1. Механічні властивості сталі
1. Межа текучості (σs)
Коли сталь або зразок розтягуються, коли напруга перевищує межу пружності, навіть якщо напруга не збільшується, сталь або зразок все ще продовжують зазнавати очевидної пластичної деформації. Це явище називається плинністю, і мінімальне значення напруги, коли відбувається плинність, є межею текучості. Нехай Ps — зовнішня сила при межі текучості s, а Fo — площа поперечного перерізу зразка, тоді межа текучості σs =Ps/Fo(МПа).
2. Межа текучості (σ0,2)
Межа текучості деяких металевих матеріалів дуже непомітна, і її важко виміряти. Тому для вимірювання характеристик текучості матеріалу встановлюється напруження, коли постійна залишкова пластична деформація дорівнює певному значенню (зазвичай 0,2% від початкової довжини), яке називається умовою. Межа текучості або просто межа текучості σ0,2.
3. Міцність на розрив (σb)
Максимальне значення напруги, досягнутого матеріалом від початку до моменту руйнування в процесі розтягування. Він відображає здатність сталі протистояти руйнуванню. Міцність на розтяг відповідає міцності на стиск, міцність на вигин тощо. Нехай Pb буде максимальною силою розтягування, досягнутою до розриву матеріалу, а Fo буде площею поперечного перерізу зразка, тоді міцність на розрив σb=Pb/Fo (МПа ).
4. Подовження (δs)
Після розриву матеріалу відсоток його пластичного подовження до довжини вихідного зразка називається подовженням або видовженням.
5. Коефіцієнт виходу (σs/σb)
Відношення межі текучості (межі текучості) сталі до міцності на розрив називається коефіцієнтом текучості. Чим більше коефіцієнт текучості, тим вище надійність деталей конструкції. Як правило, коефіцієнт текучості вуглецевої сталі становить 0,6-0,65, низьколегованої конструкційної сталі - 0,65-0,75, а легованої конструкційної сталі - 0,84-0,86.
6. Твердість
Твердість вказує на здатність матеріалу чинити опір тиску твердого предмета на його поверхню. Це один з важливих показників ефективності металевих матеріалів. Як правило, чим вище твердість, тим краще зносостійкість. Зазвичай використовувані показники твердості - твердість за Брінеллем, твердість за Роквеллом і твердість за Віккерсом.
1) Твердість за Брінеллем (HB)
Притисніть загартовану сталеву кульку певного розміру (зазвичай 10 мм у діаметрі) до поверхні матеріалу з певним навантаженням (зазвичай 3000 кг) і тримайте її протягом певного часу. Після зняття навантаження відношення навантаження до площі вдавлення є значенням твердості за Брінеллем (HB).
2) Твердість за Роквеллом (HR)
Якщо HB>450 або зразок занадто малий, тест на твердість за Брінеллем не може бути використаний, а замість нього слід використовувати вимірювання твердості за Роквеллом. Він використовує алмазний конус з кутом вершини 120° або сталеву кульку діаметром 1,59 мм і 3,18 мм для втиснення в поверхню матеріалу, який потрібно перевірити, під певним навантаженням, а твердість матеріалу визначається за глибина поглиблення. Відповідно до твердості досліджуваного матеріалу її можна виразити трьома різними шкалами:
HRA: це твердість, отримана за допомогою навантаження 60 кг і алмазного конічного індентора, і використовується для матеріалів з надзвичайно високою твердістю (таких як цементований карбід тощо).
HRB: це твердість, отримана за допомогою вантажу 100 кг і загартованої сталевої кульки діаметром 1,58 мм. Використовується для матеріалів з меншою твердістю (таких як відпалена сталь, чавун тощо).
HRC: це твердість, отримана за допомогою навантаження 150 кг і алмазного конічного індентора, і використовується для матеріалів з високою твердістю (таких як загартована сталь тощо).
3) Твердість за Віккерсом (HV)
Використовуйте алмазний квадратний конічний індентор із навантаженням менше 120 кг і кутом при вершині 136°, щоб втиснути в поверхню матеріалу, і розділіть площу поверхні вдавлення на значення навантаження, щоб отримати значення твердості за Віккерсом (HV ).
2. Чорні та кольорові метали
1. Чорний метал
Відноситься до сплаву заліза і заліза. Такі як сталь, чавун, феросплави, чавун тощо. І сталь, і чавун є сплавами на основі заліза з вуглецем як основним додатковим елементом, які спільно називаються залізовуглецевими сплавами.
Чавун відноситься до продукту, отриманого шляхом плавлення залізної руди в доменній печі, який в основному використовується для виробництва сталі та лиття.
Виплавляючи чавун у чавуноплавильній печі для отримання чавуну (рідкого залізо-вуглецевого сплаву з вмістом вуглецю понад 2,11%) і розливаючи рідкий чавун у виливки, цей тип чавуну називається чавуном.
