Как отличаются стали по степени раскисления


Виды металла по степени раскисления

Сталь можно разделить на три категории по степени раскисления:

     - кипящая сталь;

     - спокойная сталь;

     - полуспокойная сталь.

Кипящая сталь - это не окисленный вид стали, с высоким содержанием неметаллических примесей. Низкоуглеродистая сталь, выпускаемая слабо раскислённой, в связи, с чем при твердении стали процесс окисления углерода продолжается, что отражается в виде выделения пузырьков газа. Обозначается кипящая сталь двумя буквами – КП.

Полуспокойная сталь – представляет собой сталь, полученную при не полном раскислении металла по сравнению с кипящей сталью, но при этом большем, нежели кипящая сталь.

олуспокойная сталь затвердевает без кипения, но с достаточным выделением газов. Полуспокойная сталь имеет в своём составе меньшее количество пузырьков, нежели КП сталь, при этом усадочная раковина незначительно меньше, нежели у спокойной стали. Свойства и качество данной стали приближаются к спокойной и маркируются обозначением ПС.

Спокойная сталь - раскисленная сталь, в составе которой находится минимальное количество неметаллических примесей и шлаков. Спокойная сталь является более раскисленной в сравнении с полуспокойной и кипящей сталью. Данный эффект возможен при заполнении ковша или печи увеличенным количеством раскислителей: ферросилиция, алюминий итд.

Процесс кристаллизации проходит спокойно, спокойная сталь отличается плотной структурой Спокойная сталь маркируется буквами СП.

Спокойная сталь является обладателем наиболее лучших механических свойств по сравнению с другими видами стали, на втором месте находится полуспокойная сталь, третье кипящая сталь.

Полуспокойная сталь дешевле спокойной стали, кипящая сталь в свою очередь дешевле полуспокойной и спокойной.

В то же время кипящая сталь уступает спокойной и полуспокойной сталям по механическим характеристикам, в связи с этим кипящую сталь не используют для изделий, которые имеют ответственные назначения.

В Москве лазерная резка листового металла с доставкой готовых изделий.

Читайте так же:

Композитная черепица

Транспортировка профнастила

Шина медная

Классификация по степени раскисления. - Классификация стали - Каталог статей

По степени раскисления сталь делится на:

-спокойную сталь,

-полуспокойную сталь,

-кипящую сталь.

Спокойная сталь - раскисленная сталь с минимальным содержанием шлаков и неметаллических примесей. Это литая сталь, более полно раскисленная по сравнению с кипящей сталью и полуспокойной сталью, что достигается вводом в печь или в ковш (иногда в изложницы) увеличенного кол-ва сильных раскислителей - ферросилиция, алюминия и др. Кристаллизуется спокойно, без кипения и выделения искр; отличается плотной структурой. Обозначается буквами «сп».  

Полуспокойная сталь - сталь, полученная при раскислении (в печи, ковше или изложнице) жидкого металла, менее полном, чем при выплавке спокойной стали, но большем, чем при производстве кипящей стали. Полуспокойная сталь затвердевает без кипения, но с выделением газов. В слитке полуспокойной стали содержится меньше пузырей, чем в слитке кипящей стали, а усадочная раковина меньше, чем в слитке спокойной стали. По своим характеристикам качества приближена к спокойной стали. Обозначается буквами « пс».    

Кипящая сталь - не окисленная сталь с высоким содержанием неметаллических примесей. Низкоуглеродистая сталь, выпускаемая из сталеплавильных агрегатов слабо раскислённой, поэтому при её застывании в изложницах продолжается окисление содержащегося в ней углерода кислородом, растворённым в стали, что внешне выражается выделением пузырьков газа (кипением металла). Обозначается буквами «кп».    

Спокойная сталь имеет наилучшие механические свойства. Полуспокойная по качеству занимает среднее место между кипящей и спокойной сталью, частично заменяя последнюю (главным образом в виде конструкционной стали). Полуспокойная сталь дешевле спокойной. Кипящая сталь дешевле спокойной стали и полуспокойной стали, однако уступает им по механическим свойствам, поэтому кипящую сталь для изделий ответственного назначения не применяют

Также степень раскисления влияет на свариваемость стали. Кипящая сталь сваривается хуже. Такая сталь характеризуется резко выраженной неравномерностью распределения серы и фосфора по толщине проката. Местная повышенная концентрация серы может привести к образованию кристаллизационных трещин в шве и околошовной зоне. Кипящая сталь склонна к старению в околошовной зоне и переходу в хрупкое состояние при отрицательных температурах.

В спокойных сталях сера и фосфор распределены более равномерно, чем в кипящих сталях. Эти стали менее склонны к старению и отличаются меньшей реакцией на сварочный нагрев. Полуспокойная сталь по склонности к старению занимает промежуточное положение между кипящей и спокойной сталью.

Кипящая сталь: характеристики, свойства, область применения

Кипящей называют малораскисленную сталь, интенсивно выделяющую газы в изложнице во время застывания. Образующиеся газы: до 90% CO, углекислый газ, азот, водород, метан. Сильные раскислители типа алюминия и титана в производстве такого металла не применяются.

Структура слитка малораскисленного металла

Основной признак слитка кипящей стали – отсутствие сосредоточенной усадочной раковины. Структура слитка зависит от интенсивности и периода кипения расплава. В затвердевшем состоянии он имеет 5 зон:

  • наружная плотная корка;
  • скопление сотовых пузырей, имеющих вытянутую форму;
  • промежуточная зона между сотовыми и вторичными пузырями;
  • скопление глубинных (вторичных) воздушных пузырей;
  • сердцевина слитка – зона глубинных пузырей.

В качественных слитках наружная корка настолько плотная и толстая, что при нагреве и прокатке скопление сотовых пузырей не вскрывается.

«Закупоренная» – разновидность кипящей стали

По степени подавления выделения газов при затвердевании расплава материал находится между кипящей и полуспокойной сталями. Отличие этой технологии – закрывание слитка сверху после разливки механическим или химическим способом.

  • При механическом закупоривании слиток закрывается тяжелой чугунной крышкой.
  • Химическое закупоривание реализуется с помощью добавления сверху изложницы присадок алюминия или ферросилиция. Это приводит к ускоренному твердению верхней части слитка, которая отрезается и отправляется в отходы.

Такая методика позволяет уменьшить время выделения газов и снизить количество воздушных пузырей внутри слитка.

Основные характеристики

Кипящие стали отличаются неоднородностью структуры и химического состава, что приводит к снижению некоторых эксплуатационных характеристик. Прочность металла снижается из-за завариваемых при прокатке воздушных пузырей, которые при вальцовке или штамповке могут привести к расслоению материала.

Свойства кипящей стали

  • Проблемная свариваемость из-за резко выраженной неравномерности по толщине изделия расположения фосфора и серы, негативно влияющих на свойства металла. Зоны с повышенным содержанием серы становятся причиной появления кристаллизационных трещин в шве и около него.
  • Металл склонен к старению в зоне около сварного шва, что приводит к его охрупчиванию при отрицательных температурах.
  • Более высокая подверженность коррозии, по сравнению со спокойными и полуспокойными сталями.

Области применения кипящей стали

Эта металлопродукция имеет определенные ограничения по сферам использования. Она не допускается для изготовления:

  • крепежных элементов котлов, работающих под давлением;
  • конструкций и оборудования, запланированных для эксплуатации при температурах ниже -20°C
  • аппаратов, эксплуатируемых при динамических, знакопеременных, пульсирующих нагрузках;
  • оборудования и конструкций, контактирующих с агрессивными, взрыво- и пожароопасными средами, сжатыми и сжиженными газами.

Из слитков кипящей стали производят полосы, листы, тонкие плиты, проволоку, прутки, штрипсы, трубы, предназначенные для изготовления продукции рядового назначения.

Какие марки углеродистых сталей могут относится к кипящим?

Для изготовления сплава этого вида используются:

  • углеродистые стали обыкновенного качества – кипящие сплавы изготавливаются по ГОСТу380-2005, обозначение – «кп»;
  • качественные и высококачественные стали – регламентируются ГОСТом 1050-88, буквенное обозначение – «кп».

В производстве обычно применяются стали с содержанием углерода более 0,15%.

классификация по степени раскисления. Что это такое? Какие стали раскислены только ферромарганцем? Какие раскислители бывают?

Раскисление металла сводится к удалению кислорода из жидкого металла. Кислород может присутствовать в виде оксидов. А удаляется он специальными раскислителями или восстановителями, то есть веществами, которые способны связываться с кислородом. Эта процедура считается частью рафинирования металлов.

Что это такое?

От раскисления сталей зависит и их качество. Раскисление стали – процесс по снижению уровня кислорода в ней до показателя, который полностью исключает окислительные реакции в слитке. В процессе будут образовываться жидкие, твердые либо газообразные продукты, которые надо удалить, пока слиток не затвердеет. Именно они понижают качество стали, влияют на возможности материала. Сплав раскисляют строго дозированными добавками. Это ферросилиций, алюминий, ферромарганец, также кремний и титан. Обычно эти компоненты применяются в осаждающем методе раскисления.

Куда реже убрать кислород решают способом диффузного вмешательства, вакуумного либо электрошлакового раскисления. После таких манипуляций применяться будет большая усадочная раковина, то есть цена спокойной стали возрастет. Но усадочную раковину не используют, а отрезают от основной части, потому что она считается дефектом разливки сплава. И слиток потеряет до 16% всей массы.

Алгоритм раскисления предполагает несколько этапов: растворение раскислителей в жидком металле, процессы с участием раскислителя и кислорода, а также формирование зародышей, и выпуск продуктов раскисления.

Классификация сталей по степени раскисления

Всего существует 3 степени сталераскисления. Чтобы получить эталон выплавки слитка, кипение регулируется, либо предотвращается вовсе. И если регулируется, сталь будут называть кипящей, если останавливается – спокойной. Но так как стали подразделяются все же на 3 вида, есть еще промежуточный – полуспокойные.

Спокойные

В английском языке такой вид называется совсем иначе, чем в русском, – killed steel. Тем не менее это одна и та же сталь. У спокойного вида фактически не происходит газовыделения при отвердевании слитка после разливки. И это является итогом полного сталераскисления: из стали целиком удаляется кислород, образуется усадочная раковина вверху слитка. Потом эту часть отрезают, и отдают в лом.

Все виды легированных сталей, большая часть низколегированных сталей и многие виды углеродистых наименований используют именно в виде спокойной стали. Если говорить о непрерывной разливке, сталь также подвергают «успокоению». У этого материала гомогенная структура, химический состав ее распределен равномерно, свойства также равны. А получение данного вида требует раскисления алюминием, ферромарганцевыми сплавами, а также кремнистыми.

Бывает, применяется силицид кальция или некие иные раскислители тех же свойств. Такая степень раскисления, например, у стали 20.

Кипящие

Для такого вида, наоборот, характерен высокий уровень выделения газов во время затвердевания материала. Химический состав стали будет различаться по поперечному сечению, а также между верхней и нижней частями слитка. Как итог, в наружной слиточной оболочке формируется условно чистое железо, и сердцевина слитка имеет высокую концентрацию примесных и легирующих составляющих. В частности, это углерод, фосфор, сера и азот, имеющие низкую температуру плавления.

Наружная часть слитка получается почище, потому ее используют при прокатке. В целом же слитки из данного вида стали отлично подходят для изготовления таких ходовых изделий, как плиты, трубы, проволока. Что же до производственной технологии, так она предполагает максимум марганца и углерода. В этой стали, к слову, нет большого количества очевидных раскислителей (титана, кремния, также алюминия). И кипящая сталь существенно дешевле других вариаций в этой классификации. Верхнюю часть слитка не отправляют в лом, и раскислители используют не активно.

Полуспокойные

Выделение газов в данном случае будет подавляться не полностью, ведь стали раскисляются только частично. То есть больше, чем в спокойных газах, но значительно меньше, чем в кипящих. Это промежуточный вариант. До того момента, как газы начнут выделяться, в слитке сформируется корковый слой, довольно толстый. Если сталь полураскислена грамотно, усадочной раковины не будет. Правда, будут пузыри, широко рассеянные по толще в центре верхушки слитка. Но эти пузыри все равно заварятся при прокатке слитка.

Использование полуспокойные стали находят, как правило, в сортовом прокате, изготовлении труб и штрипса. Главное, что их отличает, – довольно неоднородный химсостав, что-то между спокойной и кипящей сталью (что и логично).

А еще отличаются они меньшей сегрегацией химэлементов по сравнению со спокойным видом. А также обязательно нужно отметить, что в верхней части слитка отслеживается тенденция к положительной химической сегрегации.

