Ötvözött acél márka, elemek hatása, GOST

Az ötvözött acél olyan anyag, amelynek fizikai és kémiai tulajdonságait ötvöző elemek hozzáadásával javítják.

Szilárdságában különbözik, kevésbé érzékeny a korrózióra, különféle területeken használják, beleértve a gépészetet, valamint különféle szerkezetek létrehozására, amelyek a jövőben nagy hőmérséklet-ingadozásoknak lesznek kitéve.

Tartalom:

Kémiai összetétel
A fém fajtái
Fém jelölés
Fém alkalmazása
Ötvözött acélok hegesztése

Kémiai összetétel

Az acél minősége a benne lévő szén mennyiségétől függ, amely az összetétel egyik fő eleme. Egy másik lényeges elem a vas.

Az anyag tulajdonságainak javítása érdekében krómot, nikkelt, vanádiumot, rezet és egyéb elemeket adnak hozzá.

Tekintsük részletesebben az ötvözőelemek hatását az acél tulajdonságaira:

Nikkel - lehetővé teszi, hogy az anyag ne csak erős legyen, hanem műanyag is. Ez a készítményben lévő elem felelős a korrózióállóságért;
A króm a korrózióállóságért is felelős, ennek köszönhetően rozsdamentes acélt kapnak, ami keménysé és tartóssá teszi;
Vanádium - ennek az elemnek köszönhetően az acélszerkezet finom szemcséjűvé, sűrűvé válik;
Réz - a korrózióállóság mellett ellenáll a savaknak;
Volfrám - lehetővé teszi, hogy az anyag szilárd maradjon, amikor a hőmérséklet emelkedik (melegedés);
A készítményben mangán található, amely felelős a kopásállóságért;
Szilícium - rugalmassá teszi a fémet, felelős a mágnesességért;
Ha a kompozíció alumíniumot tartalmaz, akkor ez lehetővé teszi az anyag hőállóvá válását.

Mi történik a szerkezettel, ha különböző szennyeződéseket adunk hozzá? Bevezetésükkor a kristályrács megsemmisülkülönbségek az elektronok alakjában, valamint az atomméretekben. Az acél jellemzői az összetételtől függően változhatnak.

A készítmény tartalmazhat két, három vagy több szennyeződést. Attól függ, milyen végterméket szeretne kapni.

A készítmény tartalmazhat még titánt, kobaltot, molibdént, amelyek felelősek az anyag szilárdságáért, keménységéért és plaszticitásáért, amely főként hőkezelés után szerzi meg az összes felsorolt tulajdonságot.

A fém fajtái

Megkülönböztetik a szén- és ötvözött acélokat. Fontolja meg a különbséget.

A szénacél olyan ötvözet, amelybe a vason és a szénen kívül szilíciumot és mangánt adnak. A készítményben szintén szereplő ként és foszfor káros szennyeződéseknek minősül, amelyek csökkentik a mechanikai tulajdonságokat.

A szén mennyisége alapján az ilyen acélt magas, közepes és alacsony széntartalmú acélra osztják. Minél több szénnel van felszerelve a kompozíció, annál keményebb és kevésbé műanyag lesz a végtermék.

Videó:

A szénacélt pedig szerkezeti és szerszámacélra osztják. A szerkezeti acélt fémszerkezetek, vasbeton és egyéb építőanyagok megerősítésére használják.

Instrumentális - keményedés után keményebbé válik, de törékeny (GOST 1435-54).

Az ötvözött acélt szerkezeti acélra, szerszámacélra osztják, és egy másik, speciális kémiai tulajdonságokkal rendelkező típust adnak hozzá (a DST szerint).

A szerkezeti ötvözött acélt a mérnöki és építőiparban is használják, de ötvöző szennyeződéseket tartalmaz, amelyek javítják az anyag tulajdonságait.

