Идентифициране на легиращите елементи в стоманата: класификация, свойства, етикетиране и приложение

Днес множество индустрии използват голямо разнообразие от легиращи елементи стомана. Различни качества, механични и физични свойства се получават чрез легиране на метали с. Определянето на легиращите елементи в стоманата помага да се определи кои компоненти са били въведени в състава и тяхното количествено съдържание.

Обща информация и обща класификация

Когато става въпрос за легирана стомана - Това означава, че към материала са добавени специални елементи, които променят механичните и физичните свойства на изходния материал. Той променя и вътрешната структура на материала. Определянето на легиращите елементи в стоманата е полезно не само за определяне на легиращите елементи, които са били въведени в дадена сплав. В зависимост от това има няколко класа продукти.

Първата класификация се определя от количеството въглерод. Съществуват нисковъглеродни стомани, в които съдържанието на въглерод е до 0,25 %, средновъглеродните стомани съдържат от 0,25 до 0,65 % добавка, а високовъглеродните стомани съдържат повече от 0,65 % въглерод.

Други атрибути на класификацията

Всички класове се разделят допълнително на три категории въз основа на общото съдържание на легиращи елементи в стоманата. Те се разделят на нисколегирани, среднолегирани и високолегирани. В първия случай общата масова фракция на легиращите елементи не надвишава 2,5 %; във втория случай тя е не повече от 10 %; а в третия случай тя е между 10 и 50 %.

Струва си също така да се отбележи, че вътрешната структура на стоманата се променя в зависимост от свойствата, които й придават легиращите елементи. Това също трябва да се разбере. В този случай структурата на продукта може да се определи чрез определяне на легиращите елементи в стоманата. На тази основа може да се направи и друга класификация:

1. Екстрадевтектичният клас стомана - твърде много ферит в състава ѝ.
2. Евтектоидният клас показва перлитовата структура на стоката.
3. Зеутектичната група продукти се характеризира със структура, съдържаща вторични карбиди.
4. Класовете ледебурит съдържат първични карбиди.

Основни съставки и тяхното влияние

Към стоманата се добавят много различни компоненти. Елементите в легираните стомани се идентифицират с буква - обикновено с първата буква от името на самия компонент.

Можете да започнете с хром и никел. Те се обозначават съответно с буквите X и H. По отношение на ефекта си хромът увеличава устойчивостта на стоманата на корозия. Освен това се увеличават и здравината и твърдостта. Хромът се счита за ключов легиращ компонент при производството на продукти от неръждаема стомана.

Обозначаването на елементите в легираните стомани помага за бързото определяне на свойствата на материала и приложението му. По този начин обозначението "Н" показва съдържанието на никел, което означава, че материалът е по-еластичен, по-еластичен и има добра устойчивост на корозия.

Допълнителни легиращи елементи

По-нататък са разгледани титанът (T) и ванадият (F). Увеличаването на T показва намаляване на размера на зърната в структурата, което води до увеличаване на якостта и плътността. Освен това подобрява устойчивостта на ръжда и улеснява обработката. Ванадият също е оценен с F в класовете стомана като легиращ елемент. В този случай тя също води до намаляване на зърнистостта, но ефектът е малко по-различен и се състои в подобряване на течливостта и увеличаване на якостта на опън.

Молибден (M) и волфрам (B).

Въведение "М" в състава подобрява закаляемостта на продукта, повишава устойчивостта на корозия и намалява крехкостта. "В" Също така намалява крехкостта по време на закаляване, като предотвратява растежа на зърната по време на нагряване, в допълнение към увеличаване на общата твърдост.

Буквите на легиращите елементи в стоманата понякога не съответстват на наименованието им на руски език. Една от най-спорните добавки, например силицият, се обозначава с буквата С. С едва 1-1,5 % от това съединение в състава си, то е в състояние да увеличи якостта, като същевременно запазва еластичността си. Ако започнете да увеличавате съдържанието на легиращите елементи в структурата, тогава електрическото съпротивление и магнитната проницаемост ще се увеличат. Освен това силицият може да увеличи еластичността, устойчивостта на корозия и окисляване. Въпреки това трябва да се има предвид, че тя увеличава крехкостта на стоманата.

Последните две добавки са кобалт (K) и алуминий (U). Добавянето на първия елемент увеличава устойчивостта на топлина и удар. Алуминият повишава устойчивостта на лющене.

Какви са добавките?

Говорейки за обозначението на легиращите елементи в класовете метали, няма как да не споменем примесите. От една страна, това оказва влияние върху качеството на продукта. Второ, тяхното присъствие във веществото не може да бъде напълно елиминирано, поради което масовата им част периодично се посочва в маркировката.