Есть еще один тип стали, которая раскислена, она называется закупоренная. Очень похожа на кипящую сталь, но по степени подавления продукции газов она будет посреди кипящей и полуспокойной. На производство таких слитков идет меньше раскислителей, чем для тех же полуспокойных. А значит, есть маневр для формирования наружного слоя слитка при затвердевании. Если стальные слитки закупоривают механически, применяются очень тяжелые чугунные крышки (сверху они герметизируют изложницу, тормозя образование наружной оболочки).

Основные способы

Главным способом по праву считается глубинное раскисление. Другое его название – осаждающее. Его используют при выплавке стали во всех агрегатах плавления стали и проводят присадкой в металл элементов, что связывают кислород в прочные окислы, потому и название такое – глубинное. Включения окислов удаляются полноценно либо относительно полноценно в ходе осаждения. То есть они всплывают, или их выносит металлопотоками и трансформацией в шлак, либо на межфазные твердые поверхности.

Другой способ раскисления – диффузионный. Он осуществляется за счет диффузий, в которых участвуют металл и шлак, что содержит менее 1% оксида железа. Этот шлак – вполне себе восстановитель относительно металла, и он способен понизить в последнем кислородный показатель. Наконец, еще один способ сводится к вакуумной обработке стали. И зависит он от того, что в вакууме равновесное с углеродом включение кислорода снижается.

Ст3 | ООО ТД "Феррум"

В качестве заменителя стали ст3 применяют сталь ВСт3сп.

Конструкционную углеродистую сталь обыкновенного качества Ст3 применяют для изготовления несущих и ненесущих элементов для сварных и несварных конструкций, а также деталей, работающих при положительных температурах. Листовой и фасонный прокат 5 категории (до 10мм) — для несущих элементов сварных конструкций предназначенных для эксплуатации в диапазоне от —40 до +425 °С при переменных нагрузках.

Сплав Ст3 содержит: углерода — 0,14-0,22%, кремния — 0,05-0,17%, марганца — 0,4-0,65%, никеля, меди, хрома — до 0,3% , мышьяка до 0,08%, серы и фосфора — до 0,05 и 0,04% соответственно.

Технологические свойства стали марки ст3

Сталь ст3 не склонна к отпускной хрупкости, нефлокеночувствительна. свариваемость без ограничений.

Качество конструкционной стали определяется коррозионной стойкостью, механическими свойствами и свариваемостью. По своим механическим характеристикам стали делят на группы: сталь обычной, повышенной и высокой прочности.

Основные свойства стали непосредственно зависят от химического элементов, входящих в состав сплава и технологических особенностей производства.

Основой структуры стали является феррит. Он является малопрочным и пластичным, цементит напротив, хрупок и тверд, а перлит обладает промежуточными свойствами. Свойства феррита не позволяют применять его в строительных конструкциях в чистом виде. Для повышения прочности феррита сталь насыщают углеродом (стали обычной прочности, малоуглеродистые), легируют добавками хрома, никеля, кремния, марганца и других элементов (низколегированные стали с высоким коэффициентом прочности) и легируют с дополнительным термическим упрочнением ( высокопрочные стали)

К вредным примесям относятся фосфор и сера. Фосфор образует раствор с ферритом, таким образом снижает пластичность металла при высоких температурах и повышает хрупкость при низких. Образование сернистого железа при избытке серы приводит к красноломкости металла. В составе стали ст3 допускается не более 0,05% серы и 0,04 % фосфора.

При температурах, недостаточных для образования ферритной структуры возможно выделение углерода и его скопления между зернами и возле дефектов кристаллической решетки. Такие изменения в структуре стали понижают сопротивление хрупкому разрушению, повышают предел текучести и временного сопротивления. Это явление называют старением, в связи с длительностью процесса структурных изменений. Старение ускоряется при наличии колебаний температуры и механических воздействиях. Насыщенные газами и загрязненные стали подвержены старению в наибольшей степени.

Конструкционные стали производят мартеновским и конвертерным способами. Качество и механические свойства сталей кислородно-конвертерного и мартеновского производства практически не отличаются, но кислородно-конвертерный способ проще и дешевле.

По степени раскисления различают спокойные, полуспокойные и кипящие стали. Кипящие стали — нераскисленные. При разливке в изложницы они кипят и насыщаются газами. Для повышения качества малоуглеродистых сталей используют раскислители — добавки кремния (0,12 — 0,3%) или алюминия (до 0,1 %). Раскислители связывают свободный кислород, а образующиеся при этом алюминаты и силикаты увеличивают количество очагов кристаллизации, способствуя образованию мелкозернистой структуры. Раскисленные стали называют спокойными, т.к. они не кипят при разливке. Спокойные стали более однородны, менее хрупкие, лучше свариваются и хорошо противостоят динамическим нагрузкам. Их применяют при изготовлении ответственных конструкций. Ограничивает применение спокойной стали высокая стоимость и по технико-экономическим соображениям наиболее распространенным конструкционным материалом является полуспокойная сталь. Для раскисления полуспокойной стали используется меньшее количество раскислителя, преимущественно кремния. По качеству и цене полуспокойные стали занимают промежуточное положение между кипящими и спокойными.

Из группы малоуглеродистых сталей обычной мощности (ГОСТ 380-71, с изм.) для строительных конструкций применяют сталь марок Ст3 и Ст3Гпс. Сталь ст3 производится спокойной, полуспокойной и кипящей.

В зависимости от эксплуатационных требований и вида конструкций, сталь должна отвечать требованиям ГОСТ 380-71. Углеродистая сталь подразделяется на 6 категорий. При поставке стали марок ВСт3Гпс и ВСт3 всех категорий требуется гарантированный химический состав, относительное удлинение, предел текучести, временное сопротивление, изгиб в холодном состоянии.

Требования ударной вязкости различаются по категориям.

При маркировке стали согласно ГОСТ 380-71 (с изм.) вначале ставят обозначение группы поставки, далее марки, степени раскисления и категории.

По ГОСТ 23570-79 устанавливаются более строгий контроль качества стали и ограничения содержания мышьяка и азота. Обозначение марки включает процентное содержание углерода ( в сотых долях процента), степень раскисления и буква Г для марганцовистых сталей.

Обычные стали

Сварка конструкционных низкоуглеродистых и низколегированных сталей

Состав и свойства сталей

Углерод является основным легирующим элементом в углеродистых конструкционных сталях и определяет механические свойства сталей этой группы. Повышение его содержания усложняет технологию сварки и затрудняет возможности получения равнопрочного сварного соединения без дефектов. Стали с содержанием углерода до 0,25% относятся к низкоуглеродистым. По качественному признаку углеродистые стали разделяют на две группы: обыкновенного качества и качественные. По степени раскисления стали обыкновенного качества обозначают: кипящую – кп, полуспокойную – пс и спокойную – сп. Кипящая сталь, содержащая не более 0,07% Si, получается при неполном раскислении металла марганцем. Сталь характеризуется резко выраженной неравномерностью распределения серы и фосфора по толщине проката. Местная повышенная концентрация серы может привести к образованию кристаллизационных трещин в шве и околошовной зоне. Кипящая сталь склонна к старению в околошовной зоне и переходу в хрупкое состояние при отрицательных температурах. Спокойные стали получаются при раскислении марганцем, алюминием и кремнием и содержат не менее 0,12% Si; сера и фосфор распределены в них более равномерно, чем в кипящих сталях. Эти стали менее склонны к старению и отличаются меньшей реакцией на сварочный нагрев. Полуспокойная сталь по склонности к старению занимает промежуточное положение между кипящей и спокойной сталью. Сталь обыкновенного качества поставляют без термической обработки в горячекатаном состоянии. Изготовленные из нее конструкции также не подвергают последующей термической обработке.

Сталь углеродистую обыкновенного качества в соответствии с ГОСТ 380-71 подразделяют на три группы. Сталь группы А поставляют по механическим свойствам и для производства сварных конструкций не используют (группу А в обозначении стали не указывают; например, СтЗ. Сталь группы Б поставляют по химическому составу, а группы В по химическому составу и механическим свойствам. Перед обозначением марки этих сталей указывают их группу, например, БСтЗ, ВСтЗ. Полуспокойную сталь марок 3 и 5 производят с обычным и повышенным содержанием марганца (после номера марки ставят букву Г). Стали ВСт1, ВСт2, ВСтЗ всех степеней раскисления и сталь ВСтЗГпс, а также стали БСт1, БСт2, БСтЗ всех степеней раскисления и сталь БСтЗГпс поставляются с гарантией свариваемости. Для ответственных конструкций используют сталь группы В.

Углеродистую качественную сталь с нормальным (марки 10, 15 и 20) и повышенным (марки 15Г и 20Г) содержанием марганца поставляют в соответствии с ГОСТ 1050-74 и ГОСТ 4543-71. Она содержит пониженное количество серы. Стали этой группы для изготовления конструкций применяют в горячекатаном состоянии и в меньшем объеме после нормализации или закалки с отпуском (термоупрочнение). Механические свойства этих сталей зависят от термической обработки. Сварные конструкции, изготовленные из этих сталей, для повышения прочностных свойств можно подвергать последующей термической обработке.
Стали, содержащие специально введенные элементы, которые отсутствуют в углеродистых сталях, называют легированными. Марганец считают легирующим компонентом при содержании его в стали более 0,7% по нижнему пределу, а кремний – при содержании свыше 0,4%. Поэтому углеродистые стали марок ВСт3Гпс, ВСт3Гпс, 15Г и 20Г с повышенным содержанием марганца по свариваемости следует отнести к низколегированным конструкционным сталям. Легирующие элементы, вводимые в сталь, образуя с железом, углеродом и другими элементами твердые растворы и химические соединения, изменяют ее свойства. Это повышает механические свойства стали и, в частности, снижает порог хладноломкости. В результате появляется возможность снизить массу конструкций.

В промышленности при производстве сварных конструкций широко используют низкоуглеродистые низколегированные стали. Суммарное содержание легирующих элементов в этих сталях не превышает 4,0% (не считая углерода), а углерода 0,25%.

В зависимости от вводимых в сталь легирующих элементов низколегированные стали разделяют на марганцовистые, кремнемарганцовистые, хромокремненикелемедистые и т. д. Наличие марганца в сталях повышает ударную вязкость и хладноломкость, обеспечивая удовлетворительную свариваемость. По сравнению с другими низколегированными сталями марганцовистые стали позволяют получать сварные соединения более высокой прочности при знакопеременных и ударных нагрузках. Введение в низколегированные стали небольшого количества меди (0,3-0,4%) повышает стойкость стали против коррозии (атмосферной и в морской воде). Для изготовления сварных конструкций низколегированные стали используют в горячекатаном состоянии. Термическая обработка улучшает механические свойства стали, которые, однако, зависят от толщины проката. Особенно важно, что при этом может быть достигнуто значительное снижение температуры порога хладноломкости. Поэтому некоторые марки низколегированных сталей для производства сварных конструкций используют после упрочняющей термической обработки.


 

 

Общие сведения о свариваемости

Рассматриваемые стали обладают хорошей свариваемостью. Технология их сварки должна обеспечивать определенный комплекс требований, основными из которых являются равнопрочность сварного соединения с основным металлом и отсутствие дефектов в сварном шве. Для этого механические свойства металла шва и околошовной зоны должны быть не ниже нижнего предела механических свойств основного металла. В некоторых случаях конкретные условия работы конструкций допускают снижение отдельных показателей механических свойств сварного соединения. Однако в большинстве случаев, особенно при сварке ответственных конструкций, швы не должны иметь трещин, непроваров, пор, подрезов. Геометрические размеры и форма швов должны соответствовать требуемым. Сварное соединение должно быть стойким против перехода в хрупкое состояние. В отдельных случаях к сварному соединению предъявляют дополнительные требования. Однако во всех случаях технология должна обеспечивать максимальную производительность и экономичность процесса сварки при требуемой надежности и долговечности конструкции.

Механические свойства металла шва и сварного соединения зависят от его структуры, которая определяется химическим составом, режимом сварки и предыдущей и последующей термической обработкой. Химический состав металла шва зависит от доли участия основного и электродного металлов в образовании шва и взаимодействий между металлом и шлаком и газовой фазой. При сварке рассматриваемых сталей состав металла шва незначительно отличается от состава основного металла. В металле шва меньше углерода для предупреждения образования структур закалочного характера при повышенных скоростях охлаждения. Возможное снижение прочности металла шва, вызванное уменьшением содержания углерода, компенсируется легированием металла через проволоку, покрытие или флюс марганцем и кремнием. При сварке низколегированных сталей необходимое количество легирующих элементов в металле шва обеспечивается также и путем их перехода из основного металла.