Az ötvözött fém kémiai összetétele változhat, ennek alapján az osztályozást az alábbiakban mutatjuk be:

Gyengén ötvözött - ötvözet összetételeaz adalékanyagok mennyisége nem haladja meg a 2,5%-ot. A szerkezeti acélt a GOST 5958-57 tartalmazza (az összetételtől függően);

Közepesen ötvözött - a készítményben lévő adalékanyagok 2,5-10% tartományban vannak;

Erősen ötvözött – a készítményben lévő szennyeződések százalékos aránya meghaladja a 10%-ot (legfeljebb 50%).

Hőállóra (1000 fok felett), korrózióállóra, valamint kémiai bomlással hőállóra és vízkőállóra (550 fokon) is fel van osztva.

Meg kell jegyezni, hogy a GOST az ingatlanokra, valamint az alkalmazási körre vonatkozik.

Fém jelölés

Mit mond az ötvözött acélok jelölése? A GOST szerinti jelölés a következőket mondja: a betű a kémiai elem nevét jelenti, az utána lévő szám pedig ennek a szennyeződésnek a százalékos tartalmát.

Ha a betű után nincs szám, akkor ennek az elemnek a százalékos tartalma kicsi, nem haladja meg az 1% értéket.

Hogy mennyi szenet tartalmaz az acél, azt az első két számmal lehet megérteni, százalékban is megadva, de századokban. Ha kettő helyett egy számjegy van, az azt jelenti, hogy a százalék nem században, hanem tizedben van feltüntetve.

Még a Szovjetunióban is kidolgozták a GOST-ot, amely szerint ezt a jelölési rendszert elfogadták. Figyelemre méltó, hogy még mindig aktuális.

Meg kell jegyezni, hogy a kémiai elemek betűkkel történő megjelölése nem mindig felel meg a név kezdőbetűjének: mangán (g), króm (x), nikkel (n), réz (d), vanádium (f), volfrám (c), alumínium (u), nitrogén (a) stb.

Ha a jelölés közepén egy "A" betű található, amely nitrogént jelöl, akkor ez azt jelenti, hogy a nitrogéntartalmat mutatja.

Ha az "A" betű a végén van, akkor a ként és a foszfor kis mennyiségben (kevesebb, mint 0,03%) található, az ilyen acél tisztanak tekinthető.

Dupla "A" betű a végéna fent említett elemek tartalmából különösen tiszta anyagról beszél. A kén mennyiségét a GOST szerint is meghatározzák.

Ezenkívül a jelölés elején egy további jelölés található: a gyorsacélt "P" betűvel, a golyóscsapágyacélt "Ш" betűvel, az automata acélt "" betűvel jelöljük. Az A" elektromos acélt "E" betű jelöli, az "L" betű azt jelzi, hogy az acél öntött.

Például az acél jelölése: 18KHT - a széntartalom 0,18%, krómot, mangánt és titánt tartalmaz.

Fém alkalmazása

Mint korábban említettük, az ötvözött acélnak számos olyan tulajdonsága van, amely biztosítja széles körű alkalmazását. Lehetővé teszi a termék élettartamának meghosszabbítását, megbízhatóságának biztosítását és akár pénzt is megtakaríthat valamilyen módon.

Az ötvözött acélok felhasználása a legkülönfélébb iparágakban megtalálható, nemcsak a gépgyártásban és az építőiparban, hanem a sebészetben (berendezésekben) is, sőt késeket is készítenek belőle, amelyek sokáig élesek maradnak.

Az alkalmazási terület közvetlenül függ az elemek összetételétől, az alkalmazott hőkezeléstől stb. Korábban a cél szerinti osztályozást (GOST) vették figyelembe: szerkezeti, műszeres és speciális tulajdonságokkal rendelkező.

A gépalkatrészek, valamint a különféle kivitelek gyakran perlitacélból készülnek. Az alacsony ötvözetű anyagokat jó hegeszthetőség jellemzi, ezért szerkezetek kialakítására használják őket.