Различните примеси и тяхното въздействие

Азотът се обозначава с буквата A. Ако е наличен, той обикновено е посочен някъде в средата на маркировката. Свойствата му са идентични с наличието на кислород. Ако се надхвърли определена масова част на един от тези два елемента, материалът става по-крехък. Освен това се намаляват еластичността и издръжливостта.

Въглеродът (U) е спорен примес. Ако той присъства в състава до 1,2 %, може да има положителен ефект, като увеличава твърдостта, якостта, границата на провлачане. Ако те се надвишат дори малко, якостта и пластичността започват бързо да се влошават.

Манганът (G) и сярата също принадлежат към групата на примесите. Манганът, подобно на въглерода, оказва различно въздействие в зависимост от масовата му част в структурата. Ако съдържанието на елемента "Г" не надвишава 0,8 %, може да се нарече помощно средство за преработка. Той повишава степента на дезоксидация на стоманата и намалява неблагоприятното въздействие на сярата върху продукта.

Ако масовата фракция на втория елемент надхвърля 0,65 %, той има значително вредно въздействие. Пластичността, устойчивостта на корозия и ударната жилавост намаляват значително. Повишаването на съдържанието на сяра също ще влоши заваряемостта на стоманата.

Последният вреден примес е водородът. Увеличаването на масовата част на този компонент води до значително увеличаване на крехкостта.

Преглед на маркировките

Определянето на легиращите елементи в стоманите съгласно ГОСТ 4543-71 е предизвикано от факта, че има много материали, подобрени по този начин. Според тези правила първо се посочва буквата, а след това числото, което показва количеството на този елемент. Обмислете марка като X5CrNi18-10.

Струва си да кажем веднага, че етикетите невинаги са с руски букви, а понякога и на друг език, както е показано в примера. В този случай дешифрирането е следното: буквата "Х" показва, че сплавта принадлежи към неръждаемата стомана от магнитната или хромовата група; числото 5 означава съдържание на въглерод, което в този случай е 0,05%; Cr и Ni означават съответно хром и никел, а 18 и 10 са техните проценти. Това означава, че този продукт има състав от 0,05% въглерод, 18% хром и 10% никел.

Други кодове на групи

Други легиращи елементи, от които е съставена стоманата, също могат да показват, че те принадлежат към даден клас продукти. Например неръждаемата хром-никелова стомана ще има буквата "Я" в началото на маркирането. Сачмено-лъчевите и високоскоростните инструментални стомани ще бъдат съответно обозначени в началото "Ш" и "Р".

Легираните стомани могат да бъдат с високо качество или дори с изключително високо качество. В този случай маркирането е последвано от добавянето на "А" или "Ш" съответно. Конвенционалните легирани стомани просто нямат такова обозначение в края на маркировката си.

Струва си да се отбележи, че понякога към легираните стомани се добавя специално обозначение, ако материалът е произведен чрез валцуване. В този случай маркировката съдържа или звездичка (*), или спомагателен символ (*) "Н" - предварително закалена валцувана стомана или "КЪМ" - термично обработени валцувани продукти.

Последователността на наименованията на елементите

За да се определи точният химичен състав на даден продукт, е необходимо да се погледне в документацията, но разбирането на маркировката може да помогне за идентифициране на основните легиращи добавки и примеси.

Например, когато в началото на маркировката на стоманата се появява число, то показва съдържанието на въглерод в стотни от процента. Следва списък на добавките, които са част от легираната стомана. Всяка буква е последвана от число, което дава процентното съдържание на химичния елемент в материала в проценти. Случва се обаче буквата да не е последвана от никаква цифра. Това означава, че съдържанието на този елемент в състава му не надвишава 1,5 %, което е доста ниско.

Различни легирани стомани

И накрая, струва си да се отбележи за какво обикновено се използват тези видове метал. Съществува легирана стомана от типа на инструмента. Както подсказва името му, той се използва широко в производството на всякакви инструменти. Обикновено се сравнява с обикновена въглеродна стомана. Химически подобреният състав има по-голяма твърдост и якост, но всички легирани състави имат по-голяма крехкост от обикновената въглеродна стомана.

Стоманата в групата на бързорежещите машини се оказа много успешна. Този материал се характеризира с голяма твърдост и устойчивост на червено до 600 градуса по Целзий.

Отделна голяма група са структурните легирани стомани със специални характеристики. Това означава, че това могат да бъдат продукти от неръждаема стомана, метал с подобрени електрически и магнитни свойства и др.

Както може да се види от гореизложеното, легираните материали днес се използват много активно в много индустрии. Поради тази причина всеки, който смята да работи с този вид стомана, трябва да знае и разбира нейното обозначение.