Повышенные скорости охлаждения металла шва способствуют увеличению его прочности, однако при этом снижаются пластические свойства и ударная вязкость. Это объясняется изменением количества и строения перлитной фазы. Скорость охлаждения металла шва определяется толщиной свариваемого металла, конструкцией сварного соединения, режимом сварки и начальной температурой изделия. Влияние скорости охлаждения в наибольшей степени проявляется при дуговой сварке однослойных угловых швов и последнего слоя многослойных угловых и стыковых швов при наложении их на холодные, предварительно сваренные швы. Металл многослойных швов, кроме последних слоев, подвергающийся действию повторного термического цикла сварки, имеет более благоприятную мелкозернистую структуру. Поэтому он обладает более низкой критической температурой перехода в хрупкое состояние. Пластическая деформация, возникающая в металле шва под действием сварочных напряжений, также повышает предел текучести металла шва. Свойства сварного соединения зависят не только от свойств металла шва, но и от свойств основного металла в околошовной зоне. Структура, а значит и свойства основного металла в околошовной зоне, зависят от его химического состава и изменяются в зависимости от термического цикла сварки. На рисунке 1 слева схематически показаны кривая распределения температур по поверхности сварного соединения в один из моментов, когда металл шва находится в расплавленном состоянии, и структурные участки зоны термического влияния на низкоуглеродистых и низколегированных сталях при дуговой сварке.

Рисунок 1. Схема строения зоны термического влияния сварного шва при дуговой сварке

При сварке низкоуглеродистых сталей на участке неполного расплавления металл нагревается в интервале температур между линиями солидуса и ликвидуса, что приводит к частичному расплавлению (оплавлению) зерен металла. Пространство между нерасплавившимися зернами заполняется жидкими прослойками расплавленного металла, который может содержать элементы, вводимые в металл сварочной ванны. Это может привести к тому, что состав металла на этом участке будет отличаться от состава основного металла, а из-за нерасплавившихся зерен основного металла – и от состава наплавляемого металла. Увеличению химической неоднородности металла на этом участке способствует и слоистая ликвация, а также диффузия элементов, которая может происходить как из основного нерасплавившегося металла в жидкий металл, так и наоборот. По существу этот участок и является местом сварки. Несмотря на его небольшую протяженность, свойства металла в нем могут влиять на свойства всего сварного соединения.

На участке перегрева в результате нагрева в интервале температур от 1100-1150 0С до температур линии солидуса металл полностью переходит в состояние аустенита. При этом происходит рост зерна, размеры которого увеличиваются тем более, чем выше нагрет металл выше температуры точки АС3. Даже непродолжительное пребывание металла при температурах свыше 1100 0С приводит к значительному увеличению размера зерен. После охлаждения это может привести к образованию неблагоприятной видманштеттовой структуры.

На участке нормализации (полной перекристаллизации) металл нагревается незначительно выше температур точки АС3, и поэтому он имеет мелкозернистую структуру с высокими механическими свойствами. На участке неполной перекристаллизации металл нагревается до температур между точками АС1 и АС3, поэтому этот участок характеризуется почти неизменившимися первоначальными ферритными и перлитными зернами и более мелкими зернами феррита и перлита после перекристаллизации, а также сфероидизацией перлитных участков.

На участке рекристаллизации металл нагревается в интервале температур от 500-550 0С до температуры точки АС1, и поэтому по структуре он незначительно отличается от основного. Если до сварки металл подвергается пластической деформации, то при нагреве в нем происходит сращивание раздробленных зерен основного металла – рекристаллизация. При значительной выдержке при этих температурах может произойти значительный рост зерен. Механические свойства металла этого участка могут несколько снизиться вследствие разупрочнения из-за снятия наклепа.

При нагреве металла в интервале температур от 100 до 500 0С (участок синеломкости) его структура в процессе сварки не претерпевает видимых изменений. Однако металл на этом участке может обладать пониженной пластичностью и несколько повышенной прочностью. У некоторых сталей, содержащих повышенное количество кислорода и азота (обычно кипящих), металл на этом участке имеет резко сниженную ударную вязкость и сопротивляемость разрушению.

При многослойной сварке, ввиду многократного воздействия термического цикла сварки на основной металл в околошовной зоне, строение и структура зоны термического влияния несколько изменяются. При сварке длинными участками после каждого последующего прохода предыдущий шов подвергается своеобразному отпуску. При сварке короткими участками шов и околошовная зона длительное время находятся в нагретом состоянии. Кроме изменения структур, это увеличивает и протяженность зоны термического влияние. Наличие в низколегированных сталях легирующих элементов (которые растворяются в феррите и измельчают перлитную составляющую) тормозит при охлаждении процесс распада аустенита и действует равносильно некоторому увеличению скорости охлаждения. Поэтому при сварке в зоне термического влияния на участках где металл нагревается выше температур точки АС1, (при повышенных скоростях охлаждения), могут образовываться закалочные структуры. При этом металл нагревающийся до температур значительно выше температуры точки АС3, будет иметь более грубозернистую структуру. При сварке термических упрочненных сталей на участках рекристаллизации и синеломкости может произойти отпуск металла, характеризующийся структурой сорбита отпуска, с понижением его прочностных свойств. Технология изготовления сварных конструкций из низколегированных сталей должна предусматривать минимальную возможность появления в зоне термического влияния закалочных структур, способных привести к холодным трещинам, особенно при сварке металла больших толщин. При сварке термически упрочненных сталей следует принять меры, предупреждающие разупрочнение стали на участке отпуска.

При электрошлаковой сварке структура металла швов может характеризоваться наличием зоны 1 крупных столбчатых кристаллов (рисунок 2,а), которые растут в направлении, обратном отводу тепла, зоны 2 тонких столбчатых кристаллов, характеризуемой меньшей величиной зерна и несколько большим их отклонением в сторону теплового центра, и зоны 3 равноосных кристаллов, располагающейся посередине шва. Строение швов зависит от способа электрошлаковой сварки, химического состава металла шва и режима сварки. Повышение содержания в шве углерода и марганца увеличивает, а уменьшение интенсивности теплоотвода, наоборот, уменьшает ширину зоны.

Рисунок 2. Схема строения структур металла шва при электрошлаковой сварке

При сварке проволочными электродами могут быть только первые две зоны (рисунок 2,б) или какая-либо одна из них. Металл швов, имеющих структуру зоны 2, имеет пониженную стойкость против кристаллизационных трещин. Медленное охлаждение швов при электрошлаковой сварке в интервале температур фазовых превращений способствует тому, что их структура характеризуется грубым ферритно-перлитным строением с утолщенной оторочкой феррита по границам кристаллов. Термический цикл околошовной зоны при электрошлаковой сварке характеризуется ее длительным нагревом и выдержкой при температурах перегрева и медленным охлаждением. Поэтому в ней могут образовываться грубые видманштеттовы структуры, которые по мере удаления от линии сплавления сменяются нормализованной мелкозернистой структурой. В зоне перегрева может наблюдаться падение ударной вязкости, что устраняется последующей термической обработкой (нормализация с отпуском). Термический цикл электрошлаковой сварки, способствуя распаду аустенита в области перлитного и промежуточного превращений, благоприятен при сварке низколегированных сталей, так как способствует подавлению образования закалочных структур.

Основным фактором, определяющим после окончания сварки конечную структуру металла в отдельных участках зоны термического влияния, является термический цикл, которому подвергался металл в этом участке при сварке. Решающими факторами термического цикла сварки являются максимальная температура, достигаемая металлом в рассматриваемом объекте, и скорость его охлаждения. Ширина и конечная структура различных участков зоны термического влияния определяется способом и режимом сварки, составом и толщиной основного металла.

Рассмотренное выше разделение зоны термического влияния является приближенным. Переход от одного структурного участка к другому сопровождается промежуточными структурами. Кроме того, диаграмму железо – углерод мы рассматривали статично, в какой-то момент существования сварочной ванны. В действительности температура в точках зоны термического влияния изменяется во времени в соответствии с термическим циклом сварки.

Обеспечение равнопрочности сварного соединения при дуговой сварке низкоуглеродистых и низколегированных нетермоупрочненных сталей обычно не вызывает затруднений. Механические свойства металла околошовной зоны зависят от конкретных условий сварки и от вида термической обработки стали до сварки. При сварке низкоуглеродистых горячекатаных (в состоянии поставки) сталей при толщине металла до 15 мм на обычных режимах, обеспечивающих небольшие скорости охлаждения, структуры металла шва и околошовной зоны примерно такие, какие были рассмотрены выше. Повышение скоростей охлаждения при сварке на форсированных режимах металла повышенной толщины, а также однопроходных угловых швов при отрицательных температурах и т. д. может привести к появлению в металле шва и на участках перегрева полной и неполной рекристаллизации в околошовной зоне закалочных структур. Повышение содержания в стали марганца увеличивает эту вероятность. При этих условиях даже при сварке горячекатаной низкоуглеродистой стали марки ВСтЗ не исключена возможность получения в сварном соединении закалочных структур. Если эта сталь перед сваркой прошла термическое упрочнение – закалку, то в зоне термического влияния шва на участках рекристаллизации и синеломкости будет наблюдаться отпуск металла, т. е. снижение его прочностных свойств. Изменение этих свойств зависит от погонной энергии, типа сварного соединения и условий сварки.

Изменение свойств металла шва и околошовной зоны при сварке низколегированных сталей проявляется более значительно. Сварка горячекатаной стали способствует появлению закалочных структур на участках перегрева и нормализации. Механические свойства металла изменяются больше, чем при сварке низкоуглеродистых сталей. Термическая обработка низколегированных сталей – чаще всего закалка (термоупрочнение) с целью повышения их прочности при сохранении высокой пластичности, усложняет технологию их сварки. На участках рекристаллизации и синеломкости происходит разупрочнение стали под действием высокого отпуска с образованием структур преимущественно троостита или сорбита отпуска. Это разупрочнение тем больше, чем выше прочность основного металла в результате закалки. В этих процессах решающее значение имеет скорость охлаждения металла шва и в первую очередь погонная энергия при сварке. Повышение погонной энергии сварки сопровождается снижением твердости и расширением разупрочненной зоны. Околошовная зона, где наиболее резко выражены явления перегрева и закалки, служит вероятным местом образования холодных трещин при сварке низколегированных сталей.

Таким образом, получение при сварке низколегированных сталей, особенно термоупрочненных, равнопрочного сварного соединения вызывает некоторые трудности и поэтому требует применения определенных технологических приемов (сварка короткими участками нетермоупрочненных сталей и длинными участками термоупрочненных и др.). Протяженность участков зоны термического влияния, где произошло изменение свойств основного металла под действием термического цикла сварки (разупрочнение или закалка), зависит от способа и режима сварки, состава и толщины металла, конструкции сварного соединения и др.

В процессе изготовления конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей на заготовительных операциях и при сварке в зонах, удаленных от высокотемпературной области, возникает холодная пластическая деформация. Попадая при наложении последующих швов под сварочный нагрев до температур около 300 0С, эти зоны становятся участками деформационного старения, приводящего к снижению пластических и повышению прочностных свойств металла и возможному возникновению холодных трещин, особенно при низких температурах или в местах концентрации напряжений. Высокий отпуск при 600-650 0С в этих случаях является эффективным средством восстановления свойств металла. Высокий отпуск применяют и для снятия сварочных напряжений. Нормализации подвергают сварные конструкции для улучшения структуры отдельных участков сварного соединения и выравнивания их свойств. Термическая обработка, кроме закалки сварных соединений в тех участках соединения, которые охлаждались с повышенными скоростями, приведшими к образованию в них неравновесных структур закалочного характера (угловые однослойные швы, последние проходы, выполненные на полностью остывших предыдущих), снижает прочностные и повышает пластические свойства металла в этих участках. При сварке короткими участками по горячим, предварительно наложенным швам замедленная скорость охлаждения металла шва и околошовной зоны способствует получению равновесных структур. Влияние термической обработки в этом случае сказывается незначительно. При электрошлаковой сварке последующая термическая обработка мало изменяет механические свойства металла рассматриваемых зон. Однако нормализация приводит к резкому возрастанию ударной вязкости.

Швы, сваренные на низкоуглеродистых сталях всеми способами сварки, обладают удовлетворительной стойкостью против образования кристаллизационных трещин. Это обусловлено низким содержанием в них углерода. Однако при сварке на низкоуглеродистых сталях, содержащих углерод по верхнему пределу (свыше 0,20%), угловых швов и первого корневого шва в многослойных швах, особенно с повышенным зазором, возможно образование в металле шва кристаллизационных трещин, что связано в основном с неблагоприятной формой провара (узкой, глубокой). Легирующие добавки в низколегированных сталях могут повышать вероятность образования кристаллизационных трещин. Все низкоуглеродистые и низколегированные стали хорошо свариваются всеми способами сварки плавлением. Обычно не имеется затруднений, связанных с возможностью образования холодных трещин, вызванных образованием в шве или околошовной зоне закалочных структур. Однако в сталях, содержащих углерод по верхнему пределу и повышенное содержание марганца и хрома, вероятность образования холодных трещин в указанных зонах повышается, особенно с ростом скорости охлаждения (повышение толщины металла, сварка при отрицательных температурах, сварка швами малого сечения и др.). В этих условиях предупреждение трещин достигается предварительным подогревом до 120-200 0С. Предварительная и последующая термическая обработка сталей, использующихся в ответственных конструкциях, служит для этой цели, а также позволяет получить необходимые механические свойства сварных соединений (высокую прочность или пластичность, или их необходимое сочетание).

