Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Zaradi svojih lastnosti trdnosti in dostopne cene je ogljikovo jeklo zelo pogosta zlitina. Njegovi glavni elementi so železo in ogljik z minimalno ponudbo. Ogljikovo jeklo se uporablja za izdelavo različnih inženirskih izdelkov, delov cevovodov in kotlov, orodij. V gradbeništvu se pogosto uporabljajo tudi zlitine.

Ključne funkcije

Glede na glavni namen so ogljikova jekla razdeljena na orodja in konstrukcijo, v njihovi sestavi pa praktično ni legirnih elementov. Od navadnih jeklenih zlitin se razlikujejo po tem, da imajo v sestavi veliko manj osnovnih nečistoč: mangan, magnezij in silicij. Vsebina glavnega elementa - ogljika - se spreminja v razmeroma širokih mejah . Sestava visoko ogljikovega jekla vsebuje 0, 6−2% C, srednji ogljik - 0, 3−0, 6%, nizka vsebnost ogljika - do 0, 25%.

Glavni element določa lastnosti in strukturo. V notranji strukturi zlitin z manj kot 0, 8% C (hipoutektoidno jeklo) je v glavnem perlit in ferit, s povečanjem koncentracije glavnega elementa pa nastane sekundarni cementit.

Predstavljeno jeklo s prevlado feritne strukture je zelo duktilno in ima nizko trdnost. Če v strukturi prevladuje cementit, je za kovino značilna visoka trdnost in velika krhkost. S povečanjem vsebnosti C na 0, 8–1% se poveča trdnost in trdota, vendar se viskoznost in duktilnost močno poslabšata.

Količinska vsebnost ogljika vpliva na tehnološke značilnosti, zlasti na varljivost, enostavno obdelavo in pritisk.

  • Deli in strukture, ki niso namenjeni za velike obremenitve, so izdelani iz nizkoogljičnih jekel.
  • Zaradi lastnosti srednje ogljikovih jekel so glavni konstrukcijski material, ki se uporablja pri izdelavi konstrukcij in delov za transport in splošno tehniko.
  • Visokoogljične zlitine so optimalne za izdelavo delov, ki naj bi imeli večjo odpornost proti obrabi pri izdelavi merilnih in udarnih orodij.

Kovine, kot tudi druge jeklene zlitine, vsebujejo nečistoče v sestavi:

  • silicij;
  • fosfor;
  • mangan;
  • dušik;
  • žveplo;
  • vodik;
  • kisika.

Silicij in mangan sta koristni nečistoti, ki se v pripravo vnesejo v fazo taljenja za deoksidacijo. Fosfor in žveplo sta škodljiva nečistoča, ki zmanjšujeta kakovostne lastnosti zlitine.

Domneva se, da so doping in ogljikove vrste nezdružljive, vendar se lahko za izboljšanje njihovih tehnoloških in fizikalno-mehanskih lastnosti izvede mikro legiranje z dodajanjem različnih aditivov:

  • bor;
  • titan;
  • cirkonij;
  • redki zemeljski elementi.

Z njihovo pomočjo ne bo možno kovino spremeniti v nerjaveče jeklo, ampak bo bistveno izboljšala lastnosti.

Razvrstitev po stopnji deoksidacije

Na delitev na vrste vpliva zlasti stopnja deoksidacije. Glede na ta parameter so naše zlitine razdeljene na pol-mirne, mirne in vrele.

Konfekcijska jekla imajo bolj enakomerno notranjo strukturo, katere dezoksidacijo dosežemo z dodajanjem aluminija, ferosilicija in feromangana v staljeno kovino . Ker so zlitine naše kategorije v peči popolnoma deoksidirane, ne vsebujejo železovega oksida. Preostali aluminij, ki preprečuje rast zrn, zagotavlja finozrnato strukturo. To in skoraj absolutna odsotnost raztopljenih plinov omogoča pridobivanje visokokakovostne kovine za izdelavo najpomembnejših delov in konstrukcij. Poleg prednosti tihih zlitin obstaja velik minus - precej drago taljenje.

Obstajajo cenejše, čeprav nižje kakovosti, ogljikovih zlitin, taljenje katerih uporablja najmanj posebnih dodatkov. V strukturi take kovine, ker proces deoksidacije v peči ni bil dokončan, so raztopljeni plini, ki negativno vplivajo na lastnosti. Dušik na primer slabo vpliva na varljivost in povzroča nastanek razpok v območju zvara. Razvita segregacija v strukturi zlitin vodi v dejstvo, da se valjana pločevina, ki je narejena iz njih, odlikuje po heterogenosti v strukturi in mehanskih značilnostih.