Феросплав — це сплав, до складу якого входять залізо, кремній, марганець, хром, титан та інші елементи. Феросплав є одним із видів сировини для виробництва сталі. Використовується як розкислювач і добавка легуючих елементів до сталі при виплавці сталі.
Залізовуглецеві сплави з вмістом вуглецю менше 2,11% називаються сталлю, а сталь отримують шляхом поміщення сталеплавильного чавуну в сталеплавильну піч і плавлення його за певним технологічним процесом. Сталеві вироби включають сталеві злитки, сляби безперервного лиття та пряме лиття в різні сталеві відливки. Взагалі, сталь, як правило, відноситься до сталі, прокатаної в різні сталеві вироби.
2. Кольорові метали
Також відомий як кольорові метали, він відноситься до металів і сплавів, крім чорних металів, таких як мідь, олово, свинець, цинк, алюміній і латунь, бронза, алюмінієві сплави та підшипникові сплави. Крім того, у промисловості використовують також хром, нікель, марганець, молібден, кобальт, ванадій, вольфрам, титан та ін. Ці метали в основному використовуються як добавки до сплавів для покращення характеристик металів. Серед них для виробництва ножів здебільшого використовують вольфрам, титан, молібден та ін. твердий сплав. Перераховані вище кольорові метали називають промисловими металами, крім дорогоцінних металів: платини, золота, срібла та ін., і рідкісних металів, зокрема радіоактивного урану, радію та ін.
3. Класифікація сталі
Крім заліза і вуглецю, до основних елементів сталі відносяться кремній, марганець, сірка і фосфор.
Існують різні методи класифікації сталі, і основні методи такі:
1. Класифікуються за якістю
(1) Звичайна сталь (P≤0,045%, S≤0,050%)
(2) Високоякісна сталь (як P, так і S≤0,035%)
(3) Високоякісна сталь (P≤0,035%, S≤0,030%)
2. Класифікація за хімічним складом
(1) Вуглецева сталь: a. Низьковуглецева сталь (C≤0,25%); b. Середньовуглецева сталь (C≤0,25～0,60%); в. Високовуглецева сталь (C≤0,60%).
(2) легована сталь: a. Низьколегована сталь (загальний вміст легуючих елементів ≤ 5%); b. середньолегована сталь (загальний вміст легуючих елементів > 5-10%); в. Високолегована сталь (загальний вміст легуючих елементів > 10% %).
3. Класифікуються за способом формування
(1) кована сталь; (2) лита сталь; (3) гарячекатана сталь; (4) холоднотягнута сталь.
4. Класифікація за металографічною будовою
(1) Відпалений стан: a. доевтектоїдна сталь (ферит + перліт); b. евтектоїдна сталь (перліт); в. заевтектоїдна сталь (перліт + цементит); d. Розтяжна сталь (перліт + цементит).
(2) Нормований стан: a. перлітна сталь; b. бейнітова сталь; в. мартенситна сталь; d. аустенітної сталі.
(3) Відсутність зміни фази або часткова зміна фази
5. Класифікація за призначенням
(1) Сталь для будівництва та машинобудування: a. Звичайна вуглецева конструкційна сталь; b. Низьколегована конструкційна сталь; в. Армована сталь.
(2) Конструкційна сталь:
a. Сталь для машинобудування: (a) загартована та відпущена конструкційна сталь; (b) Конструкційна сталь з поверхневим загартуванням: включаючи цементовану сталь, амонізовану сталь і сталь з поверхневим гартуванням; (c) Конструкційна сталь, що легко ріжеться; (d) Холодна пластичність Сталь для формування: включаючи сталь для холодного штампування та сталь для холодної висадки.
b. Ресорна сталь
в. Підшипникова сталь
(3) Інструментальна сталь: a. вуглецева інструментальна сталь; b. легована інструментальна сталь; в. швидкорізальна інструментальна сталь.
(4) Спеціальна сталь: a. нержавіюча кислотостійка сталь; b. Жаростійка сталь: включаючи антиокислювальну сталь, жароміцну сталь, арматурну сталь; в. легована сталь з електронагріванням; d. Зносостійка сталь; д. Низькотемпературна сталь; f. Електротехнічна сталь.
(5) Сталь для професійного використання, наприклад, сталь для мостів, сталь для суден, сталь для котлів, сталь для посудин під тиском, сталь для сільськогосподарської техніки тощо.