Подготовку кромок и сборку соединения под сварку производят в зависимости от толщины металла, типа соединения и способа сварки согласно соответствующим ГОСТам или техническим условиям. Свариваемые детали для фиксации положения кромок относительно друг друга и выдерживания необходимых зазоров перед сваркой собирают в универсальных или специальных сборочных приспособлениях или с помощью прихваток. Длина прихватки зависит от толщины металла и изменяется в пределах 20-120 мм при расстоянии между ними 500-800 мм. Сечение прихваток равно примерно 1/3 сечения шва, но не более 25-30 мм2. Прихватки выполняют покрытыми электродами или на полуавтоматах в углекислом газе. При сварке прихватки следует переплавлять полностью, так как в них могут образовываться трещины из-за высокой скорости теплоотвода. Перед сваркой прихватки тщательно зачищают и осматривают. При наличии в прихватке трещины ее вырубают или удаляют другим способом. При электрошлаковой сварке детали, как правило, устанавливают с зазором, расширяющимся к концу шва. Фиксацию взаимного положения деталей производят скобами, установленными на расстоянии 500-1000 мм друг от друга, удаляемыми по мере наложения шва. При автоматических способах дуговой и электрошлаковой сварки в начале и конце шва устанавливают заходные и выходные планки.

Сварка стыковых швов вручную или полуавтоматами в защитных газах и порошковыми проволоками выполняется на весу. При автоматической сварке требуются приемы, обеспечивающие предупреждение прожогов и качественный провар корня шва. Это достигается применением остающихся или съемных подкладок, ручной или полуавтоматической в среде защитных газов подварки корня шва, флюсовой подушки и других приемов. Для предупреждения образования в швах пор, трещин, непроваров и других дефектов свариваемые кромки перед сваркой тщательно зачищают от шлака, оставшегося после термической резки, ржавчины, масла и других загрязнений. Дуговую сварку ответственных конструкций лучше производить с двух сторон. Выбор способа заполнения разделки при многослойной сварке зависит от толщины металла и термической обработки стали перед сваркой. При появлении в швах дефектов (пор, трещин, непроваров, подрезов и т. д.) металл в месте дефекта удаляют механическим путем или воздушно-дуговой или плазменной резкой и после зачистки подваривают. При сварке низколегированных сталей от выбора техники и режима сварки (при изменении формы провара и доли участия основного металла в формировании шва) зависят состав и свойства металла шва.


 

 

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами

Электроды выбирают в зависимости от назначения конструкций и типа стали (таблица 1), а режим сварки – в зависимости от толщины металла, типа сварного соединения и пространственного положения сварки.

Таблица 1. Механические свойства металла шва и сварного соединения при ручной дуговой сварке углеродистых и низколегированных сталей металлическими покрытыми электродами

Тип электрода по ГОСТ 9467-75: Э42

Марка
электрода
σт σв δ ψ ан, кгс*м/см2,
при температуре, 0C
Угол загиба α, град Типичный коэффициент
наплавки, г/(А*ч)
Род тока
кгс/мм2 % +20 -40
ОММ-5 37 48 22 55 10,0 5,0 160 7,2 Постоянный
Основное назначение электродов: Сварка ответственных конструкций из низкоулеродистых сталей
СМ-5 32 46 25 60 12,0 8,0 180 7,2 Постоянный и переменный
 Основное назначение электродов: Сварка конструкций из низкоуглеродистых сталей
ЦМ-7
КПЗ-32Р
УНЛ-1
36
38
-
48
47
48
22
22
23
55
45
-
10
10
12,3
4,0
-
9,5
160
180
160
11,0
8,5
15,5
Постоянный и переменный
Основное назначение электродов:
Сварка низкоуглеродистых сталей
Сварка низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей с σт=38 кгс/мм2
АНО-5
АНО-6
АНО-1
35,0
33,0
38,0
47,0
45,0
46,0
25,0
26,0
28,0
60,0
60,0
60,0
14,0
14,0
13,0
8,0
8,0
8,0
180
180
180
11,0
8,5
15,0
Постоянный и переменный
Основное назначение электродов:
Сварка низкоуглеродистых сталей
Сварка низкоуглеродистых и некоторых низколегированных сталей
ОМА-2 - 46,0 19,0 - - - 150 10,0 Постоянный и переменный
Основное назначение электродов: Сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей малых толщин
ВСП-1 38,5 47,0 25,0 68,0 13,0 - 160 10,0 Постоянный и переменный
  Основное назначение электродов: Сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей
ВСЦ-2 37,0 47,0 28,0 60,0 9,0 - 180 10,5 Постоянный любой полярности
Основное назначение электродов: Сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей


Таблица 2. Выбор диаметра электрода при сварке стыковых соединений

Толщина деталей 1,5-2,0 3,0 4,0-8,0 9,0-12,0 13,0-15,0 16,0-20,0 более 20
Диаметр электрода 1,6-2,0 3,0 4,0 4,0-5,0 5,0 5,0-6,0 6,0-10,0

Таблица 3. Выбор диаметра электрода при угловых и тавровых соединений

Катет шва 3,0 4,0-5,0 6,0-9,0
Диаметр электрода 3,0 4,0 5,0

Силу сварочного тока определяют по формуле:
Iсв=πdэ2*j/4
где dэ – диаметр электрода (электродного стержня), мм;
j – допускаемая плотность тока, А/мм2.

Рекомендуемые для электрода данной марки значения сварочного тока, его род и полярность выбирают согласно паспорту электрода (допускается по таблице 4 или расчётным путём), в котором приводят его сварочно-технологические свойства, типичный химический состав шва и механические свойства. При сварке рассматриваемых сталей обеспечиваются высокие механические свойства сварного соединения и поэтому в большинстве случаев не требуются специальные меры, направленные на предотвращение образования в нем закалочных структур.

Таблица 4. Значения допускаемой плотности тока в электроде

Вид покрытия Допускаемая плотность тока j в электроде, А/мм2, при диаметре электрода dэ, мм
3 4 5 6
Рудно-кислое, рутиловое 14,0-20,0 11,5-16,0 10,0-13,5 9,5-12,5
Фтористо-кальциевое 13,0-18,5 10,0-14,5 9,0-12,5 8,5-12,0

При приближённых подсчётах величина сварочного тока может быть определена по одной из следующих формул:
Iсв=k*dэ Iсв=k1*dэ*1,5
Iсв=dэ*(k2+α*dэ)
где dэ – диаметр электрода (электродного стержня), мм;
k1, k2, α – коэффициенты, определённые опытным путём:
k1=20…25; k2=20; α=6.

Техника заполнения швов и определяемый ею термический цикл сварки зависят от предварительной термической обработки стали. Сварка толстого металла каскадом и горкой, замедляя скорость охлаждения металла шва и околошовной зоны, предупреждает образование в них закалочных структур. Это же достигается при предварительном подогреве до 150-200 0С. Поэтому эти способы дают благоприятные результаты на нетермоупрочненных сталях. При сварке термоупрочненных сталей для уменьшения разупрочнения стали в околошовной зоне рекомендуется сварка длинными швами по охлажденным предыдущим швам. Следует выбирать режимы сварки с малой погонной энергией. При этом достигается и уменьшение протяженности зоны разупрочненного металла в околошовной зоне. При исправлении дефектов в сварных швах на низколегированных и низкоуглеродистых сталях повышенной толщины швами малого сечения вследствие значительной скорости остывания металл подварочного шва и его околошовная зона обладают пониженными пластическими свойствами. Поэтому подварку дефектных участков следует производить швами нормального сечения длиной не менее 100 мм или предварительно подогревать их до 150-200 0С.


 

 

Сварка под флюсом

Автоматическую сварку выполняют электродной проволокой диаметром 3-5 мм, полуавтоматическую – диаметром 1,2-2 мм. Равнопрочность соединения достигается подбором флюсов и сварочных проволок и выбором режимов и техники сварки. При сварке низкоуглеродистых сталей в большинстве случаев применяют флюсы АН-348-А и ОСЦ-45 и низкоуглеродистые электродные проволоки Св-08 и Св-08А. При сварке ответственных конструкций, а также ржавого металла рекомендуется использовать электродную проволоку Св-08ГА. Использование указанных материалов позволяет получить металл шва с механическими свойствами, равными или превышающими механические свойства основного металла. При сварке низколегированных сталей используют те же флюсы и электродные проволоки Св-08ГА, Св-ЮГА, Св-10Г2 и др. Легирование металла шва марганцем из проволок и кремнием при проваре основного металла, при подборе соответствующего термического цикла (погонной энергии) позволяет получить металл шва с требуемыми механическими свойствами. Использованием указанных материалов достигается высокая стойкость металла швов против образования пор и кристаллизационных трещин. При сварке без разделки кромок увеличение доли основного металла в металле шва и поэтому некоторое повышение в нем углерода может повысить прочностные свойства и понизить пластические свойства металла шва.

Режимы сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей различаются незначительно и зависят от конструкции соединения, типа шва и техники сварки. Свойства металла околошовной зоны зависят от термического цикла сварки. При сварке угловых однослойных швов и стыковых и угловых швов на толстой стали типа ВСтЗ на режимах с малой погонной энергией в околошовной зоне возможно образование закалочных структур с пониженной пластичностью.
Предупреждение: этого достигается увеличением сечения швов или применением двухдуговой сварки.

При сварке низколегированных термоупрочненных для предупреждения разупрочнения шва в зоне термического влияния следует использовать режимы с малой погонной энергией, а при сварке не термоупрочненных сталей – режимы с повышенной погонной энергией. Для обеспечения пластических свойств металла шва и околошовной зоны на уровне свойств основного металла во втором случае следует выбирать режимы, обеспечивающие получение швов повышенного сечения, применять двухдуговую сварку или производить предварительный подогрев металла до 150-200 0С.


 

Сварка в защитных газах

При сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей для защиты расплавленного электродного металла и металла сварочной ванны используют углекислый газ. В качестве защитных находят применение и смеси углекислого газа с аргоном или кислородом до 30%. Аргон и гелий в качестве защитных газов применяют только при сварке конструкций ответственного назначения. Сварку в углекислом газе выполняют плавящимся электродом. В некоторых случаях для сварки используют неплавящийся угольный или графитовый электрод.

Этот способ применяют при сварке бортовых соединений из низкоуглеродистых сталей толщиной 0,3-2,0 мм (например, канистр, корпусов конденсаторов и т. д.).Так как сварку выполняют без присадки, содержание кремния и марганца в металле шва невелико. В результате прочность соединения составляет 50-70% прочности основного металла.

При автоматической и полуавтоматической сварке плавящимся электродом швов, расположенных в различных пространственных положениях, используют электродную проволоку диаметром до 1,2 мм, а при сварке швов, расположенных в нижнем положении – проволоку диаметром 1,2-3,0 мм.

Таблица 5. Проволока для сварки в углекислом газе низкоуглеродистых и низколегированных сталей

Свариваемая сталь Сварочная проволока
Ст1, Ст2, Ст3 Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-12ГС
10ХСНД, 15ХСНД, 14ХГС, 09Г2С Св-08Г2С, Св-08ХГ2С

Структура и свойства металла швов и околошовной зоны на низкоуглеродистых и низколегированных сталях зависят от использованной электродной проволоки, состава и свойств основного металла и режима сварки (термического цикла сварки, доли участия основного металла в формировании шва и формы шва). Влияние этих условий и технологические рекомендации примерно такие же, как и при ручной дуговой сварке и сварке под флюсом.

На свойства металла шва влияет качество углекислого газа. При повышенном содержании азота и водорода, а также влаги в газе в швах могут образовываться поры. При сварке в углекислом газе влияние ржавчины незначительно. Увеличение напряжения дуги, повышая, угар легирующих элементов, ухудшает механические свойства шва.


 

 

Сварка порошковой проволокой и проволокой сплошного сечения без дополнительной защиты

Одним из преимуществ сварки открытой дугой порошковой проволокой по сравнению со сваркой в углекислом газе является отсутствие необходимости в газовой аппаратуре и возможность сварки на сквозняках, при которых наблюдается сдувание защитной струи углекислого газа. При правильно выбранном режиме сварки обеспечивается устойчивое горение дуги и хорошее формирование шва. В качестве источников тока можно использовать выпрямители и преобразователи с крутопадающими внешними вольт-амперными характеристиками. Недостатком этого способа сварки является возможность сварки только в нижнем и вертикальном положениях из-за повышенного диаметра выпускаемых промышленностью проволок и повышенной чувствительности процесса сварки к образованию в швах пор при изменениях вылета электрода и напряжения дуги. Особенностью порошковых проволок является также и малая глубина проплавления основного металла.

