Jeklo je deformabilna zlitina majhne količine ogljika (manj kot 2%) z železom in drugimi kemičnimi elementi. To je zelo razširjen material, ki se uporablja v skoraj vseh industrijskih sektorjih. Specifična teža jekla je določena glede na njegovo vrsto, ki je oblikovana glede na namen in kemične sestavine kovinske zlitine.

Razvrstitev in lastnosti jekel

Jeklo ima veliko lastnosti, saj je konstrukcijski material. Glavna od njih je trdnost: zlitina je sposobna prenašati zadostno napetost v delovnih pogojih. Med drugimi značilnostmi so:

  • duktilnost - odpornost na znatne deformacije brez uničenja med izdelavo konstrukcij in na mestih zastojev med njihovim delovanjem;
  • viskoznost - sposobnost absorbiranja sil zunanje sile, ki preprečuje širitev vrzeli;
  • odpornost na razpoke;
  • trdota
  • elastičnost;
  • hladna odpornost;
  • toplotna odpornost.

Jeklo je razvrščeno po mikrostrukturi, vsebnosti kemičnih elementov, vrsti in načinu izdelave ter področju uporabe. Vsaka razvrstitev vključuje veliko točk, ki so značilne za to gradivo.

Kemična sestava

Po kemijski kombinaciji se zlitine delijo na ogljikove in legirane. Prve so razvrščene glede na odstotek vsebovanega ogljika:

  • nizko vsebnost ogljika - do 0, 3%;
  • srednji ogljik - 0, 3-0, 7%;
  • visoko ogljik - od 0, 7%.

Tehnološki parametri kovine se izboljšajo z zlitjem. Zlitine, ki poleg naravnih feroimpurnosti vsebujejo elemente, vnesene za določen namen, imenujemo legirane. Običajno je jeklo obogateno z naslednjimi kemičnimi elementi:

  • molibden;
  • volfram;
  • krom;
  • aluminij;
  • nikelj;
  • barij;
  • vanadij;
  • talij;
  • mangan;
  • silicij.

Pomembnejše izboljšanje lastnosti zlitine dosežemo z integriranim pristopom k zlitini. Zlitine zlitin so razvrščene po njihovi kemijski zgradbi. Naslednje spojine se razlikujejo glede na odstotek dodanih elementov:

  • nizko legirani do 2, 5%;
  • srednje legirani - 2, 5-10%;
  • visoko legirana - od 10%.

Strukturne značilnosti

V skladu z mikrostrukturo zlitine in jekla, dobljena z žarjenjem, delimo na karbidne ali ledeburitne, feritne, hipereutektoidne, hipereutektoidne, avstenitne. V normalnih pogojih nastajajo biserni, martenzitni in avstenitni.

Biserne so predstavljene z ogljikovimi in dopiranimi vzorci z majhno vrednostjo legiranih frakcij, martenzitni pa z že večjo vsebnostjo takih komponent. Najvišji odstotek dodatnih komponent je v avstenitnih jeklih.

Vsebnost nečistoč

Kovine so po kakovosti, in sicer po razvojni tehnologiji in prisotnosti dodatkov, razdeljene v štiri kategorije. Obstajajo jekla navadne (navadne) kakovostne, kakovostne, kakovostne in predvsem kakovostne:

  • Zlitine običajne kakovosti se talijo v pretvornikih, ki uporabljajo kisik ali ogromne peči na prostem, in jih glede na kemijsko strukturo uvrščajo med srednje ogljike z vsebnostjo ogljika do 0, 6%. Navadna izdelava uvaja zlitine kot poceni materiale z nizkimi mehanskimi lastnostmi v primerjavi z drugimi kategorijami. Prisotnost žvepla - do 0, 06%, fosforja - do 0, 07%. Znane so naslednje vrste podobnega jekla: St5kp, StO.
  • Visokokakovostno jeklo se tali po analogiji v pretvornikih ali pečeh, vendar pod pogojem strožjih zahtev glede strukture naboja, taljenja in ulivanja. Kemična sestava razlikuje ogljikove ali legirane materiale. Žveplo je vsebovano v količini največ 0, 04%, fosfor - do 0, 03%. Znane blagovne znamke - 20kp, 08kp.
  • Kvalitetni jekleni razred je podvržen postopku taljenja, predvsem v električnih pečeh z elektroslagnim taljenjem ali drugih tehnoloških metodah, ki zagotavljajo visoko čistost. Vsebnost nekovinskih dodatkov predstavlja prisotnost žvepla v prostornini do 0, 04%, fosforja - do 0, 03%, pa tudi odsotnost plinskih nečistoč. Zaradi tega se mehanski kazalci povečujejo. Pogoste znamke so 15X2MA, 20A.
  • Posebno kakovostne zlitine se zaradi taljenja z elektroslagom učinkovito očistijo iz oksidov in sulfidov. Ta kategorija jekla je talil le legirano. Proizvaja se z električnimi pečmi z uporabo elektrometalurških metod. Vsebnost žvepla - manj kot 0, 01%, fosfor - 0, 025%. Znane blagovne znamke - 20HGNTR-Sh, 18HG-Sh.

Oddelek za prijave

Ker so stroški jekla razmeroma majhni in obseg izdelave, nasprotno, dosega zelo velike vrednosti, je obseg materiala ogromen in raznolik. Glede na uporabo jekla in njihovih zlitin so razdeljeni na konstrukcijska, orodna, jekla s posebnimi fizikalnimi in kemijskimi lastnostmi. Konstrukcijska jekla delimo na take vrste.