Pol-mirujoča jekla imajo vmesni položaj glede na njihove lastnosti in stopnjo deoksidacije. Pred nanosom v kalupe se v sestavo vnese nekaj dezoksidacije, zaradi česar se strjevanje kovine praktično odvija brez vrenja, vendar se v njej razvija plin. Rezultat je ulivanje z manj mehurčkov v strukturi kot v vrelih jeklih. Te notranje pore med kasnejšim valjanjem kovine so izdelane skoraj v celoti.

Večina delno tihih ogljikovih jekel se uporablja kot konstrukcijski material.

Proizvodnja in delitev po kakovosti

Ogljikovo jeklo se proizvaja z uporabo različnih tehnologij. Obstajajo:

  • visokokakovostna ogljikova jekla;
  • visoko kakovostne jeklene zlitine;
  • zlitine ogljikovega jekla običajne kakovosti.

Zlitine običajne kakovosti se proizvajajo v odprtih pečeh, iz njih pa nastajajo veliki ingoti. Oprema za taljenje, ki se uporablja za pridobivanje takšnih jekel, so zlasti kisikovi pretvorniki. V primerjavi z visokokakovostnimi jeklenimi zlitinami lahko kovina vsebuje veliko škodljivih nečistoč, kar vpliva na lastnosti in stroške proizvodnje.

Formirani in zamrznjeni ingoti valjani vroči ali hladni. Vroče valjanje dobimo s sortnimi in oblikovanimi izdelki, pločevinastimi in pločevinskimi kovinskimi trakovi. Hladno valjanje dobijo pločevino.

Za proizvodnjo visoko kakovostnega in kakovostnega jekla se uporabljajo odprte kurilne peči in konvertorji ter talilne peči, ki delujejo na električno energijo.

Sestava, namreč prisotnost v strukturi škodljivih in nekovinskih nečistoč, določa GOST stroge zahteve. V visokokakovostnih jeklih ne sme biti več kot 0, 04% žvepla in ne več kot 0, 035% fosforja . Visokokakovostne in kakovostne jeklene zlitine zaradi strogih zahtev za metodo taljenja in lastnosti imajo povečano čistost konstrukcije.

Uporaba in označevanje

Instrumentalne zlitine, v katerih je 0, 65−1, 32% C, se uporabljajo za izdelavo različnih orodij. Za izboljšanje mehanskih lastnosti orodja naredite utrjevanje materiala.

Strukturne zlitine so deli za različno opremo, konstrukcijske elemente konstrukcijskih in inženirskih namenov, pritrdilne elemente in drugo. Ogljikova žica je izdelana iz konstrukcijskega jekla , ki se uporablja v vsakdanjem življenju, pri izdelavi pritrdilnih elementov, v gradbeništvu, za izdelavo vzmeti. Po cementiranju so se konstrukcijske zlitine uspešno uporabljale pri izdelavi delov, ki se med obratovanjem močno obrabe in so izpostavljeni visokim dinamičnim obremenitvam.

Označevanje govori o kemijski sestavi zlitine in njeni kategoriji. Pri označevanju ogljikovega jekla navadne kakovosti obstajajo črke "St". GOST določa sedem pogojnih številk blagovnih znamk (0−6), ki so tudi označene v oznaki. Stopnja dezoksidacije je označena s črkama „kp“, „ps“, „cn“, ki so pritrjene na koncu oznake. Razredi visoko kakovostnih in kakovostnih jekel so označeni s številkami, ki kažejo na vsebnost zlitine C v stotinkah odstotka.

Dejstvo, da je orodje zlitine mogoče razumeti s črko "U" na začetku označevanja. Število, ki sledi tej črki, označuje vsebino C v desetinah odstotka. Črka »A«, če je prisotna pri označevanju orodnega jekla, kaže na izboljšane kakovostne lastnosti zlitine.

Jekla z visoko vsebnostjo ogljika so lahko manj nagnjena k nastanku struktur nizke duktilnosti. Pri izpostavljenosti strukturnim in varjevalnim obremenitvam se lahko poruši kovina z nizko duktilnostjo. To olajša prisotnost difuzije vodika v njem in njegovega varilnega šiva. Da bi preprečili pojav hladnih razpok, se uporabljajo metode za odpravo dejavnikov, ki prispevajo k pojavu takšnih napak.

Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!

Kategorija:

Obdelava kovin