При использовании проволоки ПП-1ДСК для соединений с повышенным зазором между кромками в швах могут образовываться поры. Проволока ЭПС-15/2 для получения швов без пор требует соблюдения режимов в узком диапазоне. Большие рабочие токи ограничивают применение этой проволоки для сварки металла малых толщин. Проволоки ПП-АН7 и ПП-2ДСК имеют хорошие сварочно-технологические свойства в широком диапазоне режимов. Для сварки ответственных конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей рекомендуется использовать проволоки ПП-2ДСК, и ПП-АН4, обеспечивающие получение шва с хорошими показателями хладноломкости.

Углеродистая сталь: состав, свойства, применение, ГОСТ

Углеродистая сталь благодаря доступной стоимости и высоким прочностным характеристикам относится к широко распространенным сплавам. Из таких сталей, состоящих из железа и углерода и минимума других примесей, изготавливают различную машиностроительную продукцию, детали колов и трубопроводов, инструменты. Широкое применение эти сплавы находят и в строительной сфере.

Калиброванный круг из углеродистой стали чаще всего используется в судостроении и машиностроении

Что собой представляют углеродистые стали

Углеродистые стали, которые в зависимости от основной сферы применения подразделяются на конструкционные и инструментальные, практически не содержат в своем составе легирующих добавок. От обычных стальных сплавов эти стали также отличает и то, что в их составе содержится значительно меньшее количество таких базовых примесей, как марганец, магний и кремний.

Содержание основного элемента – углерода – в сталях данной категории может варьироваться в достаточно широких пределах. Так, высокоуглеродистая сталь содержит в своем составе 0,6–2% углерода, среднеуглеродистые стали – 0,3–0,6%, низкоуглеродистые – до 0,25%. Данный элемент определяет не только свойства углеродистых сталей, но и их структуру. Так, внутренняя структура стальных сплавов, содержащих в своем составе менее 0,8% углерода, состоит преимущественно из феррита и перлита, при увеличении концентрации углерода начинает формироваться вторичный цементит.

Нормы содержания химических элементов в углеродистых сталях

Углеродистые стали с преобладающей ферритной структурой отличаются высокой пластичностью и низкой прочностью. Если же в структуре стали преобладает цементит, то она характеризуется высокой прочностью, но вместе с этим является и очень хрупкой. При увеличении количества углерода до 0,8–1% прочностные характеристики и твердость углеродистой стали возрастают, но значительно ухудшаются ее пластичность и вязкость.

Количественное содержание углерода также оказывает серьезное влияние на технологические характеристики металла, в частности на его свариваемость, легкость обработки давлением и резанием. Из сталей, относящихся к категории низкоуглеродистых, изготавливают детали и конструкции, которые не будут подвергаться значительным нагрузкам в процессе эксплуатации. Характеристики, которыми обладают среднеуглеродистые стали, делают их основным конструкционным материалом, используемым в производстве конструкций и деталей для нужд общего и транспортного машиностроения. Высокоуглеродистые стальные сплавы благодаря своим характеристикам оптимально подходят для изготовления деталей, к которым предъявляются повышенные требования по износостойкости, для производства ударно-штампового и измерительного инструмента.

Химический состав углеродистых сталей обыкновенного качества

Углеродистая сталь, как и стальной сплав любой другой категории, содержит в своем составе различные примеси: кремний, марганец, фосфор, серу, азот, кислород и водород. Часть этих примесей, такие как марганец и кремний, являются полезными, их вводят в состав стали на стадии ее выплавки для того, чтобы обеспечить ее раскисление. Сера и фосфор – это вредные примеси, которые ухудшают качественные характеристики стального сплава.

Хотя считается, что углеродистые и легированные стали несовместимы, для улучшения их физико-механических и технологических характеристик может выполняться микролегирование. Для этого в углеродистую сталь вводятся различные добавки: бор, титан, цирконий, редкоземельные элементы. Конечно, при помощи таких добавок не получится сделать из углеродистой стали нержавейку, но заметно улучшить свойства металла они вполне могут.

Классификация по степени раскисления

На разделение углеродистых сталей на различные типы оказывает влияние в том числе такой параметр, как степень раскисления. В зависимости от данного параметра углеродистые стальные сплавы делятся на спокойные, полуспокойные и кипящие.

Более однородной внутренней структурой отличаются спокойные стали, раскисление которых осуществляют, добавляя в расплавленный металл ферросилиций, ферромарганец и алюминий. За счет того, что сплавы данной категории были полностью раскислены в печи, в их составе не содержится закиси железа. Остаточный алюминий, который препятствует росту зерна, наделяет такие стали мелкозернистой структурой. Сочетание мелкозернистой структуры и практически полное отсутствие растворенных газов позволяет формировать качественный металл, из которого можно изготавливать наиболее ответственные детали и конструкции. Наряду со всеми своими достоинствами углеродистые стальные сплавы спокойной категории имеют и один существенный недостаток – их выплавка обходится достаточно дорого.

Строение стального слитка зависит от степени раскисленности стали

Более дешевыми, но и менее качественными являются кипящие углеродистые сплавы, при выплавке которых используется минимальное количество специальных добавок. Во внутренней структуре такой стали из-за того, что процесс ее раскисления в печи не был доведен до конца, присутствуют растворенные газы, которые негативно отражаются на характеристиках металла. Так, азот, содержащийся в составе таких сталей, плохо влияет на их свариваемость, провоцируя образование трещин в области сварного шва. Развитая ликвация в структуре этих стальных сплавов приводит к тому, что металлический прокат, который из них изготовлен, имеет неоднородность как по своей структуре, так и по механическим характеристикам.

Промежуточное положение и по своим свойствам, и по степени раскисления занимают полуспокойные стали. Перед заливкой в изложницы в их состав вводят небольшое количество раскислитилей, благодаря чему металл затвердевает практически без кипения, но процесс выделения газов в нем продолжается. В итоге формируется отливка, в структуре которой содержится меньше газовых пузырей, чем в кипящих сталях. Такие внутренние поры в процессе последующей прокатки металла практически полностью завариваются. Большая часть полуспокойных углеродистых сталей используется в качестве конструкционных материалов.

Ознакомиться со всеми требованиями ГОСТ к углеродистой стали можно, скачав данный документ в формате pdf по ссылке ниже.
Скачать ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
Скачать

Методы производства и разделение по качеству

Для производства углеродистых сталей используются различные технологии, что сказывается на их разделении не только по способу производства, но и по качественным характеристикам. Так, различают:

Классификация углеродистых сталей

Стальные сплавы, обладающие обыкновенным качеством, выплавляются в мартеновских печах, после чего из них формируют слитки больших размеров. К плавильному оборудованию, которое используется для получения таких сталей, относятся также кислородные конвертеры. По сравнению с качественными стальными сплавами, рассматриваемые стали могут иметь большее содержание вредных примесей, что сказывается на стоимости их производства, а также на их характеристиках.

Сформированные и полностью застывшие слитки металла подвергают дальнейшей прокатке, которая может выполняться в горячем или холодном состоянии. Методом горячей прокатки производят фасонные и сортовые изделия, толстолистовой и тонколистовой металл, металлические полосы большой ширины. При помощи прокатки, выполняемой в холодном состоянии, получают тонколистовой металл.

На современных предприятиях для производства высококачественных сплавов используются электрические дуговые печи

Для производства углеродистых сталей качественной и высококачественной категорий могут использоваться как конвертеры и мартеновские печи, так и более современное оборудование – плавильные печи, работающие на электричестве. К химическому составу таких сталей, наличию в их структуре вредных и неметаллических примесей соответствующий ГОСТ предъявляет очень жесткие требования. Например, в сталях, которые относятся к категории высококачественных, должно содержаться не более 0,04% серы и не больше 0,035% фосфора. Качественные и высококачественные стальные сплавы благодаря строгим требованиям к способу их производства и к характеристикам отличаются повышенной чистотой структуры.

Область применения

Как уже говорилось выше, углеродистые стальные сплавы по основному назначению делят на две большие категории: инструментальные и конструкционные. Инструментальные стальные сплавы, содержащие 0,65–1,32% углерода, используются в полном соответствии со своим названием – для производства инструмента различного назначения. Для того чтобы улучшить механические свойства инструментов, обращаются к такой технологической операции, как закалка углеродистой стали, которая выполняется без особых сложностей.

Сферы применения углеродистых инструментальных сталей

Конструкционные стальные сплавы применяются в современной промышленности очень широко. Из них делают детали для оборудования различного назначения, элементы конструкций машиностроительного и строительного назначения, крепежные детали и многое другое. В частности, такое популярное изделие, как проволока углеродистая, производится именно из стали конструкционного типа.

Используется проволока углеродистая не только в бытовых целях, для производства крепежа и в строительной сфере, но и для изготовления таких ответственных деталей, как пружины. После выполнения цементации конструкционные углеродистые сплавы можно успешно использовать для производства деталей, которые в процессе эксплуатации подвергаются серьезному поверхностному износу и испытывают значительные динамические нагрузки.

Конечно, углеродистые стальные сплавы не обладают многими свойствами легированных сталей (в частности, той же нержавейки), но их характеристик вполне хватает для того, чтобы обеспечить качество и надежность деталей и конструкций, которые из них изготавливаются.

Особенности маркировки

Маркировка углеродистых сталей, правила составления которой строго оговорены пунктами соответствующего ГОСТа, позволяет узнать не только химический состав представленного сплава, но и то, к какой категории он относится. В обозначении углеродистой стали, обладающей обыкновенным качеством, присутствуют буквы «СТ». Пунктами ГОСТа оговаривается семь условных номеров марок таких сталей (от 0 до 6), которые также указываются в их обозначении. Узнать, какой степени раскисления соответствует та или иная марка, можно по буквам «кп», «пс», «сп», которые проставляются в самом конце маркировки.

Цветовая маркировка наносится по требованию потребителя несмываемой краской

Марки углеродистых сталей по ГОСТу и по международным стандартам ИСО

Марки качественных и высококачественных углеродистых сталей обозначаются просто цифрами, указывающими на содержание в сплаве углерода в сотых долях процента. В конце обозначения некоторых марок можно встретить букву «А». Это значит, что сталь обладает улучшенным металлургическим качеством.

Узнать о том, что перед вами инструментальная сталь, можно по букве «У», стоящей в самом начале ее маркировки. Цифра, следующая за такой буквой, указывает на содержание углерода, но уже в десятых долях процента. Буква «А», если она есть в обозначении инструментальной стали, говорит о том, что данный сплав отличается улучшенными качественными характеристиками.

Каков дефицит стали для обода и закаленной стали?

В зависимости от степени раскисления во время плавки, сталь может быть разделена на сталь для обода, сталь с полумуфтом, сталь с пониженным уровнем шума и сталь со специальным гашением. Сталь обрезная - это конструкционная сталь с очень низкой степенью раскисления. Эта высококислородная стальная жидкость кипит в изложнице, поскольку углерод вступает в реакцию с кислородом и выделяет окись углерода при разливке (обычно слитки).

Прокатанная сталь - это сталь, полностью дезоксигенированная, что означает, что содержание кислорода не превышает 0,01% (обычно от 0,002% до 0,003%).Расплавленный чугун не кипит при разливке и обычно разливается в слитки с большими вершинами и маленькими днищами. Поскольку на верхней части изложницы имеется изолирующий колпачок (для пополнения жидкой стали, когда расплавленная сталь затвердевает), эту головку колпачка следует снимать после прокатки и разматывания, чтобы скорость усадки стали снижалась и качество такое же, но будет производить компактную структуру и небольшую сегрегацию. Высококачественная сталь и легированная сталь обычно обрабатывают сталью.

Разница в характеристиках :

Характеристики ударной стали лучше, чем у стали обода. Шлифованная сталь часто используется в высокосортных легированных сталях, требующих высоких эксплуатационных характеристик, в то время как стали общего назначения, такие как обычные строительные стали, в основном представляют собой сталь с обручем или полуоберткой.

Ссылка на заявку №

Содержание углерода и кремния в стальном корпусе, которое ограничивается его собственными свойствами, относительно низкое.При прокатке в тонкие листы он обеспечивает хорошее качество поверхности и отличные характеристики при пластичности, сварке, холодной гибке и штамповке. Он широко используется в производстве стали для тракторов, приборных панелей и аккумуляторов. Но есть также много загрязнений, большая сегрегация состава, неравномерный урожай и другие недостатки.

Отклонение цены :

Ромбовидная сталь отличается от мертвой стали тем, что добавленное количество раскислителя меньше.В забойной стали есть огромные усадочные ямы, что делает эффективность намного ниже, чем у каркасной стали, поэтому стоимость забитой стали намного выше, чем стоимость вареной стали.

