Προσδιορισμός στοιχείων κράματος στον χάλυβα: ταξινόμηση, ιδιότητες, σήμανση, εφαρμογή

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Σήμερα, μια ποικιλία από χάλυβα χρησιμοποιούνται σε πολλές βιομηχανίες. Μια ποικιλία ποιοτικών, μηχανικών και φυσικών ιδιοτήτων επιτυγχάνεται με το κράμα του μετάλλου. Ο χαρακτηρισμός των στοιχείων κράματος σε χάλυβα βοηθά στον προσδιορισμό των συστατικών που εισήχθησαν στη σύνθεση, καθώς και στην ποσοτική περιεκτικότητά τους.

Γενικές πληροφορίες και γενική ταξινόμηση

Όταν πρόκειται για κράμα χάλυβα, αυτό σημαίνει ότι στο υλικό έχουν προστεθεί ειδικά στοιχεία που έχουν αλλάξει τις μηχανικές και φυσικές ιδιότητες του αρχικού υλικού. Επιπλέον, αλλάζει και η εσωτερική δομή του υλικού. Ο χαρακτηρισμός των στοιχείων κράματος σε χάλυβα βοηθά όχι μόνο να κατανοήσουμε ποια πρόσθετα έχουν εισαχθεί. Ανάλογα με αυτές, διακρίνονται πολλές κατηγορίες του ίδιου του προϊόντος.

Η πρώτη ταξινόμηση βασίζεται στην ποσότητα του άνθρακα. Υπάρχουν χάλυβες χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, όπου η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι έως και 0,25%, οι χάλυβες μεσαίου άνθρακα περιέχουν από 0,25 έως 0,65% πρόσθετα,υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα περιέχουν περισσότερο από 0,65% άνθρακα στη σύνθεση.

Άλλα σημάδια ταξινόμησης

Όλοι οι τύποι του μελετημένου υλικού χωρίζονται σε τρεις ακόμη κατηγορίες, ανάλογα με τη συνολική περιεκτικότητα του χάλυβα σε στοιχεία κράματος. Ο χαρακτηρισμός αυτών των ομάδων είναι χαμηλής κραματοποίησης, μεσαίου κράματος, υψηλής κραματοποίησης. Στην πρώτη περίπτωση, το συνολικό κλάσμα μάζας των προσθέτων δεν υπερβαίνει το 2,5%, για τη δεύτερη ομάδα - όχι περισσότερο από 10%, για την τρίτη ομάδα - από 10 έως 50%.

Επιπλέον, αξίζει να σημειωθεί ότι ανάλογα με τις ιδιότητες που δίνουν τα στοιχεία κράματος στον χάλυβα, αλλάζει η εσωτερική του δομή. Απαιτεί επίσης κατανόηση. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιώντας την ονομασία των στοιχείων κράματος σε χάλυβα, είναι δυνατός ο προσδιορισμός της δομής του προϊόντος. Και σε αυτή τη βάση, κάντε μια άλλη ταξινόμηση:

1. Υπο-ευτεκτοειδής ποιότητα χάλυβα - πάρα πολύ φερρίτης στη σύνθεση.
2. Η τάξη ευτεκτοειδούς υποδηλώνει τη δομή του περλίτη του προϊόντος.
3. Η ομάδα προϊόντων υπερευτεκτοειδούς χαρακτηρίζεται από δομή που περιέχει δευτερογενή καρβίδια.
4. Η κατηγορία υλικού Ledeburite περιέχει πρωτογενή καρβίδια.

Κύρια στοιχεία και ο αντίκτυπός τους

Πολλά διαφορετικά εξαρτήματα προστίθενται στον χάλυβα. Ο χαρακτηρισμός των στοιχείων σε κραματοποιημένους χάλυβες πραγματοποιείται με γράμματα, πιο συχνά τα πρώτα κεφαλαία γράμματα του ίδιου του ονόματος του εξαρτήματος.

Μπορείτε να ξεκινήσετε με χρώμιο και νικέλιο. Ονομάζονται αντίστοιχα με τα γράμματα Χ και Η. Αν μιλάμε για την επίδραση του χρωμίου, τότε αυτόαυξάνει την αντίσταση του χάλυβα στη διάβρωση. Επιπλέον, αυξάνεται επίσης η αντοχή και η σκληρότητα. Το χρώμιο θεωρείται το κύριο συστατικό κράματος στην κατασκευή ανοξείδωτων προϊόντων.

