала.

Химическият състав на легирания метал може да варира, въз основа на това класификацията е представена по-долу:

Нисколегиран - състав на сплавтадобавки не надвишава 2,5%. Конструкционната стомана е представена в GOST 5958-57 (в зависимост от състава);

Среднолегиран - добавките, включени в състава са в диапазона 2,5-10%;

Силно легиран – процентът на примесите, включени в състава, надвишава 10% (до 50%).

Дели се още на топлоустойчиви (над 1000 градуса), устойчиви на корозия и по химично разлагане на топлоустойчиви и устойчиви на котлен камък (при 550 градуса).

Трябва да се отбележи, че GOST се отнася за свойствата, както и за обхвата на приложение.

Метална маркировка

Какво казва маркировката на легираните стомани? Маркировката според GOST показва следното: буквата означава името на химичния елемент, а цифрата след нея показва процентното съдържание на този примес.

Ако няма цифра след буквата, тогава процентът на съдържанието на този елемент е малък, не надвишава стойността от 1%.

Колко въглерод се съдържа в стоманата може да се разбере от първите две числа, също е посочено в проценти, но в стотни. Ако има една цифра вместо две, това означава, че процентът не е посочен в стотни, а в десети.

Дори в СССР е разработен GOST, според който е приета тази система за маркиране. Трябва да се отбележи, че все още е актуален.

Трябва да се отбележи, че обозначението на химичните елементи с букви не винаги съответства на началната буква на името: манган (g), хром (x), никел (n), мед (d), ванадий (f), волфрам (c), алуминий (u), азот (a) и др.

Ако в средата на маркировката има буквата "А", която обозначава азот, това означава, че показва съдържанието на азот.

Ако буквата "А" е в края, тогава сярата и фосфорът се съдържат в малки количества (по-малко от 0,03%), такава стомана се счита за чиста.

Двойна буква "А" в краяговори за особено чист материал от съдържанието на горепосочените елементи. Количеството сяра също се определя съгласно GOST.

Също така в началото на маркировката можете да намерите допълнително обозначение: бързорежещата стомана е маркирана с буквата "P", сачмената стомана е маркирана с буквата "Ш", автоматичната стомана е маркирана с буквата " A", електротехническата стомана е маркирана с буквата "E", буквата "L" показва, че стоманата е лята.

Например, маркировката на стомана: 18KHT - съдържанието на въглерод е 0,18%, съдържа хром, манган и титан.

Приложение на метал

Както бе споменато по-рано, легираната стомана има много свойства, които осигуряват нейното широко приложение. Тя позволява на продукта да увеличи експлоатационния си живот, да гарантира неговата надеждност и дори да спести пари по някакъв начин.

Използването на легирани стомани може да се намери в различни индустрии, не само в машиностроенето и строителството, но и в хирургията (оборудване), като дори се правят ножове от тях, които остават остри за дълго време.

Областта на приложение директно зависи от състава на елементите, от това каква термична обработка е приложена и т.н. Преди това беше разгледана класификация по предназначение (GOST): структурна, инструментална и със специални свойства.

Машинните части, както и различни конструкции, често се изработват от перлитни стомани. Нисколегираните материали се характеризират с добра заваряемост, така че се използват за създаване на конструкции.

Легираните инструментални стомани се използват при създаването на части, предназначени за работа под налягане (например X12MF), както и фрези, свредла, фрези.

Съгласно GOST 5950-2000, легираният материал е намерил своето приложение при създаването на скалпели и ножове, ножове за ленти, печати, матрици, зъбни ролки и др. Този гост има предназначениестомана и нейното приложение.

При създаването на тръби и тръбопроводи се използва неръждаема стомана, която съдържа хром (в големи количества). Такива тръби се отличават с устойчивост на ръжда, както и устойчивост на температурни промени.

Заваряване на легирани стомани

Заваряването на легирани стомани трябва да се извършва, като се вземат предвид някои точки, например някои елементи започват да изгарят, металът в местата на заваряване започва да се самовтвърдява, освобождават се карбиди и могат да се появят пукнатини поради ниско ниво на топлопроводимостта.

Между другото, топлопроводимостта на въглеродната стомана е по-висока от тази на легираната стомана.

Процесът на заваряване трябва да протича правилно, като се изключат описаните по-горе явления.

За това трябва да се спазва температурният режим, като по този начин се изключва възможността за прегряване на конструкцията, трябва да се използват и потоци с различен състав.

Качеството на заваряването зависи преди всичко от съдържанието на въглерод: колкото по-нисък е този показател, толкова по-добро е качеството на заваряването.

Хромираната неръждаема стомана има свои собствени характеристики при заваряване: поради ниското съдържание на въглерод процесът на заваряване протича добре.

За да не изгори неръждаема хромирана стомана, се използва повърхностна защита на бъдещия продукт, както и електроди, които съдържат хром.

За да възстановите вискозитета, е желателно металът да се нагрее преди самия процес (до 300 градуса), а след заваряване да се отгрява шевът (до 800 градуса). В този случай е по-добре да използвате електрическа дъга.

Важен момент е, че термичната обработка на легирана стомана с хром трябва да се извършва при висока температура. Температурата директно зависи от количеството на този елемент: колкото повече е, толкова по-висока трябва да бъде температурата.

Неръждаемахром-никелова стомана при висока температура губи хромни карбиди, поради което способността на стоманата да устои на корозия намалява в шевовете.

За да се гарантира запазването на неръждаемите свойства, се въвежда ниобий или титан. Отгряването и втвърдяването (охлаждането) на шева ще осигури устойчивост на ръжда.

Мангановите метални шевове могат да се напукат по време на заваряване. За да се избегне това, заваряването се извършва с електроди, чийто състав не се различава от състава на заварявания метал.

Видео:

Заваряването трябва да се извърши бързо и шевовете трябва да се охладят след завършване.

За да бъде качеството на заваряване "на ниво", е необходимо предварително да се почисти повърхността. Цялата котлен камък, шлака, мазнини трябва да бъдат отстранени.

Необходимо е да се почисти не само повърхността на предвидения шев, но и зоната до него (около 10 см).

Заваряването или друга термична обработка на легирана стомана трябва да се извършва без прекъсвания и много бързо.

Ако материалът е склонен към напукване, тогава заваряването трябва да се извършва в затворено помещение, температурната граница е минус 40 градуса.

Токът трябва да е постоянен, на повърхността на материала не трябва да се образува конденз, скреж или сняг. По-добре е да поверите този процес на специалисти.