Oznaczenie pierwiastków stopowych w stali: klasyfikacja, właściwości, znakowanie, zastosowanie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Dziś w wielu gałęziach przemysłu stosuje się różnorodne gatunki stali. Różnorodność jakości, właściwości mechanicznych i fizycznych uzyskuje się poprzez stopowanie metalu. Oznaczenie pierwiastków stopowych w stali pomaga określić, które składniki zostały wprowadzone do składu, a także ich zawartość ilościową.

Informacje ogólne i klasyfikacja ogólna

W przypadku stali stopowej oznacza to, że do materiału dodano specjalne elementy, które zmieniły właściwości mechaniczne i fizyczne materiału wyjściowego. Ponadto zmienia się również wewnętrzna struktura materiału. Oznaczenie pierwiastków stopowych w stali pomaga nie tylko zrozumieć, jakie dodatki zostały wprowadzone. W zależności od nich wyróżnia się kilka klas samego produktu.

Pierwsza klasyfikacja oparta jest na ilości węgla. Istnieją stale niskowęglowe, w których zawartość węgla wynosi do 0,25%, stale średniowęglowe zawierają od 0,25 do 0,65% dodatków,wysokowęglowe zawierają w składzie ponad 0,65% węgla.

Inne oznaki klasyfikacji

Wszystkie rodzaje badanego materiału dzielą się na trzy kolejne kategorie, w zależności od całkowitej zawartości pierwiastków stopowych w stali. Oznaczenie tych grup to niskostopowe, średniostopowe, wysokostopowe. W pierwszym przypadku całkowity udział masowy dodatków nie przekracza 2,5%, dla drugiej grupy - nie więcej niż 10%, dla trzeciej grupy - od 10 do 50%.

Ponadto warto zauważyć, że w zależności od właściwości, jakie pierwiastki stopowe nadają stali, zmienia się jej wewnętrzna struktura. Wymaga również zrozumienia. W takim przypadku, posługując się oznaczeniem pierwiastków stopowych w stali, można określić strukturę wyrobu. I na tej podstawie przeprowadź kolejną klasyfikację:

1. Hypoeutektoidalny gatunek stali - zbyt dużo ferrytu w składzie.
2. Klasa eutektoidalna wskazuje strukturę perlitu produktu.
3. Grupa produktów nadeutektoidalnych charakteryzuje się strukturą zawierającą wtórne węgliki.
4. Klasa materiału ledeburytu zawiera węgliki pierwotne.

Główne komponenty i ich wpływ

Do stali dodaje się wiele różnych komponentów. Oznaczenie pierwiastków w stalach stopowych odbywa się za pomocą liter, najczęściej pierwszych wielkich liter nazwy samego elementu.

Możesz zacząć od chromu i niklu. Oznaczono je odpowiednio literami X i H. Jeśli mówimy o wpływie chromu, tozwiększa odporność stali na korozję. Ponadto zwiększa się również wytrzymałość i twardość. Chrom jest uważany za główny składnik stopowy w produkcji wyrobów nierdzewnych.

Oznaczenie pierwiastków w gatunkach stali stopowych pomaga szybko określić właściwości materiału i jego przeznaczenie. Tak więc oznaczenie „H” wskazuje na zawartość niklu, co oznacza, że substancja ma wysoką lepkość, większą ciągliwość i dobrą odporność na korozję.

Dodatkowe pierwiastki stopowe

Następnie należy powiedzieć o tytanie(T) i wanadzie(F). Wzrost zawartości T wskazuje na zmniejszenie ziarnistości struktury, co zwiększa wytrzymałość i gęstość. Ponadto poprawia się odporność na rdzę i uproszczona jest obróbka. Wanad jest również oznaczany jako pierwiastek stopowy w gatunkach stali literą F. W tym przypadku również przyczynia się do zmniejszenia ziarnistości, ale wynik jest nieco inny i polega na poprawie płynności i zwiększeniu wytrzymałości na rozciąganie.

Następnie powinniśmy porozmawiać o molibdenu(M) i wolframie(B).

Wprowadzenie "M" do składu poprawia hartowność produktów, zwiększa odporność na korozję i zmniejsza kruchość. „B” zmniejsza również kruchość podczas odpuszczania, zapobiegając wzrostowi ziaren podczas ogrzewania, dodatkowo zwiększając ogólną twardość.

Oznaczenie literowe pierwiastków stopowych w stali czasami nie pasuje do ich nazwy w języku rosyjskim. Tak więc jednym z kontrowersyjnych dodatków jest krzem, oznaczonylitera C. Mając zaledwie 1-1,5% tej substancji w składzie, jest w stanie zwiększyć wytrzymałość, a jednocześnie utrzymać lepkość. Jeśli zaczniesz zwiększać zawartość składnika w strukturze, wzrośnie opór elektryczny i przenikalność magnetyczna. Ponadto krzem jest w stanie zwiększyć elastyczność, odporność na korozję i utlenianie. Jednak przy tym wszystkim należy wziąć pod uwagę, że zwiększa kruchość stali.

Dwa ostatnie dodatki to kob alt (K) i aluminium (Yu). Dodatek pierwszego pierwiastka zwiększa odporność na ciepło i uderzenia. Aluminium zwiększa odporność na kamień.

Co to są zanieczyszczenia?

Mówiąc o oznaczaniu pierwiastków stopowych w gatunkach metali, nie można nie wspomnieć o zanieczyszczeniach. Po pierwsze, ich obecność wpływa również na właściwości produktów. Po drugie, nie można całkowicie pozbyć się ich obecności w składzie substancji, dlatego ich udział masowy jest okresowo wskazywany na etykiecie.