.

Сталь углеродистая: характеристики и свойства

Углеродистая сталь - это материал, который сегодня очень широко используется. Применяется как в популярных предметах быта, так и в монументальных сооружениях или сложных элементах точной механики. Мы представляем отдельные типы углеродистой стали вместе с обзором их применения.

Что такое углеродистая сталь?

Углеродистая сталь (так называемая нелегированная сталь), также обозначенная символом CS (углеродистая сталь), - как и в случае других типов стали - представляет собой материал, состоящий из комбинации железа и углерода.Однако содержание других элементов не превышает предельных значений, указанных в специальном стандарте PN-EN 10020: 2003. Эти примеси обычно могут составлять доли процента - например, для бора оно будет менее 0,0008%, а для меди - 0,4%.

Популярность углеродистой стали обусловлена ​​ее свойствами. Как правило, его легко обрабатывать, и, кроме того, он надежен и экономичен в случае типичных приложений.

БОЛЬШАЯ АКЦИЯ КИБЕРНЕДЕЛИ в expondo! Скидки до -60%! Проверь сейчас!

Виды углеродистой стали

Углеродистые стали классифицируются по нескольким критериям.Он учитывает, среди прочего, состав, свойства и применение. Главный и основной критерий для этого - процентное содержание углерода. Среди нелегированных сталей мы выделяем:

  • Низкоуглеродистая сталь - содержание углерода до 0,3%
  • Среднеуглеродистая сталь - содержание углерода находится в пределах от 0,3 до 0,6%
  • Высокоуглеродистая сталь - содержание углерода превышает 0,6%

Содержание примеси фосфора и сера определяют качество данного типа стали.Так, сталь высшего качества в сумме не должна превышать 0,03%, сталь более высокого качества - 0,07%, а сталь обычного качества - 0,1%.

Кроме того, важен уровень раскисления. У тихих сталей самая высокая степень, у полуспокойных сталей - средняя, ​​у ненарушенных сталей - самый низкий уровень раскисления. Спокойные стали обычно бывают очень высокого качества. Разновидностью этого вида стали является нестареющая сталь.

В зависимости от химического состава бывают также так называемыеобработка (с высоким или низким содержанием фосфора), литье (например, Pig-P1, Pig-P3, Pig-P6), а также другие нелегированные стали.

Использование углеродистой стали

Разбивка углеродистых сталей была бы неполной без определения типов в соответствии с их применением. Мы различаем:

  • Конструкционная сталь - очень популярна, применяется при создании металлоконструкций (мостов, несущих каркасов, балок), деталей устройств и машин с т.н. типичное назначение.
  • Инструментальная сталь - используется для производства, например, сверл, лезвий, дисков. Дополнительным требованием к этой стали обычно является так называемый неглубокое затвердевание. Это делает поверхность инструмента очень прочной, а внутренняя часть устойчива к ударам и не осыпается.
  • Стали с особыми физико-химическими свойствами - используются в специализированных устройствах, работающих в крайне тяжелых условиях. У них должны быть свойства, подходящие для данной рабочей среды.

Содержание углерода в стали

Содержание углерода в стали влияет на ее свойства - прочность, пластичность и свариваемость. Для низкоуглеродистой стали обычно характерны так называемые мягкость и хорошая свариваемость. По этой причине его часто используют для производства листов, деталей глубокой вытяжки, проволоки и т. Д.

Среднеуглеродистая сталь прочнее, чем низкоуглеродистая сталь, но ее труднее формовать, сваривать и резать. Часто для закалки применяется дополнительная закалка.Свойства этого вида стали означают, что она используется, например, в производстве деталей для автомобилей, а также кованых элементов.

Высокоуглеродистая сталь наиболее трудно поддается резке, гибке и сварке. Кроме того, после затвердевания он становится твердым и хрупким. Он используется для производства инструментов, лезвий мечей или специализированных пружин.

Сварка низколегированных сталей

Все низкоуглеродистые стали обладают хорошей общей свариваемостью.Однако по мере увеличения процентного содержания угля риск так называемого холодные трещины, образовавшиеся при остывании сварного шва. При разделении низколегированных сталей по свариваемости был принят критерий углеродного эквивалента (СЕ). При его определении необходимо знать состав данной стали и использовать формулу CE = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Ni + Cu) / 15. В зависимости от полученного результата:

  • CE <0,42% характеризует легко свариваемую сталь
  • CE = 0,42-0,60% относится к стали с ограниченной свариваемостью
  • CE> 0,60% указывает на трудносвариваемую сталь

Для сварки трудносвариваемой стали специальные методы должен быть использован.Популярные технологические меры включают:

  • Предварительный нагрев
  • Процессы низководородной сварки и определение правильных конструктивных решений для соединений
  • Повышение линейной энергии дуги

Низколегированные свариваемые стали не имеют особых требований к устройствам, используемым для их соединения. Сварочные аппараты, используемые для сварки углеродистой стали, могут быть любого популярного типа - MIG / MAG, TIG или MMA. Выбор подходящего оборудования во многом зависит от квалификации сварщика и требований к качеству сварного шва.Если он должен быть высоким, необходимо сваривать мелкие элементы или заполнять зазоры (несовместимости, трещины), лучшим выбором обычно будут более точные сварочные аппараты TIG.

Сводка

Углеродистая сталь - это материал, широко используемый в ряде отраслей промышленности. Множество типов с разными свойствами позволяет выбрать подходящий для вашего приложения. Благодаря относительно невысокой цене и простоте обработки низкоуглеродистая сталь идеально подходит для большинства обычных строительных работ.Его использование позволяет, прежде всего, значительно снизить инвестиционные затраты.

Сплавы с более высоким содержанием углерода охотно используются в более профессиональных приложениях. Параметры - при сохранении привлекательной цены - часто оказываются достаточными для производства инструментов и более продвинутых продуктов, таких как детали машин.

Существуют также углеродистые стали специального назначения. Они производятся для строго определенных профессиональных целей (например, судовые детали, электроды), а их свойства регулируются подробными требованиями технических стандартов и условий приемки.


.

6. Что мы подразумеваем под устойчивой сталью и устойчивой сталью?

В результате производственного процесса сырое железо содержит сопутствующие элементы, такие как кремний, фосфор, сера, азот, кислород, водород и другие, которые чаще всего отрицательно влияют на свойства стали. Следовательно, они должны быть удалены или, по крайней мере, значительно уменьшены в процессе выплавки стали.

Они частично реагируют друг с другом в процессе выплавки стали и переходят в шлак.Другой пример - углерод и кислород, которые образуют окись углерода (CO) и заметно доводят жидкий сплав до кипения за счет выделения газа. Выходящий газ также физически очищает сплав от других сопутствующих элементов без необходимости предпринимать какие-либо другие внешние воздействия. Полученная сталь называется неустойчивой сталью. Однако этот процесс требует времени и поэтому в настоящее время редко используется в массовом производстве, по крайней мере, для толстостенных профилей. Неровная сталь очень хорошо подходит для горячего цинкования.В соответствии с применимыми стандартами и правилами, он больше не одобрен для использования в качестве конструкционной стали.

В сегодняшнем распространенном процессе производства стали такие элементы, как марганец, кремний и / или алюминий, добавляются в сталь в различных количествах и пропорциях до или во время процесса разливки (непрерывная разливка), в результате чего ненужные компоненты стали, такие как сера, кислород и азот, становятся химически связаны и в значительной степени переходят в шлак. Постоянно производимый таким способом называется седативным.Они содержат разное количество марганца, кремния и алюминия. Этот процесс производства стали чрезвычайно прибылен и доминирует в производстве конструкционных сталей. В целом закаленная сталь подходит для горячего цинкования. Однако закаленная кремнием сталь создает более толстое покрытие, чем незакаленная сталь.

Также можно закаливать сталь только марганцем и алюминием. Такие стали почти не содержат кремния и в процессе горячего цинкования ведут себя аналогично нестимулированным сталям (стали с низким содержанием кремния).

.

сталь

Общие и установочные материалы
25.02.2010
1. Сталь. Условия формирования стали.
Сталь представляет собой сплав железа с углеродом и другими элементами, полученный металлургическими процессами. Максимальное содержание углерода в стали - 2%. Сталь является отличным строительным материалом из-за ее высокой прочности на растяжение, сжатие, сдвиг и изгиб. Кроме того, сталь обладает пластичными свойствами, она бывает холоднокатанной и горячекатаной.Механические свойства, такие как твердость, вязкость и свариваемость. Современная технология производства стали заключается в двухстадийной переработке железной руды в сырую сталь.
Первый этап обработки проходит в доменной печи и заключается в восстановлении железа как элемента из кислородных соединений руд и его отделения от так называемых Пустая порода. Продукт этого процесса - чугун. Второй этап проходит в кислородных конвертерах или мартеновских печах. Он заключается в удалении примесей из чугуна до допустимых пределов.Этот процесс протекает в окислительных условиях, и продуктом его является сталь.
Доменный процесс - Процесс плавки чугуна из железной руды. Железо в основном находится в форме оксидных руд (магнетитов, гематитов) или карбонатов, называемых сидеритами. Доменная шихта состоит из железной руды, флюсов, кокса и горячего воздуха. Этот воздух подается на дно печи через так называемый Форсунки. В доменном процессе производится чугун с 93% железа и 7% других элементов.Элементы так называемого «Полезными» для свойств стали являются углерод, марганец и кремний, а примеси - сера и фосфор. На дальнейшую переработку чугун отправляется в виде отливок, называемых чушками.
Кислородный процесс конвертера называется процессом LD. Для дальнейшего процесса используются электротехнические плавки стали
(дуговые или индукционные печи) для получения стальных элементов прокаткой.
Раскисление стали - жидкая сталь содержит растворенный оксид железа, который необходимо удалить.Это достигается за счет добавления элементов, называемых раскислителями, которые поглощают кислород легче, чем железо. К таким элементам относятся марганец, кремний и алюминий. Процесс раскисления, т.е. Процесс успокоения стали начинается на заключительной стадии плавки и интенсивно продолжается в разливочном ковше. В зависимости от степени раскисления стали мы различаем бесшумную (раскисленную обычно только марганцем), полумолчанную (раскисленную марганцем с небольшой добавкой 0,15% кремния) и успокоенную (раскисленную кремнием 0,15-0,35%, частично с алюминием) до такой степени, чтобы в слитке не происходило реакции газовыделения.
Сталь разливается в мартеновской печи, конвертере или в электрической печи через желоб в разливочный ковш, а затем разливается в изложницы. Быстро остывающая часть стали затвердевает, образуя тонкий слой «застывших» кристаллов. Оси кристаллизации расположены случайным образом. Дальнейшее охлаждение стали происходит медленнее, поэтому образуется слой крупнозернистых кристаллов, оси кристаллизации которых направлены параллельно направлению теплового потока, т. Е.перпендикулярно стенкам изложницы.
Современный механизированный способ разливки стали позволяет получать слитки сплошные, однородные по сечению, не содержащие сегрегации и имеющие первичную мелкозернистую структуру.

11 марта 2010 г.
Кристаллическая структура металлов
По расположению атомов твердые тела можно разделить на кристаллические и аморфные. В кристаллических телах атомы называются молекулами или ионами, и они расположены в определенном геометрическом порядке.
Пространственная решетка - кристаллов атомов, расположенных через равные промежутки времени, которые образуют определенную регулярную, периодически повторяющуюся систему, называемую решеткой. Эта система иллюстрирует структуру кристалла, где атомы образуют группы в так называемом плоскости сети, которые параллельны друг другу и равномерно разнесены друг от друга.
Плоскости решетки пересекаются по ребрам, соответствующим линиям, на которых лежат атомы. На пересечении нескольких ребер так называемыеузел. Элементами кристаллической решетки являются:
- плоскости решетки
- прямая решетка
- узлы.
При затвердевании расплавленной металлической массы происходит так называемое центры кристаллизации. От них в 3-х пересекающихся направлениях с разной скоростью растут кристаллические ветви и образуют так называемые дендриты.
! Важная особенность: некоторые металлы могут кристаллизоваться в решетках разных типов. Т.е. полиморфизм (аллотропия), а кристаллические формы одного и того же металла являются аллотропами, они обозначаются α, β, γ, δ..
Остаточные напряжения
Возникают в стальных элементах и ​​изделиях без действия нагрузок. Они возникают в результате технологических процессов, структурных изменений различных видов термической обработки, изменения температуры.
Остаточные напряжения иногда достигают высоких значений в результате тепловых процессов и могут по-разному влиять на поведение элементов конструкции:
- может привести к образованию, развитию и остановке хрупких трещин (низкая температура)
- может снизить критическая сила в сжимающих стержнях
- может снизить или увеличить усталостную прочность
- может повлиять на величину деформации элементов
Классификация остаточных напряжений:
a.по части материала , в которой возникают эти напряжения,
- напряжения I типа, уравновешиваясь в больших объемах. из заданного материала, сопоставимого с размерами элемента конструкции или его части (они встречаются в сварных конструкциях из низкоуглеродистой стали).
- напряжения II типа действуют и уравновешиваются в пределах одного или нескольких стальных зерен (это микронапряжения)
- напряжения III типа действуют между элементами кристаллической решетки
b. После охлаждения элемента они могут исчезнуть или перейти в оставшиеся напряжения
- остающийся - существующий в элементе после окончания технологического процесса
c.по причинам их образования
-
термические напряжения - возникающие при изменении объема нагретой стальной фибры
- структурные напряжения - возникающие при изменении температуры, под влиянием изменения объема кристаллов при переходе от одного структура к другому

25.03.2010
Чугун как мягкий металл с высокой пластичностью, его используют в виде сплавов с углеродом, которые, в зависимости от содержания углерода, будут называться чугуном или сталью.