6. Комплексна класифікація
(1) Звичайна сталь
a. Вуглецева конструкційна сталь: (a) Q195; (b) Q215 (A, B); (c) Q235 (A, B, C); (d) Q255 (A, B); (e) Q275.
b. Низьколегована конструкційна сталь
в. Звичайна конструкційна сталь спеціального призначення
(2) Високоякісна сталь (включаючи високоякісну сталь)
a. Конструкційна сталь: (а) високоякісна вуглецева конструкційна сталь; (b) легована конструкційна сталь; (c) пружинна сталь; (d) сталь вільного різання; (e) підшипникова сталь; (f) високоякісна конструкційна сталь для спеціальних цілей.
b. Інструментальна сталь: (a) вуглецева інструментальна сталь; (b) легована інструментальна сталь; (c) швидкорізальна інструментальна сталь.
в. Спеціальна сталь: (a) нержавіюча кислотостійка сталь; (b) жароміцна сталь; (c) легована сталь з електронагріванням; (d) електротехнічна сталь; (e) зносостійка сталь з високим вмістом марганцю.
7. Класифікують за способом плавлення
(1) Відповідно до типу печі
a. Конвертерна сталь: (a) кислотна конвертерна сталь; (b) основна конвертерна сталь. Або (a) конвертерна сталь з нижнім дуттям; (b) конвертерна сталь із бічним дуттям; (c) конвертерна сталь з верхнім дуттям.
b. Сталь для електропечей: (a) сталь для електродугових печей; (b) електрошлакова сталь; (c) сталь для індукційних печей; (d) вакуумна плавка пічна сталь; (e) сталь електронно-променевої печі.
(2) За ступенем розкислення та системою розливу
a. Кипляча сталь; b. Напівдеформована сталь; в. Габаритна сталь; d. Спеціальна штампована сталь.
4. Огляд методів представлення марок сталі в моїй країні
Позначення сорту продукту зазвичай позначається комбінацією літер китайського піньінь, символів хімічних елементів і арабських цифр. Прямо зараз:
①Хімічні елементи в марках сталі позначаються міжнародними хімічними символами, такими як Si, Mn, Cr… тощо. Змішані рідкоземельні елементи представлені «RE» (або «Xt»).
②Назва продукту, використання, методи плавлення та розливу тощо зазвичай позначаються скороченими літерами китайського піньінь.
③Вміст основного хімічного елемента (%) у сталі позначається арабськими цифрами.
Коли китайський фонетичний алфавіт використовується для позначення назви продукту, використання, характеристик і методів обробки, перша літера зазвичай вибирається з китайського фонетичного алфавіту, що представляє назву продукту. Коли це повторюється з літерою, вибраною іншим продуктом, замість неї можна використовувати другу літеру або третю літеру, або можна вибрати першу літеру піньінь двох китайських ієрогліфів одночасно.
Якщо китайські ієрогліфи та піньїнь на даний момент недоступні, використовувані символи є англійськими літерами.
П'ятий, підрозділ методу представлення марок сталі в моїй країні
1. Спосіб позначення вуглецевої конструкційної сталі та низьколегованої високоміцної конструкційної сталі
Сталь, яка використовується вище, зазвичай поділяється на дві категорії: загальна сталь і спеціальна сталь. Метод позначення марки складається з літер китайського піньінь, що позначають межу текучості або межу текучості сталі, значення межі текучості або межі текучості, клас якості сталі та ступінь розкислення сталі, який фактично складається з 4 частин.
①Звичайна конструкційна сталь приймає літеру піньінь «Q», що означає межу текучості. Значення межі текучості (одиниця — МПа), класи якості (A, B, C, D, E) і спосіб розкислення (F, b, Z, TZ) та інші символи, зазначені в таблиці 1, формують клас по порядку. Наприклад: марки вуглецевої конструкційної сталі виражаються як: Q235AF, Q235BZ; марки низьколегованої високоміцної конструкційної сталі виражаються як: Q345C, Q345D.
Q235BZ означає деформовану вуглецеву конструкційну сталь зі значенням межі текучості ≥ 235 МПа та класом якості B.
Дві марки Q235 і Q345 є найбільш типовими марками конструкційної сталі, марками з найбільшим виробництвом і використанням і найбільш широко використовуваними марками. Ці два сорти доступні майже у всіх країнах світу.
У складі марок вуглецевої конструкційної сталі символ «Z» штампованої сталі та символ «TZ» спеціальної штампованої сталі можна опустити, наприклад: для сталі Q235 з класами якості C і D відповідно, марки повинні бути Q235CZ і Q235DTZ, але його можна опустити як Q235C і Q235D.
Низьколегована високоміцна конструкційна сталь включає штамповану та спеціальну гігієнічну сталь, але символ, що вказує на спосіб розкислення, в кінці марки не додається.
②Спеціальна конструкційна сталь зазвичай позначається символом «Q», що означає межу текучості сталі, значення межі текучості та символи, що представляють використання продукту, зазначене в таблиці 1, наприклад: марка сталі для посудин під тиском виражається як «Q345R»; клас стійкості до атмосферних впливів сталі виражається як Q340NH; марки сталі Q295HP для зварювання газових балонів; марки сталі Q390g для котлів; Марки сталі Q420q для мостів.
