Identificarea elementelor de aliere în oțel: clasificare, proprietăți, etichetare și aplicare

În prezent, oțelul este utilizat în numeroase ramuri ale industriei o mare varietate de oțel. O varietate de calități, proprietăți mecanice și fizice sunt obținute prin adăugarea de elemente de aliere la oțel. Denumirea elementelor de aliere din oțel ajută la determinarea componentelor care au fost introduse în compoziție, precum și a conținutului lor cantitativ.

Informații generale și clasificare generală

Când vine vorba de Oțel aliat - ceea ce înseamnă că în material au fost adăugate elemente speciale care modifică proprietățile mecanice și fizice ale materialului de plecare. În plus, structura internă a materialului se modifică. Denumirea elementelor de aliere din oțel nu numai că ajută la înțelegerea aditivilor care au fost introduși. În funcție de acestea, există, de asemenea, mai multe clase de produs în sine.

Prima clasificare se bazează pe cantitatea de carbon. Există oțeluri blânde, în care conținutul de carbon este de până la 0,25%, oțeluri cu conținut mediu de carbon, în care conținutul de carbon este cuprins între 0,25% și 0,65%, și oțeluri cu conținut ridicat de carbon, în care conținutul de carbon este mai mare de 0,65%.

Alte atribute de clasificare

Toate clasele de material studiate sunt subdivizate în trei categorii în funcție de conținutul total de elemente de aliere al oțelului. Aceste grupe sunt: slab aliat, mediu aliat, înalt aliat. În primul caz, fracția masică totală a aditivilor nu depășește 2,5%, în al doilea caz, nu mai mult de 10%, iar în al treilea caz, între 10% și 50%.

În plus, trebuie remarcat faptul că, în funcție de proprietățile pe care elementele de aliere le conferă oțelului, structura sa internă se modifică. Acest lucru trebuie, de asemenea, să fie înțeles. În acest caz, denumirea elementului de aliere poate fi utilizată pentru a defini structura produsului. Și pe această bază, se poate face o altă clasificare:

1. Clasa de oțel Pre-eutectoid - prea multă ferită în compoziția sa.
2. Gradul eutectoidal indică structura perlitică a produsului.
3. Calitățile extraeutectice sunt caracterizate de o structură secundară de carburi.
4. Calitățile ledeboritice conțin carburi primare.

Principalii constituenți și efectele lor

Multe componente diferite sunt adăugate la oțel. Elementele din oțelurile aliate sunt identificate printr-o literă - de obicei, cu majusculă, cu prima literă a denumirii componentei în sine.

Puteți începe cu cromul și nichelul. Acestea sunt notate cu literele X și, respectiv, H. În ceea ce privește efectul său, cromul crește rezistența oțelului la coroziune. În plus, rezistența și duritatea sunt, de asemenea, îmbunătățite. Cromul este considerat un adaos cheie de aliere la produsele din oțel inoxidabil.

Desemnarea elementelor în clasele de oțel aliat ajută la determinarea destul de rapidă a proprietăților materialului și a utilizării preconizate. Așadar, marcarea "Н" indică conținutul de nichel, ceea ce înseamnă că materialul este mai ductil, mai ductil și are o bună rezistență la coroziune.

Elemente de aliere suplimentare

titan(T) și vanadiu(F). O creștere a T arată o scădere a dimensiunii granulelor structurii, ceea ce duce la o creștere a rezistenței și a densității. În plus, clasele oferă o rezistență îmbunătățită la rugină și o prelucrare simplificată. Vanadiul este, de asemenea, desemnat prin litera F în clasele de oțel ca element de aliere. Aici contribuie, de asemenea, la o reducere a granularității, dar efectul este ușor diferit și se traduce printr-o fluiditate îmbunătățită și o rezistență sporită la tracțiune.

În continuare ar trebui să vorbim despre molibden (M) și tungsten (B).

Introducere "М" ingredientul îmbunătățește capacitatea de întărire a produsului, crește rezistența la coroziune, reduce fragilitatea. "В" reduce, de asemenea, fragilitatea în timpul călirii prin împiedicarea creșterii dimensiunii granulelor în timpul încălzirii, pe lângă creșterea durității generale.

Denumirile alfa ale elementelor de aliere din oțel uneori nu corespund cu numele lor în limba rusă. Siliconul, de exemplu, este unul dintre cei mai controversați aditivi. Cu doar 1-1,5% din elementul de aliere în compoziție, este capabil să crească rezistența, menținând în același timp duritatea. Dacă începeți să creșteți conținutul de componente în structură, rezistivitatea electrică și permeabilitatea magnetică vor crește. În plus, silicea poate crește elasticitatea, rezistența la coroziune și oxidare. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că aceasta crește fragilitatea oțelului.

Ultimii doi aditivi sunt cobaltul (K) și aluminiul (U). Adăugarea primului element crește rezistența la căldură și la impact. Aluminiul sporește rezistența la scalare.

Care sunt impuritățile?

Vorbind despre desemnarea elementelor de aliere în clasele de metale, este imposibil să nu menționăm impuritățile. În primul rând, prezența lor afectează, de asemenea, proprietățile produselor. În al doilea rând, prezența lor în substanță nu poate fi complet eliminată și, prin urmare, fracția lor masică este indicată periodic în marcaj.