Металлические сплавы , в отличие от чистых металлов, затвердевают не при постоянной температуре, а в температурном диапазоне, указанном для данного сплава и системы.

Для получения сплава необходимо смешать его компоненты в жидком состоянии, а затем заставить эти компоненты затвердеть. Хороший сплав получается, когда его компоненты растворяются друг в друге с образованием сплошных твердых растворов и граничных твердых растворов (смесей). Углерод может быть найден в сплавах с железом в свободной форме в виде графита или в форме карбида железа Fe3C, называемого цементитом. Равновесная система железо-углерод состоит из сплавов железо-углерод, содержащих 6,67% углерода.

На основе этой диаграммы можно определить процесс затвердевания сплавов железа с углеродом, изменения, происходящие в сплавах в твердом состоянии, и их структуру после охлаждения. На основе такой компоновки сплавы и чугуны с содержанием углерода 2-67%.

Мы выделяем следующие структурные составляющие. К ним относятся:
- жидкий раствор углерода в железе (A)
- феррит (B) - твердый раствор углерода с железом γ, кристаллизующийся в регулярной пространственно-центрированной системе, следовательно, он мягкий, пластичный, как проста в использовании чистое железо.
- аустенит (C) - твердый раствор углерода в железе γ, кристаллизующийся в регулярной планарной системе
- цементит (D) - карбид железа, кристаллизующийся в орторомбической системе и появляющийся в виде первичной кристаллизации с раствором жидкости в углероде в железе (помечено по строчке CD). Мы различаем: вторичный цементит
*, выделяющийся в твердом состоянии из аустенита из-за уменьшения растворимости углерода в железе. Γ
* третичный цементит, выделяющийся из феррита из-за уменьшения растворимости углерода в железе α
. Цементит твердый и хрупкий.
- перлит - смесь феррита и цементита, содержащая 0,8% углерода, образуется при разложении аустенита при температуре 727 ° C

В медленно охлаждаемых сталях перлит имеет полосовую структуру в виде чередующихся пластин цементита и феррита. Высокая скорость охлаждения обеспечивает диффузию аустенитного углерода, в результате чего образуется новый структурный компонент, называемый мартенситом.

Стальная конструкция:
Углеродистые стали:
низкоуглеродистая сталь, ферритная структура.По мере увеличения содержания углерода количество перлита увеличивается, а при содержании углерода 0,4% количества перлита и феррита почти равны. В сталях с содержанием углерода более 0,6% количество феррита настолько мало, что он не образует целые поля, а находится в форме исчезающих зерен. При содержании углерода 0,8% сталь имеет чисто перлитную структуру.

Легированные стали: доля легирующих элементов вызывает значительные изменения температуры превращения и концентрации углерода. Влияние легирующих элементов на разные элементы различно.Их содержание и форма определяют снижение тенденции к росту зерен аустенита при нагревании. Такие элементы, как хром, алюминий, ванадий, титан и кремний в стали, образуют труднорастворимые карбиды, нитриды, оксиды с высокой степенью дисперсности. Стали могут иметь, в зависимости от содержания углерода и легирующих добавок, перлитные, бейнитные формы. , мартенситный ??? или астенический ???.

Металлы, используемые на практике, обычно имеют поликристаллические тела с большим количеством кристаллов.У таких тел правильная только внутренняя кристаллическая структура. С другой стороны, их внутренняя форма зависит от условий коагуляции. Отдельные зерна имеют разную пространственную ориентацию, и поэтому свойства металлов одинаковы во всех направлениях, несмотря на то, что монокристалл является анизотропным. Однако под воздействием пластической обработки все зерна имеют одинаковую ориентацию (например, при прокатке листа).

Анизотропия кристаллических тел также относится к механическим свойствам.Модуль упругости, предел текучести, предел прочности и удлинение зависят от действия внешних сил. В случае деформации металлов по мере увеличения напряжений возникают начальные упругие деформации, а затем пластические деформации с последующим разрушением при дальнейшем увеличении напряжений.

Упругая деформация - это деформация, которая исчезает при снятии нагрузки. Отношение напряжения к деформации называется модулем Юнга.

15.04.10
двойникование -
второй тип пластической деформации кристаллов. Он включает в себя поворот пространственной решетки в одной части кристалла по отношению к другой. Эти деформации, возникающие из-за остаточных напряжений, вызывают изменение кристаллов, что делает возможным преобразование решетки вдоль оси скольжения.

Физико-механические свойства стали
Производство стали является результатом сложных технологических процессов, которые оказывают значительное влияние на структуру стали, ее химический состав и различные свойства.Однако некоторые физические свойства слабо зависят от химического состава, обработки и прочности.
Мы различаем следующие стали:
• углеродистая сталь
- ее основной компонент - углеродистая, мы делим ее на:
- высокоуглеродистая сталь C> 0,6%
- среднеуглеродистая сталь 0,25% - низкая углеродистая сталь C <0,25%
легированная - - это сталь, которая, помимо железа и углерода, содержит другие компоненты для получения соответствующих свойств. Сталь считается легированной, если содержание хотя бы одного из элементов превышает:
- 0,8% Mn
- 0,4% Si
- 0,3% Ni
- 0,02% S
- 0,2% Cu
- 0,2 Вт (вольфрам)
-0,05% V (ванадий)
-0,05% Mo (молибден)
-0,01% алюминия
углерод C- с более высоким содержанием углерода сталь увеличивает твердость, предел текучести и временную прочность, а также снижает пластические свойства стали: ударная вязкость, удлинение, сжатие
марганец Mn- вводится в основном для связывания серы в форме сульфидов марганца.Повышает прочность и закаливаемость. Марганцовистая сталь устойчива к истиранию
Кремний Si- действует как раскислитель. Повышает твердость, прочность на разрыв. Это отрицательно сказывается на удлинении, удлинении, ударной вязкости и свариваемости.
алюминий - раскисляет кислород и азот. Добавление алюминия подавляет рост зерен аустенита, что увеличивает ударную вязкость и сопротивление растрескиванию при пониженных температурах.
Хром - повышает твердость стали, ее прочность и предел текучести.Снижает удлинение и сужение стали. Хром и углерод образуют очень прочные карбиды, устойчивые к истиранию.
никель- задерживает рост зерен аустенита, что увеличивает твердость, прокаливаемость и прочность стали.
Ванадий- образует очень прочные и многочисленные карбиды, повышающие стойкость стали к истиранию, повышая ее эластичность, прочность и ударную вязкость.
медь - повышает коррозионную стойкость стали, снижает предел прочности.
фосфор - вредный компонент, трудноудаляемый, снижает пластичность и ударную вязкость стали.
Сера- имеет тенденцию к сегрегации и образует сульфид железа с железом. Для свариваемых сталей не рекомендуется ограничивать содержание серы 0,03%.
Азот- также является элементом беспорядка стали.

04/28/10
Термическая обработка стали
Термическая обработка - обработка или комбинация нескольких обработок, которые изменяют твердую структуру сплавов в твердом состоянии и, следовательно, механические, физические и анемические свойства.
К наиболее важным видам термообработки относятся:
- отжиг
- закалка
- отпуск
- перенасыщение

Отжиг - процедура, заключающаяся в нагреве стали до определенной температуры, нагреве до этой температуры и последующем охлаждении. В зависимости от температуры, процесса отжига, способа охлаждения и назначения различают отжиг:
- полный
- нормализующий
- рекристаллизационный
- снятие напряжений

Полный отжиг - направлен на измельчение стальных зерен, получение однородности конструкции и снятие напряжений.Полный отжиг заключается в нагреве до температуры на 30-50 градусов C выше линии A3-ACM, нагреве и медленном охлаждении в критическом диапазоне температур - линия GSE и линия PSK

Нормализующий отжиг отличается от нормального отжига метод охлаждения. Охлаждение происходит на воздухе для получения однородной и мелкозернистой структуры, повышения пластических свойств и снятия внутренних напряжений.

Рекристаллизационный отжиг - для устранения эффекта дробления, что означает необходимость замены деформированной твердой структуры на мягкую и мелкозернистую структуру.Для большинства металлов холодное состояние может оставаться неизменным при обычных температурах, так как подвижность атомов мала. Только после нагрева из-за повышенной подвижности атомов снимаются эффекты дробления.

Отжиг для снятия напряжений направлен на снижение внутренних напряжений, но возникающих при технологической обработке стали (холодная и горячая штамповка, сварка и черновая обработка).

Закалка заключается в нагреве стали до температуры немного выше, чем у линии GSK, нагреве в течение некоторого времени до получения аустентно-цементитной структуры, а затем ее быстром охлаждении.
Мы различаем закалку:
- полная (обычная)
- градуированная
- поверхностная

Нормальная - предназначена для охлаждения стали с критической температурой, высокая скорость охлаждения позволяет поддерживать аустенит в твердом состоянии. Иногда скорость охлаждения снижают путем охлаждения в масле. Эта закалка применяется для простых деталей из углеродистых и легированных сталей.

Шаг - При ступенчатом закалке ходьба чередуется.Первая стадия называется охлаждением и проходит в среде, температура которой выше температуры мартенситного превращения (соляная ванна). После выравнивания температуры происходит переохлаждение масла, а иногда и воздушного потока. Он используется для обработки деталей сложной формы, обычно из легированных сталей.

с изотермическим превращением - охлаждение стали до этой температуры приводит к образованию структуры, состоящей из феррита и цементита.Эта закалка применяется к мелким деталям из углеродистой стали и не ограничивается легированными сталями. Главное преимущество - избегать напряжений, вызывающих деформацию или даже трещины.

surface- Важной особенностью этого упрочнения является нагрев материала до нужной температуры только на его поверхности. Цель - получить твердую поверхность. Ядро материала остается податливым.

В зависимости от метода нагрева мы различаем поверхностную закалку:
- пламя
- индукционная
- ванна

Целью отпуска является придание термообработанной стали, в основном, после закалки, некоторой пластичности, а также снижение ее подвижность без видимого снижения твердости.Температура отпуска всегда должна быть ниже температуры отпуска. Он заключается в том, что закаленный объект в зависимости от потребности нагревается до температуры 180-650 градусов С, выдерживается некоторое время при этой температуре, а затем охлаждается.

Термохимическая обработка - Эта обработка изменяет химический состав сплава. Благодаря этому достигается высокая твердость поверхностных слоев объекта при сохранении мягкой сердцевины.
Эта обработка заключается в насыщении внешнего слоя объекта такими элементами, как азот, углерод, цианид.
Термохимическая обработка включает: азотирование, цианирование, науглероживание

Науглероживание -
т.н. Цементирование заключается в обогащении наружного слоя стали углеродом. Основным ингредиентом порошков науглероживания является древесный уголь или карбонат бария или карбонат натрия. После науглероживания заготовка подвергается закалке. Благодаря науглероживанию поверхность становится твердой и устойчивой к истиранию (шестерни)

Азотирование
- заключается в пропитывании внешнего слоя стали азотом с целью получения высокой твердости.Твердость, полученная путем азотирования, намного выше, чем твердость, полученная путем карбонизации. Азотированная поверхность сохраняет твердость до 500 ° C. Мы различаем азотирование:
- газ в атмосфере аммиака
- ванна в электрических печах

Цианирование - заключается в насыщении стальных предметов одновременно углеродом и азотом. время. Процесс происходит при температуре 500-950 градусов C, путем погружения объектов в ванну, содержащую смеси циановых солей, или в атмосферу аммиака и науглероживающего газа.

Пластическая обработка - задача пластической обработки - придать металлическим предметам соответствующую форму в результате остаточной деформации. Чугун не подходит для обработки пластика. С другой стороны, сталь с низким содержанием углерода подвергается холодной обработке. Холодная штамповка включает штамповку.
Горячая обработка выполняется при температурах, позволяющих правильно деформировать заготовки. Мы включаем: ковку, штамповку и прокатку

Ковка - это термический и механический процесс (при температуре1100 градусов С). Выбор подходящей температуры ковки определяет количество и качество изготавливаемых элементов.