Różne zanieczyszczenia i ich skutki

Litera A oznacza azot. Jeśli jest obecny, jest zwykle wskazywany mniej więcej w środku oznaczenia. Dzięki swoim właściwościom jest identyczny z obecnością tlenu. W przypadku przekroczenia pewnego ułamka masowego jednego z tych dwóch pierwiastków zwiększa się kruchość materiału. Ponadto zmniejszą się również takie cechy, jak lepkość i wytrzymałość.

Kontrowersyjnym zanieczyszczeniem jest węgiel (U). Jeśli zawiera do 1,2%, może mieć pozytywny wpływ, zwiększając twardość, wytrzymałość, limitpłynność. W przypadku zaobserwowania nawet niewielkiego przekroczenia tego wskaźnika, zarówno wytrzymałość, jak i ciągliwość zaczynają gwałtownie się pogarszać.

Mangan (G) i siarka również należą do zanieczyszczeń. Mangan, podobnie jak węgiel, działa w różny sposób w zależności od udziału masowego w strukturze. Jeżeli zawartość pierwiastka „G” nie przekracza 0,8%, można go nazwać zanieczyszczeniem technologicznym. Zwiększa stopień odtleniania stali, zmniejsza negatywny wpływ siarki na produkt.

Jeżeli ułamek masowy drugiego pierwiastka przekracza 0,65%, ma to znaczący szkodliwy wpływ. Plastyczność, odporność na korozję i udarność są znacznie zmniejszone. Wzrost zawartości siarki w składzie pogorszy również zdolność spawania stali.

Ostatnim szkodliwym zanieczyszczeniem jest wodór. Wzrost udziału masowego tego składnika prowadzi do znacznego wzrostu kruchości.

Przegląd znakowania

Symbole pierwiastków stopowych w stalach zgodnie z GOST 4543-71 wynikają z faktu, że w ten sposób udoskonalono wiele materiałów. Zgodnie z tymi zasadami najpierw wskazana jest litera, a po niej liczba wskazująca ilość tego pierwiastka. Możesz to rozważyć na przykładzie marki takiej jak X5CrNi18-10.

Należy od razu powiedzieć, że oznaczenie nie zawsze jest wykonane rosyjskimi literami, czasem w innym języku, jak wskazano w przykładzie. W tym przypadku dekodowanie wygląda tak: litera „X” wskazuje, że stop należy do kategorii stali nierdzewnych z magnetycznych lub chromowychgrupy; liczba 5 to zawartość węgla, która w tym przypadku wynosi 0,05%; Cr i Ni to odpowiednio chrom i nikiel, a 18 i 10 to odpowiednio ich udziały procentowe. Oznacza to, że struktura tego typu produktu zawiera 0,05% węgla, 18% chromu i 10% niklu.

Oznaczanie innych grup

Oznaczenie pierwiastków stopowych tworzących stal może również wskazywać na ich przynależność do określonej kategorii produktów. Tak więc stal nierdzewna chromowo-niklowa będzie miała literę „I” na początku swojego oznaczenia. Stale narzędziowe na łożyska kulkowe i szybkotnące będą początkowo oznaczane odpowiednio literami „W” i „R”.

Stale stopowe mogą być wysokiej jakości lub nawet bardzo wysokiej jakości. W takim przypadku na końcu oznaczenia dodaje się do nich odpowiednio „A” lub „W”. Konwencjonalne stale stopowe po prostu nie mają takich oznaczeń na końcu ich oznaczeń.

Warto zauważyć, że czasami stalom stopowym dodaje się specjalne oznaczenie, jeśli materiał został uzyskany przez walcowanie. W tym przypadku oznaczenie zawiera albo „H” – stal twardą, albo „TO” – stal ulepszoną cieplnie.

Sekwencja oznaczenia elementów

Aby określić najdokładniejszy skład chemiczny produktu, będziesz musiał zapoznać się z jego dokumentacją, jednak umiejętność zrozumienia oznaczeń może pomóc w określeniu głównych dodatków stopowych i zanieczyszczeń.

Tak, jeśli na początkuJeśli na oznaczeniu stali podana jest dowolna liczba, określa ona udział masowy węgla w składzie w setnych częściach procenta. Następnie rozpoczyna się wyliczanie dodatków, które składają się na stal stopową. Natychmiast po każdej literze w oznaczeniu zostanie wskazana liczba pokazująca ilościową zawartość pierwiastka chemicznego w składzie w procentach. Zdarza się jednak również, że zaraz po literze nie ma w ogóle cyfry. Oznacza to, że zawartość tego pierwiastka w składzie nie przekracza 1,5%, a więc jest dość niewielka.

Różne stale stopowe

Na koniec warto zwrócić uwagę, do czego zwykle używa się tego rodzaju metalu. Jest stal stopowa typu narzędziowego. Jak sama nazwa wskazuje, jest szeroko stosowany do produkcji wszelkiego rodzaju narzędzi. Jest powszechnie porównywany do zwykłej stali węglowej. Chemicznie ulepszony związek ma większą twardość i wytrzymałość, ale wszystkie związki stopowe są bardziej kruche niż zwykły węgiel.

Stal należąca do grupy cięcia z dużą prędkością okazała się doskonała. Taki materiał charakteryzuje się dużą twardością i czerwoną twardością do 600 stopni Celsjusza.

Stale konstrukcyjne stopowe o specjalnych właściwościach stanowią oddzielną dużą grupę. Oznacza to, że mogą to być produkty nierdzewne, metalowe o ulepszonych właściwościach elektrycznych i magnetycznych oraz inne.

Jak widać z powyższego, materiały stopowe są obecnie bardzo aktywnie wykorzystywane w wielu gałęziach przemysłu. Z tego powodu, aby znać i być w stanie zrozumieć tego rodzaju oznaczeniestal jest tego warta dla każdego, kto zamierza robić z nią interesy.