  • Gradnja - nizke zlitine in ogljik, običajne kakovosti. Ena glavnih tehničnih lastnosti je visoka varljivost. Znamke: S390K, S440D, S255.
  • Jeklo za hladno vtiskovanje - kakovostno nizkoogljične razrede 08kp, 08Yu v obliki pločevine.
  • Kroglični ležaj - visoko ogljikovo jeklo z dodatkom kroma, ima visoko trdnost in lastnosti, odporne proti obrabi (ШХ15, ШХ9).
  • Izboljšana jekla so tista s povprečno vsebnostjo ogljika (stopnje 35, 45, 50), kroma (40X, 50X), kroma z borom (ZOHRA), silicija in mangana, niklja, niklja in molibdena. S pomočjo termičnega utrjevanja in visokega kaljenja se mehanske značilnosti zlitin povečajo.
  • Samodejno - zlitine z dodatkom žvepla, telurja, selena in svinca, kar vodi k ustvarjanju krhkih mikrorezancev in zmanjšuje trenje rezalnika in kovinskih sekancev. Poiščite uporabo v množični proizvodnji klinov, matic, vijakov na avtomatskih strojih za obdelavo kovin. Jeklene stopnje: A12, A20, A40G, AC11.
  • Cementirano - nizkoogljične (15, 25) in zlitine (15H, 15HF, 20ХН, 12ХНЗА). Uporabljajo se za proizvodnjo delov, ki so podvrženi površinski prenapetosti in nosijo dinamične dodatne obremenitve.
  • Visoko trdna - srednje ogljikova legirana jekla (3ОХГСН2А, ОЗН18К9М5Т, 04ХИН9М2Д2ТЮ), ki imajo z izbiro kemijske strukture in toplotne obdelave natezno trdnost, ki je 2-krat večja od trdnosti pri preprostih konstrukcijskih.
  • Pomladno-spomladanska so ogljikova jekla razredov 65, 70 in zlitine s silicijem, kromom, volframom, manganom, vanadijem in borom, kar pomaga povečati njihovo mejo elastičnosti (50KhGS, 60S2, 60S2KhFA, 55KhGR). Imajo dolgo elastičnost in sposobnost upiranja deformacijam in utrujenosti.
  • Odporen proti obrabi - uporablja se pri proizvodnji delov, ki delujejo v okolju abrazivnega stika, visokega tlaka in trčenja (110G13L).
  • Toplotno odporna, toplotno odporna - jekla z majhno količino ogljika (0, 1-0, 45%), kot tudi legirana s silicijem, kromom, nikljem, kobaltom in drugimi sestavnimi deli. Obvezno v strukturi zlitine vsebuje mangan in nikelj, slednji zagotavlja potrebno povečanje dolgoročne korozijske odpornosti z rahlim povečanjem trdnosti in kratkoročne odpornosti. Poiščite uporabo v proizvodnji ventilskih, plinskih turbin in parnih turbinskih povezav različnih mehanizmov, cevi.

Glede na uporabo zlitine orodij delimo na zlitine za rezanje in merjenje orodij, die. Pri izdelavi rezalnega orodja se zatečejo k uporabi ogljika, orodja, zlitin, hitrih zlitin.

Prisotnost ogljika v ogljikovih zlitinah ogljika je 0, 65-1, 32%, običajne stopnje so U7, U13, U7A, U13A. V to kategorijo so običajno uvrščene zlitine z majhnimi deleži legirnih sestavnih delov, saj imajo majhne razlike.

Legirana orodna jekla imajo v svoji kemijski strukturi od 1 do 3% nečistoč. Široko uporabljene razrede 9XC, HVGS za izdelavo nasadnikov, vrtalnikov velikih premerov, rezkalnikov, HVG (breskev, reamerjev). Orodja za rezanje z visoko hitrostjo so izdelana iz visokohitrostnih jekel z visoko toplotno odpornostjo. Najbolj uporabljene znamke so R9, R6M5, R9F5, RYUK5F5.

Pri izdelavi merilnih instrumentov z uporabo razredov U8-12, X, 12X1, HVG, X12F1. Zlitine imajo trdoto, odpornost proti obrabi in stabilnost linearnih parametrov. Lestvice merilnih instrumentov, ravnilov in sponk so izdelane iz jeklene pločevine 15. Zlitine so podvržene predhodni toplotni obdelavi, kar izboljšuje kakovost mehanskih lastnosti. Merila za žičnata jekla:

  • visoka trdota;
  • toplotna odpornost;
  • odpornost proti obrabi;
  • utrjenost.

Specifična teža

Fizična vrednost gostote ali specifične teže jekla je 7, 8 g na 1 cm³ prostornine. Za izračun specifične teže kovine obstaja poseben kalkulator. Specifična teža običajnih vrst v gramih na kubični centimeter:

  • 12X18H10T, nerjavni strukturni kriogen - 7, 9;
  • 08X18H10T, toplotno odporen proti koroziji od nerjavečega jekla - 7, 9;
  • 09G2S, nizko legirana konstrukcija - 7, 85:
  • 10, 20, 30, 40, strukturna kakovost ogljika - 7, 85;
  • St3sp, St3ps, strukturni ogljik - 7, 87;
  • 5ХНМ, vtiskovanje orodja - 7, 8;
  • X12MF, matrica orodja - 7, 7;
  • 65 G, konstrukcijska vzmet-vzmet - 7, 85;
  • 30HGSA, konstrukcijsko legiran - 7, 85.

Aluminij, mangan, ogljik, krom pogosto znižujejo gostoto zlitin. Kobalt, nikelj, volfram in baker v nasprotju s tem lahko povečajo.

Kategorija:

Tehnologija