| Konstrukční ocel |
|---|
| Fáze slitin železa a uhlíku |
|
| Struktury železo-uhlíkových slitin |
|
| Staňte se |
|
| litina |
|
Konstrukční ocel - ocel , která se používá pro výrobu různých dílů , mechanismů a konstrukcí ve strojírenství a stavebnictví a má určité mechanické, fyzikální a chemické vlastnosti. Konstrukční oceli se dělí do několika podskupin.
Kvalita konstrukčních uhlíkových ocelí je dána přítomností škodlivých nečistot fosforu (P) a síry (S) v oceli. Fosfor dodává oceli křehkost za studena (křehkost). Síra - nejškodlivější nečistota - dává oceli červenou křehkost . Obsah škodlivých nečistot v oceli:
Jsou široce používány ve stavebnictví a strojírenství jako nejlevnější, technologicky nejvyspělejší , mající potřebné vlastnosti při výrobě hromadných konstrukcí. V zásadě se tyto oceli používají ve stavu válcovaném za tepla bez dodatečného tepelného zpracování s feriticko - perlitickou strukturou.
V závislosti na následném účelu byly konstrukční uhlíkové oceli běžné kvality dříve rozděleny do tří skupin: A, B, C. V současné verzi GOST 380-2005 tato klasifikace není k dispozici.
Stupeň dezoxidace je určen obsahem křemíku (Si) v této oceli. Podle stupně dezoxidace se uhlíkové oceli běžné kvality dělí na:
Hlavní třídy konstrukčních uhlíkových ocelí běžné kvality:
St1kp2; St2ps; St3Gps; St4-2; ... St6sp3.
Kvalitní uhlíkové oceli jsou jakosti oceli: Steel08; ocel10; Ocel15…; Steel78; Steel80; Steel85,
Také tato třída zahrnuje ty s vysokým obsahem manganu (Mn - 0,7-1,0%): Ocel 15G; 20G ... 65G se zvýšenou prokalitelností .
Nízkouhlíkové oceli jakosti Stal08, Stal08KP, Stal08PS jsou měkké oceli, nejčastěji používané v žíhaném stavu pro výrobu dílů lisováním za studena - hluboké tažení. Oceli jakosti Stal10, Stal15, Stal20, Stal25 se obvykle používají jako cementované a vysokouhlíkové oceli Stal60 ... Steel85 - pro výrobu pružin , pružin , vysokopevnostních drátů a dalších výrobků s vysokou elasticitou a odolností proti opotřebení .
Steel30 ... Steel50 a podobné oceli s vysokým obsahem manganu Steel30G, Steel40G, Steel50G se používají pro výrobu široké škály strojních součástí.
Mezi obrobitelné nebo automatové oceli patří oceli s vysokým obsahem síry a fosforu a také oceli speciálně legované selenem (Se), telurem (Te) nebo olovem (Pb). Tyto prvky přispívají ke zvýšení řezné rychlosti, snižují řeznou sílu a opotřebení nástroje , zlepšují čistotu a rozměrovou přesnost obráběného povrchu, usnadňují odvod třísek z řezné zóny atd. Tyto oceli se používají v hromadné výrobě pro výrobu dílů na automatických strojích .
Oceli s vysokým obsahem síry a fosforu mají snížené mechanické vlastnosti a používají se k výrobě málo zatížených nekritických dílů (například kování ).
Jak technologie laserového řezání pokročila , byly pro řezání laserem vyvinuty speciální konstrukční oceli. Jejich charakteristickým znakem je předvídatelnější chování plechu po řezání (snížená úroveň vnitřních pnutí v kovu) [1] .
Na začátku označení třídy automatické oceli je vždy písmeno "A", například A12, A20, A35.
Legované konstrukční oceli se používají pro nejkritičtější a silně zatěžované strojní součásti. Téměř vždy jsou tyto díly podrobeny konečnému tepelnému zpracování - kalení s následným vysokým popouštěním v oblasti 550-680°C (zlepšení), které zajišťuje nejvyšší strukturální pevnost.
Legující prvky jsou chemické prvky , které se přidávají do složení konstrukčních ocelí, aby jim dodaly požadované vlastnosti. Vedoucí role legujících prvků v konstrukčních ocelích spočívá také ve výrazném zvýšení jejich prokalitelnosti . Hlavními legujícími prvky této skupiny ocelí jsou chrom (Cr), mangan (Mn), nikl (Ni), molybden (Mo), vanad (V) a bor (B). Obsah uhlíku (C) v legovaných konstrukčních ocelích se pohybuje v rozmezí 0,25-0,50 %.
Konstrukční ocel s obsahem chrómu, manganu a křemíku asi 1 % z každého prvku a dále s obsahem 0,17 až 0,39 % uhlíku se nazývá chromansil [2] .
Dvě čísla na začátku označení označují konstrukční oceli. To je obsah uhlíku v oceli v setinách procenta.
Například 38X2H5MA je středně legovaná vysoce kvalitní chromniklová konstrukční ocel. Chemické složení: uhlík - asi 0,38 %; chrom - asi 2%; nikl - asi 5 %; molybden - asi 1%.
Mezi žáruvzdorné konstrukční oceli patří oceli používané v energetice pro výrobu kotlů , nádob, ohřívačů páry , parovodů a také v jiných průmyslových odvětvích pro provoz za zvýšených teplot. Provozní teploty žáruvzdorných ocelí dosahují 600–650 °C a díly z nich musí pracovat bez výměny po dlouhou dobu (až 10 000–20 000 hodin).
Při tlacích 6 MPa a teplotách do 400 °C se používají uhlíkové kotlové oceli (12K, 15K, 18K, 20K). Pro části energetických jednotek pracujících při tlacích do 25,5 MPa a teplotách do 585 °C se používají oceli legované chromem, molybdenem a vanadem. Obsah uhlíku je 0,08-0,27 %. Tepelné zpracování těchto ocelí spočívá v kalení nebo normalizaci s povinným vysokým popouštěním.
Charakteristickým rysem provozu ložisek jsou vysoké lokální zatížení. V tomto ohledu jsou kladeny extrémně vysoké požadavky na čistotu oceli, zejména na nekovové vměstky s heterogenitou karbidů . Zajištění vysoké statické únosnosti je dosaženo použitím hypereutektoidních chromovaných ocelí upravených pro vysokou tvrdost jako materiálu pro ložiska .
ШХ9, ШХ15 .
14ХН4А, 38Х2Н5М, 20ХН3А.
Obecným požadavkem na pružinové oceli je poskytovat vysokou odolnost proti malým plastickým deformacím (mez pružnosti) a relaxační odolnost (odolnost proti relaxaci napětí). Tyto vlastnosti zajišťují přesnost a spolehlivost pružin a stálost provozních vlastností, jako je krouticí moment , výkonové parametry v čase. Pružinové oceli ve formě drátu a pásu jsou kaleny plastickou deformací za studena a kalením na martenzit s následným popouštěním. Hotové pružiny jsou podrobeny stabilizačnímu temperování.