③Відповідно до потреб, позначення низьколегованої високоміцної конструкційної сталі загального призначення також може використовувати дві арабські цифри (що вказують на середній вміст вуглецю, у частках на десять тисяч) та символи хімічних елементів, виражені в порядку; спеціальна низьколегована високоміцна конструкційна сталь Назва торгової марки також може бути виражена послідовно двома арабськими цифрами (що вказують на середній вміст вуглецю в частках на десять тисяч), символами хімічних елементів і деякими специфікованими символами, що представляють використання продукт.
2. Метод представлення високоякісної вуглецевої конструкційної сталі та високоякісної вуглецевої пружинної сталі
Для високоякісної вуглецевої конструкційної сталі використовується комбінація двох арабських цифр (що вказує середній вміст вуглецю в десятитисячних) або арабських цифр і символів елементів.
① Для киплячої сталі та напівспокойної сталі символи «F» та «b» додаються відповідно в кінці марки. Наприклад, марка киплячої сталі із середнім вмістом вуглецю 0,08% виражається як «08F»; марка напівдеформованої сталі із середнім вмістом вуглецю 0,10% позначається як «10b».
② Катанова сталь (S, P≤0,035% відповідно) зазвичай не позначається символами. Наприклад: сталь із середнім вмістом вуглецю 0,45%, її марка позначається як «45».
③ Для високоякісних вуглецевих конструкційних сталей з високим вмістом марганцю символ елемента марганцю додається після арабських цифр, що вказують на середній вміст вуглецю. Наприклад: сталь із середнім вмістом вуглецю 0,50% і вмістом марганцю від 0,70% до 1,00%, її марка виражається як «50Mn».
④ Для високоякісної вуглецевої конструкційної сталі (S, P≤0,030% відповідно) додайте символ «A» після марки. Наприклад: високоякісна вуглецева конструкційна сталь із середнім вмістом вуглецю 0,45%, її марка позначається як «45А».
⑤ Високоякісна вуглецева конструкційна сталь (S≤0,020%, P≤0,025%), додайте символ «E» після марки. Наприклад: надвисокоякісна вуглецева конструкційна сталь із середнім вмістом вуглецю 0,45%, її марка позначається як «45E».
Метод представлення високоякісних марок вуглецевої пружинної сталі такий самий, як і високоякісних марок вуглецевої конструкційної сталі (сталі 65, 70, 85, 65Mn існують у стандартах GB/T1222 і GB/T699 відповідно).
3. Спосіб позначення легованої конструкційної сталі та легованої пружинної сталі
① Марки легованих конструкційних сталей позначаються арабськими цифрами та стандартними символами хімічних елементів.
Використовуйте дві арабські цифри, щоб вказати середній вміст вуглецю (у частках на десять тисяч) і розмістіть його на початку класу.
Метод вираження вмісту легуючих елементів є наступним: коли середній вміст становить менше 1,50%, у марці вказується лише елемент, а вміст взагалі не вказується; середній вміст сплаву становить 1,50%～2,49%, 2,50%～3,49%, 3,50%～4,49%, 4,50%～ 5,49%, …, відповідно записується як 2, 3, 4, 5 … після легуючих елементів.
Наприклад: середній вміст вуглецю, хрому, марганцю та кремнію становить відповідно 0,30%, 0,95%, 0,85% та 1,05% легованої конструкційної сталі. Якщо вміст S і P становить ≤0,035%, клас виражається як «30CrMnSi».
Високоякісна високоякісна легована конструкційна сталь (вміст S, P ≤0,025% відповідно), позначається додаванням символу «A» в кінці марки. Наприклад: «30CrMnSiA».
Для високоякісної легованої конструкційної сталі спеціального класу (S≤0,015%, P≤0,025%) додайте символ «E» у кінці марки, наприклад: «30CrM nSiE».
Для марок спеціальних легованих конструкційних сталей символ, який представляє використання продукту, зазначений у таблиці 1, повинен бути доданий до початку (або хвоста) марки. Наприклад, сталь 30CrMnSi, яка спеціально використовується для заклепувальних гвинтів, номер сталі виражається як ML30CrMnSi.
②Спосіб представлення класу легованої пружинної сталі такий самий, як і для легованої конструкційної сталі.
Наприклад: середній вміст вуглецю, кремнію та марганцю становить відповідно 0,60%, 1,75% та 0,75% пружинної сталі, а її клас виражається як «60Si2Mn». Для високоякісної високоякісної пружинної сталі додайте символ «A» в кінці марки, і її клас виражається як «60Si2MnA».
4. Марка вільної різальної сталі
Інструменти з ЧПК Xinfa мають відмінну якість і міцну міцність, щоб дізнатися більше, перевірте: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
Час публікації: 21 червня 2023 р