Ο χαρακτηρισμός των στοιχείων σε ποιότητες κράματος χάλυβα βοηθά στον γρήγορο προσδιορισμό των ιδιοτήτων του υλικού και του σκοπού του. Έτσι, η σήμανση "H" υποδεικνύει την περιεκτικότητα σε νικέλιο, πράγμα που σημαίνει ότι η ουσία έχει υψηλό ιξώδες, μεγαλύτερη ολκιμότητα και καλή αντοχή στη διάβρωση.

Πρόσθετα στοιχεία κράματος

Στη συνέχεια θα πρέπει να ειπωθεί για το τιτάνιο (T) και το βανάδιο (F). Η αύξηση της περιεκτικότητας σε Τ υποδηλώνει μείωση της κοκκοποίησης της δομής, η οποία αυξάνει την αντοχή και την πυκνότητα. Επιπλέον, η αντοχή στη σκουριά βελτιώνεται και η επεξεργασία απλοποιείται. Το βανάδιο χαρακτηρίζεται επίσης ως στοιχείο κράματος σε ποιότητες χάλυβα με το γράμμα F. Σε αυτήν την περίπτωση, βοηθά επίσης στη μείωση της κοκκοποίησης, αλλά το αποτέλεσμα είναι κάπως διαφορετικό και συνίσταται στη βελτίωση της ρευστότητας και στην αύξηση της αντοχής σε εφελκυσμό.

Στη συνέχεια, θα πρέπει να μιλήσουμε για το μολυβδαίνιο(M) και το βολφράμιο(B).

Η εισαγωγή του "M" στη σύνθεση βελτιώνει τη σκληρυνσιμότητα των προϊόντων, αυξάνει την αντοχή στη διάβρωση και μειώνει την ευθραυστότητα. Το "B" μειώνει επίσης την ευθραυστότητα κατά το σκλήρυνση εμποδίζοντας την ανάπτυξη των κόκκων κατά τη θέρμανση, επιπλέον αυξάνοντας τη συνολική σκληρότητα.

Ο χαρακτηρισμός των γραμμάτων των στοιχείων κράματος σε χάλυβα μερικές φορές δεν ταιριάζει με το όνομά τους στα ρωσικά. Έτσι, ένα από τα αμφιλεγόμενα πρόσθετα είναι το πυρίτιο, που δηλώνεταιγράμμα C. Με μόνο 1-1,5% αυτής της ουσίας στη σύνθεση, είναι σε θέση να αυξήσει την αντοχή και ταυτόχρονα να διατηρήσει το ιξώδες. Εάν αρχίσετε να αυξάνετε το περιεχόμενο του εξαρτήματος στη δομή, τότε η ηλεκτρική αντίσταση και η μαγνητική διαπερατότητα θα αυξηθούν. Επιπλέον, το πυρίτιο είναι σε θέση να αυξήσει την ελαστικότητα, την αντοχή στη διάβρωση και την οξείδωση. Ωστόσο, με όλα αυτά, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι αυξάνει την ευθραυστότητα του χάλυβα.

Τα δύο τελευταία πρόσθετα είναι το κοβάλτιο (K) και το αλουμίνιο (Yu). Η προσθήκη του πρώτου στοιχείου αυξάνει την αντίσταση στη θερμότητα και την αντοχή στην κρούση. Το αλουμίνιο αυξάνει την αντίσταση αλάτων.

Τι είναι οι ακαθαρσίες;

Μιλώντας για την ονομασία στοιχείων κράματος σε μεταλλικές ποιότητες, δεν μπορούμε να μην αναφέρουμε τις ακαθαρσίες. Πρώτον, η παρουσία τους επηρεάζει επίσης τις ιδιότητες των προϊόντων. Δεύτερον, είναι αδύνατο να απαλλαγούμε εντελώς από την παρουσία τους στη σύνθεση της ουσίας και επομένως το κλάσμα μάζας τους αναφέρεται περιοδικά στην επισήμανση.

