Τι τύποι χάλυβα υπάρχουν και πώς να τον επεξεργαστούμε

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:24

Χωρίς την ανακάλυψη του χάλυβα, των ιδιοτήτων και των μεθόδων επεξεργασίας του, ο σύγχρονος πολιτισμός δεν θα υπήρχε. Από την αρχαιότητα είναι γνωστά ορισμένα είδη χάλυβα που χρησιμοποιούνταν για την παραγωγή όπλων και εργαλείων. Με την ανάπτυξη της μεταλλουργίας και της τεχνολογίας κατεργασίας μετάλλων, αυτό το υλικό άρχισε να χρησιμοποιείται σχεδόν σε κάθε τομέα της ανθρώπινης δραστηριότητας.

Ταξινόμηση κατά χημική σύνθεση

Το κράμα του σιδήρου με άνθρακα, η περιεκτικότητα του τελευταίου στο οποίο δεν υπερβαίνει το 2%, ονομάζεται χάλυβας. Οι κύριοι τύποι του ταξινομούνται κυρίως με βάση το επίπεδο περιεκτικότητας σε άνθρακα:

• χαμηλών εκπομπών άνθρακα;
• μέτριος άνθρακας;
• υψηλό άνθρακα.

Η πρώτη μορφή του ονομασμένου συστατικού δεν περιέχει περισσότερο από 0,25%. Στους χάλυβες μεσαίου άνθρακα, η περιεκτικότητά του κυμαίνεται μεταξύ 0,25-0,6%, και οι χάλυβες υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα διακρίνονται από συγκέντρωση άνω του 0,6%.

κράμα χάλυβα

Οι αρχικές πρώτες ύλες για τη χαλυβουργία περιέχουν ήδη κάποιες ακαθαρσίες. Τα περισσότερα από αυτά είναι επιβλαβή, αλλά υπάρχουν και αυτά πουβελτίωση των ιδιοτήτων του τελικού προϊόντος. Με την πάροδο του χρόνου, διαπιστώθηκε ότι ορισμένα πρόσθετα αλλάζουν σημαντικά τις βασικές φυσικές και χημικές ιδιότητες του περιγραφόμενου κράματος. Έτσι, ανακαλύφθηκε η διαδικασία κράματος. Και σήμερα, οι τύποι και οι ιδιότητες του χάλυβα με κράμα αποτελούν προτεραιότητα στην έρευνα μεταλλουργικών εργαστηρίων και ινστιτούτων.

Ανάλογα με τη συγκέντρωση χρήσιμων ακαθαρσιών, αυτοί οι χάλυβες χωρίζονται σε τρεις ομάδες:

• χαμηλό κράμα (ακαθαρσίες έως 2,5%);
• μεσαίου κράματος (στοιχεία κράματος από 2,5 έως 10%);
• πολύ κράμα (περισσότερο από 10% κράμα).

Ταξινόμηση κατά σκοπό

Ανάλογα με τη μέθοδο παραγωγής, τη χημική σύσταση και την ποσότητα των στοιχείων κράματος, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι χάλυβα:

• δομικό;
• instrumental;
• με ειδικές φυσικές ιδιότητες;
• με ειδικές χημικές ιδιότητες.

Ο δομικός τύπος είναι ο πιο ογκώδης, τέτοια κράματα χρησιμοποιούνται στην κατασκευή των περισσότερων προϊόντων μηχανικής και στις κατασκευές.

Τα εργαλεία είναι υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, υψηλής σκληρότητας, αλλά και εύθραυστα. Χρησιμοποιούνται για την κατασκευή διαφόρων οργάνων - από χειρουργικά έως κοπή μετάλλων. Εξ ου και το όνομα αυτού του τύπου χάλυβα.

Για ειδικές περιπτώσεις στην παραγωγή χρειάζονται κράματα με δεδομένα φυσικά χαρακτηριστικά:χαμηλός συντελεστής γραμμικής διαστολής, υψηλή ικανότητα μαγνήτισης κ.λπ. Αυτοί οι τύποι χάλυβα ανήκουν στην κατηγορία με ειδικές φυσικές ιδιότητες.

Τα κράματα με καθορισμένες χημικές ιδιότητες είναι ο τελευταίος τύπος στη λίστα μας. Μερικά από αυτά είναι ανθεκτικά στη διάβρωση, άλλα είναι ανθεκτικά στη θερμότητα και υπάρχουν υλικά με αυξημένη χημική αντοχή.

Ταξινόμηση βάσει του επιπέδου επιβλαβών ακαθαρσιών

Οι πιο κοινές ακαθαρσίες που υποβαθμίζουν τις ιδιότητες του χάλυβα είναι το θείο και ο φώσφορος. Σε κράματα συνήθους ποιότητας επιτρέπεται περιεκτικότητα σε θείο έως 0,06% και φώσφορο έως 0,07%. Οι χάλυβες που ανήκουν στην ομάδα υψηλής ποιότητας δεν περιέχουν περισσότερο από 0,035% καθενός από τα επιβλαβή στοιχεία και οι χάλυβες υψηλής ποιότητας - όχι περισσότερο από 0,025%. Σε ιδιαίτερα υψηλής ποιότητας χάλυβες, το επίπεδο των ακαθαρσιών θείου δεν υπερβαίνει το 0,015%, και η περιεκτικότητα σε φώσφορο επιτρέπεται έως και 0,025%.

Μέθοδοι επεξεργασίας χάλυβα

Ανάλογα με το βαθμό θέρμανσης, η επεξεργασία είναι ζεστή και κρύα. Στην πρώτη περίπτωση, το κράμα θερμαίνεται μέχρι το στάδιο του σχηματισμού ωστενίτη, αλλά κάτω από το σημείο τήξης. Ο χάλυβας γίνεται μαλακός και μπορεί να αναμορφωθεί. Ο ψυχρός τύπος επεξεργασίας χάλυβα πραγματοποιείται υπό κανονικές συνθήκες.

Ανάλογα με τον τύπο της κρούσης, χωρίζονται δύο κύριοι τύποι επεξεργασίας: η πίεση και η κοπή. Ο πρώτος τύπος περιλαμβάνει σφυρηλάτηση, έλαση, σχέδιο, σφράγιση και πίεση.

Ο δεύτερος τύπος επεξεργασίας περιλαμβάνει τις ακόλουθες εργασίες: τόρνευση, διάτρηση, φρεζάρισμα. Υπάρχει όμως και κρύοσφράγιση, καθώς και ψυχρή σφυρηλάτηση, η οποία έλαβε ξεχωριστό όνομα - "σκλήρυνση".

Οι τελευταίες εξελίξεις στην ψυχρή κατεργασία χάλυβα με βάση τη θεωρία της ρευστότητας των μετάλλων σας επιτρέπουν να αλλάξετε σημαντικά το σχήμα και το μέγεθος του αρχικού τεμαχίου εργασίας χωρίς θέρμανση και με τη βοήθεια ογκομετρικής πίεσης. Ο χάλυβας φορτώνεται μέχρι να φτάσει σε κατάσταση απόδοσης και είναι «εύχρηστος» για κατεργασία. Αυτή η μέθοδος είναι σχετική για ορισμένα κράματα που αλλάζουν τα φυσικά, χημικά ή αντοχή τους χαρακτηριστικά όταν θερμαίνονται.