Diferitele impurități și efectele lor

Litera A reprezintă azot. Atunci când este prezentă, aceasta este de obicei indicată aproximativ la mijlocul marcajului. Proprietățile sale sunt identice cu cele ale oxigenului. Dacă se depășește o anumită fracție masică a unuia dintre aceste două elemente, materialul devine mai fragil. În plus, ductilitatea și tenacitatea vor fi reduse.

Carbonul (U) este o impuritate controversată. Dacă depășește 1,2%, va avea un efect pozitiv asupra durității, rezistenței și a limitei de curgere. Dacă este chiar și ușor în exces, atât rezistența cât și ductilitatea încep să se deterioreze rapid.

Manganul (G) și sulful aparțin, de asemenea, grupului de impurități. Manganul, la fel ca și carbonul, are un impact diferit în funcție de fracția de masă din structură. În cazul în care compoziția elementului este mai mare de 0,65 %, acesta are un efect semnificativ dăunător "Г" nu depășește 0,8 %, acesta poate fi numit ajutor de procesare. Acesta crește gradul de dezoxidare a oțelului și reduce efectele negative ale sulfului asupra produsului.

În cazul în care fracția de masă a celui de-al doilea element depășește 0,65%, are un efect negativ considerabil. Formabilitatea, rezistența la coroziune și rezistența la impact scad substanțial. O creștere a sulfului în compoziție ar afecta, de asemenea, capacitatea de sudare a oțelului.

Ultima impuritate dăunătoare este hidrogenul. Creșterea fracției masice a acestui component duce la o creștere semnificativă a fragilității.

Prezentare generală a marcării

Notarea elementelor de aliere în oțeluri în conformitate cu GOST 4543-71 a fost cauzată de faptul că există multe materiale îmbunătățite în acest mod. Conform acestor reguli, simbolul este dat mai întâi, urmat de un număr care indică cantitatea de element. Luați în considerare acest lucru cu un brand ca X5CrNi18-10.

Trebuie spus imediat că marcajul nu este întotdeauna scris cu litere rusești, ci uneori într-o altă limbă, ca în exemplul de mai jos. În acest caz, decodificarea este următoarea: litera "Х" indică faptul că aliajul aparține oțelurilor inoxidabile din grupa magnetică sau a cromului; cifra 5 reprezintă conținutul de carbon, care în acest caz este de 0,05%; Cr și Ni reprezintă cromul și, respectiv, nichelul, în timp ce 18 și, respectiv, 10 sunt procentele acestora. Adică, acest produs are 0,05 % carbon, 18 % crom și 10 % nichel.

Marcarea altor grupuri

Denumirea elementelor de aliere conținute în oțel poate indica, de asemenea, dacă acesta aparține unei anumite categorii de produse. De exemplu, inox crom-nichel va avea litera "Я" la începutul marcării lor. Oțelurile pentru rulmenți cu bile și oțelurile pentru scule de mare viteză vor fi etichetate cu litera A la început, respectiv "Ш" и "Р".

Oțelurile aliate pot fi de înaltă sau chiar foarte înaltă calitate. În acest caz, ele sunt unite la sfârșitul marcării cu "А" sau "Ш" respectiv. Oțelurile aliate convenționale pur și simplu nu au acestea la sfârșitul marcajelor lor.

Este demn de remarcat aici că oțelurile aliate primesc uneori o denumire specială dacă materialul a fost produs prin laminare. În acest caz, marcajul se referă fie la prezența unei cifre în material, fie la prezența unui număr în marcaj "Н" - produse laminate călite sau "LA" - Oțel tratat termic.

Secvența de etichete ale elementelor

Pentru a determina compoziția chimică exactă a unui produs, va fi necesară consultarea documentației, dar înțelegerea marcajelor poate ajuta la identificarea principalilor aditivi de aliere și a impurităților.

Astfel, dacă o cifră este dată la începutul unui marcaj de oțel, aceasta indică fracția masică de carbon din compoziție în sutimi de procent. Aceasta este urmată de o listă de aditivi în oțelurile aliate. Imediat după fiecare literă a simbolului, numărul indică proporția de element chimic din material, exprimată în procente. Cu toate acestea, se mai întâmplă ca o literă să fie urmată imediat de nici o cifră. Acest lucru înseamnă că compoziția sa nu depășește 1,5%, ceea ce este destul de scăzut.

Diverse oțeluri aliate

La sfârșit, merită să rețineți pentru ce sunt folosite de obicei aceste tipuri de metale. Există un oțel aliat de tip sculă. După cum sugerează și numele, este utilizat pe scară largă pentru producția de unelte de toate tipurile. De obicei, este comparat cu oțelul carbon obișnuit. Clasele îmbunătățite chimic oferă o duritate și o rezistență mai mare, dar toate clasele aliate sunt mai fragile decât oțelurile carbon obișnuite.

Oțelurile de mare viteză sunt bine dovedite. Acest material se caracterizează prin duritate mare și rezistență la înroșire până la 600 de grade Celsius.

Un grup mare separat sunt oțelurile aliate structurale cu caracteristici speciale. Adică, acestea pot fi oțeluri inoxidabile, metale cu proprietăți electrice și magnetice îmbunătățite și altele.

După cum se poate observa din cele de mai sus, materialul aliat este în prezent utilizat pe scară largă în multe industrii. Din acest motiv, orice persoană care intenționează să se ocupe de acest tip de oțel este sfătuită să cunoască și să se familiarizeze cu denumirea acestuia.