Διάφορες ακαθαρσίες και τα αποτελέσματά τους

Το γράμμα Α σημαίνει άζωτο. Εάν υπάρχει, συνήθως υποδεικνύεται περίπου στη μέση της σήμανσης. Με τις ιδιότητές του, είναι πανομοιότυπο με την παρουσία οξυγόνου. Εάν ξεπεραστεί ένα ορισμένο κλάσμα μάζας ενός από αυτά τα δύο στοιχεία, η ευθραυστότητα του υλικού αυξάνεται. Επιπλέον, χαρακτηριστικά όπως το ιξώδες και η αντοχή θα μειωθούν επίσης.

Η αμφιλεγόμενη ακαθαρσία είναι ο άνθρακας (U). Εάν περιέχει έως και 1,2%, τότε μπορεί να έχει θετική επίδραση, αυξάνοντας τη σκληρότητα, την αντοχή, το όριορευστότητα. Εάν παρατηρηθεί ακόμη και μια ελαφρά υπέρβαση αυτού του δείκτη, τότε τόσο η αντοχή όσο και η ολκιμότητα αρχίζουν να επιδεινώνονται γρήγορα.

Το μαγγάνιο (G) και το θείο ανήκουν επίσης στις ακαθαρσίες. Το μαγγάνιο, όπως και ο άνθρακας, έχει διαφορετική επίδραση ανάλογα με το κλάσμα μάζας στη δομή. Εάν η περιεκτικότητα του στοιχείου "G" δεν υπερβαίνει το 0,8%, τότε μπορεί να ονομαστεί τεχνολογική ακαθαρσία. Αυξάνει τον βαθμό αποξείδωσης του χάλυβα, μειώνει την αρνητική επίδραση του θείου στο προϊόν.

Αν το κλάσμα μάζας του δεύτερου στοιχείου υπερβαίνει το 0,65%, τότε έχει σημαντική επιζήμια επίδραση. Η πλαστικότητα, η αντοχή στη διάβρωση και η αντοχή σε κρούση μειώνονται σημαντικά. Η αύξηση του θείου στη σύνθεση θα επιδεινώσει επίσης την ικανότητα συγκόλλησης χάλυβα.

Η τελευταία επιβλαβής ακαθαρσία είναι το υδρογόνο. Μια αύξηση στο κλάσμα μάζας αυτού του συστατικού οδηγεί σε σημαντική αύξηση της ευθραυστότητας.

Επισκόπηση επισήμανσης

Σύμβολα για στοιχεία κράματος σε χάλυβες σύμφωνα με το GOST 4543-71 οφείλονταν στο γεγονός ότι υπάρχουν πολλά υλικά βελτιωμένα με αυτόν τον τρόπο. Σύμφωνα με αυτούς τους κανόνες, πρώτα υποδεικνύεται ένα γράμμα και μετά ένας αριθμός που υποδεικνύει την ποσότητα αυτού του στοιχείου. Μπορείτε να το εξετάσετε στο παράδειγμα μιας επωνυμίας όπως το X5CrNi18-10.

Θα πρέπει να ειπωθεί αμέσως ότι η σήμανση δεν είναι πάντα με ρωσικά γράμματα, μερικές φορές σε άλλη γλώσσα, όπως υποδεικνύεται στο παράδειγμα. Σε αυτή την περίπτωση, η αποκωδικοποίηση μοιάζει με αυτό: το γράμμα "X" δείχνει ότι το κράμα ανήκει στην κατηγορία των ανοξείδωτων χάλυβων από μαγνητικό ή χρώμιοομάδες? ο αριθμός 5 είναι η περιεκτικότητα σε άνθρακα, η οποία στην περίπτωση αυτή είναι 0,05%. Το Cr και το Ni είναι χρώμιο και νικέλιο, αντίστοιχα, και 18 και 10 είναι τα ποσοστά τους, αντίστοιχα. Δηλαδή, η δομή αυτού του τύπου προϊόντος περιέχει 0,05% άνθρακα, 18% χρώμιο και 10% νικέλιο.

Σήμανση άλλων ομάδων

Η ονομασία των στοιχείων κράματος που συνθέτουν τον χάλυβα μπορεί επίσης να υποδηλώνει ότι ανήκουν σε μια συγκεκριμένη κατηγορία προϊόντων. Έτσι, το ανοξείδωτο χρώμιο-νικέλιο θα έχει το γράμμα "I" στην αρχή της σήμανσής του. Οι χάλυβες εργαλείων με ρουλεμάν και υψηλής ταχύτητας θα επισημαίνονται αρχικά με "W" και "R", αντίστοιχα.