Горячая штамповка - Подобно холодной штамповке, материал здесь нагревается для повышения его пластичности.

Прокат - прохождение материала между двумя валками. Он может быть продольным и поперечным. Все металлы и их сплавы горячекатаные. Прокат полос, полос, листов. Напротив, профилированную сталь получают прокаткой в ​​валках с соответствующими профилями.


Поисковая система

Похожие страницы:
карточка каталога pe steel
1 Case, Report Strength 1b steel Strength
c3 steel on heat, Познанский технологический университет, ИТ и техническое образование, семестр II, Mate
STAL, AGH, семестр 5, PKM в целом, ПКМ общежития I
сталь dwd
лаборатории растяжимая сталь
05 Сталь
(5 10 2012r Стальная лекция)
Балюстрады Abacus нержавеющая сталь
сталь лаборатория 3, IV семестр uz, отчеты Дышака, отчеты Дороты
Экзамен по стали 2011, Школа, PWSZ, семестр VI, сталь, лекция
Почему «начало» Szczypiorski стало глобальным stseller
STEEL SEM III
Steel
2 steel
Steel project bilu
Steel? Masceńska
Stal, BLOG, Building Materials
пожарная безопасность - steel-kejt, kbi , Прошло, Пожары, Пожарная безопасность, Безопасность

еще похожие страницы

.

Раскисление стали. | Нержавеющая сталь: вопросы эксперту

Здравствуйте. Не могли бы вы предоставить мне материалы или описать процессы раскисления стали?

Раскисление стали - очень важный этап производственного процесса. Поскольку процессы выплавки стали по своей природе являются окислительными, много кислорода остается в ванне металла после рафинирования добавок. В разделе стали вы обнаружите, что в зависимости от степени раскисления сталь делится на:
- [b: 1mgs7a03] непростой [/ b: 1mgs7a03] - она ​​может содержать до 0,27% C и раскисляется в таким образом, чтобы содержание растворенного кислорода было намного выше, чем равновесное с данным содержанием углерода.
- [b: 1mgs7a03] полуштильный [/ b: 1mgs7a03] - может содержать до 0,27% C и дезоксигенирован таким образом, что O = C (равновесие).
- [b: 1mgs7a03] успокоился [/ b: 1mgs7a03] - содержание O до 2% ниже, чем это достигается в результате равновесия с данным содержанием C.

[u: 1mgs7a03] Процессы раскисления делятся на: [/ u: 1mgs7a03]
1. [b: 1mgs7a03] Sludge [/ b: 1mgs7a03] - состоит во введении сплава в металлическую ванну, основной компонент которой имеет большее сродство к кислороду, чем Fe. Это стандартная раскисляющая способность, измеряемая по равновесной активности кислорода с данной раскисляющей активностью.Данный раскислитель будет обладать большей раскисляющей способностью, чем ниже активность O.
2. [b: 1mgs7a03] Extractive. [/ B: 1mgs7a03]
3. [b: 1mgs7a03] Вакуум. [/ B: 1mgs7a03]

[u: 1mgs7a03] Механизм осадочного раскисления стали следующий: [/ u: 1mgs7a03]
1. Растворение добавленного раскислителя.
2. Одновременное растворение, протекание реакции соединения раскислителя с кислородом, растворенным в металлической ванне.
3. Создание стабильного зародыша продукта раскисления и образование новой границы раздела между металлом и оксидной фазой.
4. Транспорт кислорода и раскислителя к созданной разделительной поверхности, дальнейшая химическая реакция и рост зародыша.
5. Вытекание продуктов раскисления в сочетании с протеканием реакции раскисления на их поверхности и увеличением их размеров за счет коагуляции.
6. Выпуск продуктов раскисления в шлак.


Спонсором нашего эксперта является ZANO Mirosław Zarotyński - производитель элементов малой архитектуры из нержавеющей стали.

Здравствуйте.
Наконец-то я нашел в этом что-то значимое.
Если можно, объясните, пожалуйста, понятие газов в стали. Что это за газы и что мы подразумеваем под ними? Кроме того, кратко опишите указанный здесь процесс осаждения стали.

Здравствуйте, "title =" Smile "/> Под газами в стали мы понимаем H и N, где в стали растворено лишь небольшое количество O, большая часть которого связана в виде неметаллических оксидных включений.N и H растворяются в Fe и его сплавах согласно закону Сивертса. Введение других элементов в Fe вызывает изменение растворимости в нем N и H. Элементы, которые увеличивают коэффициент активности газа, уменьшают содержание газа в металлах и снижают упругость, поэтому создание вакуума также снижает содержание газа в металлах.

Стадии осадочного раскисления стали следующие:
1. Растворение раскислителя в жидкой стали.
2.Зарождение продуктов раскисления.

Нуклеация - это процесс создания новой фазы. Мы различаем:
Однородное зародышеобразование - образование внутри полностью однородной жидкости, лишенной инородных тел и фаз. Одновременно с этим создается новая поверхность фасок.
Гетерогенное зародышеобразование - образование новой фазы происходит на уже существующих в жидкости поверхностях разделения фаз (например, на WN, уже находящемся в ванне). Здесь не происходит образования новой поверхности деления, а только ее дальнейшее увеличение.
Гетерогенное зародышеобразование происходит с половиной рабочей нагрузки гомогенного зародышеобразования.

3. Рост продуктов раскисления.
Может происходить:
- путем диффузии кислорода и раскислителя к поверхности зародыша, где протекала реакция раскисления (так называемый диффузионный рост). Зародыш, растущий в результате диффузии, имеет больший размер, меньшее количество зародышей и больше содержание реагентов в металле, т. Е. Больше пересыщение.
- диффузионным углеобразованием.В результате диффузионного роста продуктов раскисления образуются частицы различного размера. Вокруг этих частиц устанавливаются различные равновесные концентрации кислорода. Вокруг мелких частиц устанавливается гораздо большая разница в равновесных концентрациях, чем для более крупных. Это явление приводит к увеличению размера более крупных частиц за счет более мелких частиц за счет так называемого диффузионная коалесценция.

4. Увеличение утечки неметаллических включений.
Продукты раскисления, когда они достигают размеров, которые можно измерить обычными оптическими методами, называются неметаллическими включениями.
Размер неметаллических включений - от единиц до нескольких [нм]. Рост неметаллических включений происходит путем диффузии, углеуглероживания или коалесценции.
Коагуляция - это когда две или более твердых частицы слипаются или слипаются. Условием коагуляции является прямой контакт неметаллических включений.
Перкинетическая коагуляция - столкновение неметаллических включений с силами, действующими одинаково во всех направлениях. Такой характер сил возникает, когда мелкие неметаллические включения сталкиваются под действием броуновского движения.
Ортокинетическая коагуляция - коагуляция происходит под действием привилегированных сил в определенном направлении, например сил плавучести или турбулентности.

5. Утечка неметаллических включений
Образовавшиеся неметаллические включения не растворяются в стали и имеют тенденцию вытекать из-за их низкой плотности по сравнению с металлом. Скорость истечения сферических неметаллических включений определяется законом Стокса.

Надеюсь, вы найдете приведенную выше информацию полезной "title =" Smile "/>


Спонсором нашего эксперта является ZANO Mirosław Zarotyński - производитель элементов малой архитектуры из нержавеющей стали.

.

Сравнение Q345A, Q345B, Q345C, Q345D, Q345E - Новости - Новости

Некоторые зарубежные заказчики часто не понимают, что такое сталь GB Q345. Высокопрочная низколегированная сталь Q345 заменяет собой сталь старой марки GB 12MnV, 14MnNb, 18Nb, 16MnRE, 16Mn и т. Д. Химический элемент аналогичен 16Mn, а Q345 увеличивает количество микролегирующих элементов V, Ti и Nb, которые очищают зернистость, значительно улучшающая прочность и комплексные механические свойства стали, что обеспечивает большую толщину.Следовательно, механические характеристики стали Q345 лучше, чем у стали 16Mn, особенно ее низкотемпературные характеристики.

Сталь серии

Q345 включает Q345A, Q345B, Q345C, Q345D и Q345E, где Q - предел текучести, последнее число 345 представляет предел текучести (в МПа), а буквы A, B, C, D и E обозначают предел текучести. Стойкость стали к низкотемпературным ударам, в основном за счет различных температур ударов. Короче говоря, Q345A не действует; Q345B, влияние комнатной температуры 20 ℃; Q345C, влияние 0 градусов; Q345D, -20 градусов удара; Q345E, удар -40.Разная температура удара, величина удара тоже разная. При необходимости может быть указан класс качества и кодовое название метода раскисления.


ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СТАЛИ СЕРИИ Q345

≤0,014

≤0,014

≤0,3

0, 14

Материалы

от

до

Si

Mn

P.

03

03

03

Cr

Cu:

V.

Q345A

0,12–0,2

0,20–0,6

1,00–1,6

≤0,045

≤0,014

≤0,2

0,02–0,15

Q345B

0, 12–0,2

0,20–0,6

1.00–1,6

0,04

≤0,04

≤0, 3

≤0,3

≤0,2

0,02–0,15

Q345C

0,20–0,6

1,00–1,6

≤0,035

≤0,035

≤0,3

≤0,3

≤0,2

0,02–0,15

Q345D

≤0, 18

1.00–1.6

≤0.03

≤0.03

≤0.3

≤0.3

≤0.2

0,0214–054 334

≤0,18

0,20–0, 6

1,00–1,6

≤0,025

≤0,025

≤0,3

≤0,3

≤0,2

0,02–0,15

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРИЯ СТАЛИ E Q345

Материалы

Предел прочности, МПа

Предел текучести, МПа

Удлинение

Q345A

≥21

Q345B

490–675

≥345

≥21

900 345

≥22

Q345D

490-675

≥345

≥22

Q34514 975 9000

000

000 9005

≥22

По химическому составу они существенно не различаются.Примечательно, что Al Q345C, D и E увеличились на 0,015, содержание вредных элементов P и S последовательно уменьшилось, а температура испытания на удар при низкой температуре была низкой, а цена была выше. Сталь серии Q345 обладает хорошими механическими свойствами, хорошей пластичностью и свариваемостью и широко используется в зданиях, мостах, транспортных средствах, кораблях, сосудах высокого давления и т. Д. С 1 февраля 2019 года китайский стандарт отменил марку стали Q345 и заменил ее на Q355. , соответствующий европейскому стандарту S355.

.

Как производится нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь широко используется в архитектуре, автомобилестроении, кухонном, домашнем и промышленном производстве. Нержавеющая сталь обладает высокой устойчивостью к коррозии из-за ряда погодных условий и резких изменений pH, поэтому не требует обслуживания. Ее способность выдерживать высокие температуры в обоих направлениях, высокое давление, а также пластичность и пластичность делают нержавеющую сталь идеальным материалом для создания долговечных, часто используемых продуктов.Даже по истечении срока службы нержавеющая сталь легко перерабатывается и имеет высокую стоимость лома.

Нержавеющая сталь приписывает свои уникальные свойства металлическому хрому. По своей природе нержавеющая сталь представляет собой низкоуглеродистую сталь, которая содержит не менее десяти процентов по массе хрома в своем составе. Это то, что отвечает за его свойство нержавеющей стали. Оксид хрома образует незаметную пленку на стальной поверхности, которая является гибкой и самовосстанавливающейся в присутствии газообразного кислорода.

Сама нержавеющая сталь производится в электродуговой печи. В печи есть угольные электроды, которые расположены так, чтобы контактировать с ними с помощью обрезков стальных токов. Стальной лом нельзя смешивать только с хромом. Для улучшения свойств нержавеющей стали могут быть добавлены другие элементы, включая никель, азот и молибден. Вся эта индуцированная электродом активность происходит в среде с очень высокой температурой.

После достижения критической точки плавления обрезки стали и сплавов начинают смешиваться до тех пор, пока металл не расплавится однородно.Затем всю массу переносят в сосуд для декарбонизации кислородом аргона (AOD), где она раскисляется. Затем можно делать литье или ковку. Благодаря своей пластичности и пластичности, металлу можно придавать различные формы и формы или вытягивать его из проволоки.

Наконец, электрохимический процесс позволяет обрабатывать сталь разных цветов, некоторые из них золотые, коричневые, зеленые, синие и черные. Еще одним дополнительным завершающим штрихом является погружение продукта в кислотную ванну, которая удаляет любые накипи на нержавеющей стали, улучшая внешний вид полировки и упрощая очистку после использования.

Существует не менее шестидесяти марок нержавеющей стали, классифицируемых по легирующим элементам ее микроструктуры. В пределах этих марок существует три основных типа нержавеющей стали: мартенситная, ферритная и аустенитная. Эти основные типы различаются в зависимости от степени магнетизма, процентного содержания хрома и доли других элементов.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ
.

Смотрите также