Az ötvözött szerszámacélokat nyomás alatti munkára szánt alkatrészek (például X12MF), valamint marók, fúrók, marók létrehozására használják.

A GOST 5950-2000 szerint az ötvözött anyagot szikék és kések, szalagvágók, bélyegzők, matricák, foggörgők stb. Ez a vendég megjelöléssel rendelkezikacél és alkalmazási köre.

A (nagy mennyiségben) krómot tartalmazó rozsdamentes acélt csövek és csővezetékek készítéséhez használják. Az ilyen csöveket a rozsdaállóság, valamint a hőmérséklet-változásokkal szembeni ellenállás jellemzi.

Ötvözött acélok hegesztése

Az ötvözött acélok hegesztését bizonyos pontok figyelembevételével kell elvégezni, például egyes elemek elkezdenek kiégni, a hegesztési helyeken lévő fém önkeményedni kezd, karbidok szabadulnak fel, és az alacsony szint miatt repedések is megjelenhetnek. a hővezető képességről.

A szénacél hővezető képessége egyébként magasabb, mint az ötvözött acélé.

A hegesztési folyamatnak megfelelően kell lezajlania, kizárva a fent leírt jelenségeket.

Ehhez be kell tartani a hőmérsékleti rendszert, így a szerkezet túlmelegedésének lehetősége kizárt, eltérő összetételű fluxusokat is alkalmazni kell.

A hegesztés minősége elsősorban a széntartalomtól függ: minél alacsonyabb ez a mutató, annál jobb a hegesztés minősége.

A krómozott rozsdamentes acélnak megvannak a sajátosságai a hegesztés során: az alacsony széntartalom miatt a hegesztési folyamat jól halad.

Annak érdekében, hogy a rozsdamentes krómacél ne égjen ki, a jövőbeni termék felületvédelmét, valamint krómot tartalmazó elektródákat használnak.

A viszkozitás helyreállítása érdekében kívánatos a fémet a folyamat előtt felmelegíteni (legfeljebb 300 fokra), és a hegesztés után a varratot lágyítani (800 fokig). Ebben az esetben jobb elektromos ívet használni.

Fontos szempont, hogy az ötvözött acél krómmal történő hőkezelését magas hőmérsékleten kell elvégezni. A hőmérséklet közvetlenül függ az elem mennyiségétől: minél több, annál magasabbnak kell lennie.

Rozsdamentesa króm-nikkel acél magas hőmérsékleten elveszíti a króm-karbidokat, emiatt az acél korrózióálló képessége csökken a varratokban.

A rozsdamentes tulajdonságok megőrzése érdekében nióbiumot vagy titánt vezetnek be. A varrat izzítása és keményítése (hűtése) biztosítja a rozsdaállóságot.

A mangán fém varratok hegesztés közben megrepedhetnek. Ennek elkerülése érdekében a hegesztést elektródákkal végezzük, amelyek összetétele nem különbözik a hegesztett fém összetételétől.

Videó:

A hegesztést gyorsan kell elvégezni, és a varratokat a befejezés után le kell hűteni.

Ahhoz, hogy a hegesztési minőség "par" legyen, szükséges a felület előzetes tisztítása. Minden vízkövet, salakot, zsírt el kell távolítani.

Nemcsak a tervezett varrás felületét, hanem a mellette lévő területet is meg kell tisztítani (kb. 10 cm).

Az ötvözött acél hegesztését vagy egyéb hőkezelését megszakítás nélkül és nagyon gyorsan kell elvégezni.

Ha az anyag hajlamos a repedésre, akkor a hegesztést zárt helyiségben kell elvégezni, a hőmérsékleti határ mínusz 40 fok.

Az áramerősségnek állandónak kell lennie, az anyag felületén nem keletkezhet páralecsapódás, fagy vagy hó. Jobb, ha ezt a folyamatot szakemberekre bízza.