Οι κραματοποιημένοι χάλυβες μπορεί να είναι υψηλής ποιότητας ή ακόμα και εξαιρετικά υψηλής ποιότητας. Σε αυτή την περίπτωση, προστίθενται "A" ή "W" στο τέλος της σήμανσης, αντίστοιχα. Οι συμβατικοί κραματοποιημένοι χάλυβες απλώς δεν έχουν τέτοιες ονομασίες στο τέλος των σημάνσεών τους.

Αξίζει να σημειωθεί εδώ ότι μερικές φορές προστίθεται ειδική ονομασία στους κραματοποιημένους χάλυβες εάν το υλικό ελήφθη με έλαση. Σε αυτήν την περίπτωση, η σήμανση περιέχει είτε "H" - σκληρά κατεργασμένο χάλυβα ή "TO" - θερμικά επεξεργασμένο χάλυβα.

Ακολουθία χαρακτηρισμού στοιχείων

Για να προσδιορίσετε την πιο ακριβή χημική σύνθεση ενός προϊόντος, θα πρέπει να εξετάσετε την τεκμηρίωσή του, ωστόσο, η ικανότητα κατανόησης των σημάνσεων μπορεί να σας βοηθήσει να προσδιορίσετε τα κύρια πρόσθετα και ακαθαρσίες κραμάτων.

Έτσι, αν στην αρχήΕάν υπάρχει οποιοσδήποτε αριθμός στη σήμανση χάλυβα, τότε προσδιορίζει το κλάσμα μάζας του άνθρακα στη σύνθεση σε εκατοστά του τοις εκατό. Μετά από αυτό, αρχίζει η απαρίθμηση των προσθέτων που συνθέτουν τον κράμα χάλυβα. Αμέσως μετά από κάθε γράμμα στην ονομασία, θα εμφανίζεται ένας αριθμός που δείχνει την ποσοτική περιεκτικότητα του χημικού στοιχείου στη σύνθεση ως ποσοστό. Ωστόσο, συμβαίνει επίσης ότι αμέσως μετά το γράμμα δεν υπάρχει καθόλου αριθμός. Αυτό σημαίνει ότι η περιεκτικότητα αυτού του στοιχείου στη σύνθεση δεν υπερβαίνει το 1,5%, το οποίο είναι αρκετά μικρό.

Διάφοροι κραματοποιημένοι χάλυβες

Στο τέλος, αξίζει να σημειωθεί σε τι χρησιμοποιούνται συνήθως αυτοί οι τύποι μετάλλων. Υπάρχει κράμα χάλυβα τύπου εργαλείου. Όπως υποδηλώνει το όνομα, χρησιμοποιείται ευρέως για την παραγωγή κάθε είδους εργαλείων. Συνήθως συγκρίνεται με τον συνηθισμένο ανθρακούχο χάλυβα. Η χημικά ενισχυμένη ένωση έχει μεγαλύτερη σκληρότητα και αντοχή, αλλά όλες οι κραματοποιημένες ενώσεις είναι πιο εύθραυστες από τον κανονικό άνθρακα.

Ο χάλυβας που ανήκει στην ομάδα της κοπής υψηλής ταχύτητας έχει αποδειχθεί εξαιρετικός. Τέτοιο υλικό χαρακτηρίζεται από υψηλή σκληρότητα και κόκκινη σκληρότητα έως 600 βαθμούς Κελσίου.

Οι δομικοί κραματοποιημένοι χάλυβες με ειδικά χαρακτηριστικά αποτελούν ξεχωριστή μεγάλη ομάδα. Δηλαδή, μπορεί να είναι ανοξείδωτα προϊόντα, μέταλλο με βελτιωμένα ηλεκτρικά και μαγνητικά χαρακτηριστικά και άλλα.

Όπως φαίνεται από όλα τα παραπάνω, το κραματοποιημένο υλικό χρησιμοποιείται σήμερα εξαιρετικά ενεργά και σε πολλές βιομηχανίες. Για το λόγο αυτό, να γνωρίζει και να μπορεί να κατανοήσει την ονομασία αυτού του είδουςτο ατσάλι αξίζει τον κόπο σε όποιον πρόκειται να συνεργαστεί μαζί της.