Среднелегированные стали: Среднелегированная сталь — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Содержание

Среднелегированная сталь конструкционная — Энциклопедия по машиностроению XXL

Свариваемость сталей зависит от степени легирования, структуры и содержания примесей. Наибольшее влияние на свариваемость сталей оказывает углерод. С увеличением содержания углерода, а также ряда других легирующих элементов свариваемость сталей ухудшается. Для сварки конструкций в основном применяют конструкционные низкоуглеродистые, низколегированные, а также среднелегированные стали. Главными трудностями при сварке этих сталей являются  [c.45]
Среднелегированна Я конструкционная сталь . … 900—950/900—950 —/900 —/60  [c.54]

Механические свойства отливок из конструкционной мало- и среднелегированной стали в зависимости от режима термической  [c.113]

Химический состав отливок из конструкционной мало- и среднелегированной стали приведен в табл. 11.  [c.114]

Отливки из конструкционной мало-и среднелегированной стали для улучше ния механических свойств термически обрабатывают — производят нормализацию и отпуск или закалку и отпуск.  

[c.114]

Обычно наплавляют на конструкционные углеродистые или низко-и среднелегированные стали.  [c.526]

Рассмотренные выше конструкционные и технологические методы повышения усталостной прочности сварных соединений можно с успехом использовать для конструкций из низколегированных и среднелегированных сталей.  [c.254]

СТАЛЬ КОНСТРУКЦИОННАЯ СРЕДНЕЛЕГИРОВАННАЯ ТЕРМИЧ. ОБРАБАТЫВАЕМАЯ  [c.222]

Пластинчатая у-фаза в сплавах с пакетным мартенситом. На рис. 3.20 показаны тонкие пластинчатые у-кристаллы, которые образуются при а- у превращении в а-кристаллах мартенситного пакета сплава Н28 и являются параллельными плоскости габитуса пакетного мартенсита 557 д [177]. Образование подобного аустенита наблюдается ка ранних стадиях а- у превращения и в других сплавах с пакетным мартенситом, в том числе в конструкционных среднелегированных сталях [92].  

[c.117]

При высокотемпературных технологических нагревах покрытиями защищают от окисления поверхность хромистых и хромоникелевых сталей, высокопрочных, коррозионностойких сталей переходного аустенитно-мартен-ситного класса, инструментальные, быстрорежущие и штамповые стали, высокопрочные среднелегированные стали, шарикоподшипниковые и другие специальные стали, а также обычные, повышенного качества, качественные и высококачественные конструкционные стали.  

[c.140]

В мартеновских печах выплавляют качественную углеродистую конструкционную и инструментальную сталь, а также низколегированную и среднелегированную. Сталь, выплавленная в мартеновских печах, идет на изготовление проката и поковок. Из нее делают рельсы рессоры, балки и разные детали машин.  [c.85]

Для изготовления отливок из конструкционных легированных сталей применяют 19 марок, содержащих обычное количество марганца, кремния, никеля, молибдена и других элементов в пределах 2—5% , как принято для мало- и среднелегированной стали. Эта сталь предназначена для отливки деталей машин самых разнообразных конструкций и мощностей вплоть до толстостенных и работающих при. повышенных температурах.  

[c.266]

Наоборот, для многих конструкционных мало- и среднелегированных сталей растяжение гладкого образца является мягким способом нагружения и для оценки их сопротивления хрупкому разрушению приходится прибегать к испытанию надрезанных образцов, образцов с трещиной, к понижению температ уры испытания или повышению скорости деформирования.  [c.37]


К среднелегированным относятся стали, легированные одним или несколькими элементами при суммарном их содержании 2,5—10 %. Главной и общей характеристикой этих сталей являются механические свойства. Так, временное сопротивление их составляет 588—1960 МПа, что значительно превышает аналогичный показатель обычных углеродистых конструкционных сталей. При высоких прочностных свойствах среднелегированные стали после соответствующей термообработки по пластичности и вязкости не только не уступают, но в ряде случаев и превосходят малоуглеродистую сталь. При этом среднелегированные стали обладают высокой стойкостью против перехода в хрупкое состояние. Поэтому их применяют для работы в условиях ударных и знакопеременных нагрузок, низких и высоких температур, в агрессивных средах. Получение сварных соединений необходимого качества, учитывая особые физикохимические свойства среднелегированных сталей, встречает ряд специфических трудностей. Прежде всего, глав-  
[c.108]

Если развитие кремневосстановительного процесса при сварке нежелательно, то применяют низкокремнистые марганцовистые флюсы их иногда используют при сварке некоторых конструкционных, низко- и среднелегированных сталей.  [c.228]

В мартеновских печах выплавляют обыкновенную и качественную углеродистую конструкционную и инструментальную, а также низколегированную и среднелегированную сталь. Мартеновская сталь идет для строительного металла, для поковок, проката. Из нее делают рельсы, пружины, рессоры, балки, шестерни, болты, винты и т. д.  [c.88]

Поковки общего назначения диаметром или толщиной до 800 мм из конструкционной углеродистой, низколегированной и среднелегированной стали, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 8479-70 они должны изготавливаться из спокойной стали, выплавленной мартеновским способом или в электропечах. Этот стандарт регламентирует основные технические требования.  

[c.102]

Стандарт распространяется на все отливки из конструкционной мало- и среднелегированной стали.  [c.273]

После ТМО (при степени деформации переохлажденного аустенита до 60— 70% с последующим превращением его в мартенсит) можно повысить предел текучести конструкционных среднелегированных сталей толщиной до 20 мм на 25—30%.  [c.120]

Для большинства металлов с повышением температуры Я убывает (рис. 1-6). Наличие различных примесей в еще большей степени снижает Я. Например, ничтожная примесь мышьяка может снизить теплопроводность меди в 2—3 раза. Различные виды сталей имеют разные значения Я и разные зависимости этой величины от температуры. Для углеродистых конструкционных сталей с повышением температуры Я уменьшается. Для среднелегированных сталей, например хромистых нержавеющих, с изменением температуры Я изменяется незначи-  

[c.21]

Относительное количество карбидов в легированной стали определяется главным образом содержанием углерода. Теоретически оно зависит и от содержания в стали легирующих элементов, но последний фактор имеет подчиненное значение. Практический опыт показывает, что в среднелегированной высокоотпущенной конструкционной стали максимально допускаемое количество карбид-ов лимитируется концентрацией углерода порядка 0,45—0,50°/о.Дальнейшее повышение количества карбидной фазы при увеличении содержания углерода выше 0,45—0,5()»/ сопровождается понижением показателей вязкости ниже уровня, допускаемого для конструкционной стали (а . s 3,0 кгм/ см ). С другой стороны, чрезмерное понижение содержания углерода в стали (меньше 0,2″/о) связано с резким уменьшением прочности стали. По этим причинам конструкционная легированная сталь, применяемая в сорбитном состоянии, в большинстве случаев содержит углерод в пределах 0,25—0,45 /( .  

[c.303]

Таблица 21 Время нагрева до 1200 С заготовок из конструкционных углеродистых и среднелегированных сталей сечением до 200 мм при температуре печи 1300 С (время в минутах)
Однако в тех случаях, когда развитие кремневосстановительного процесса при сварке нежелательно, следует применять низкокремнистые марганцовистые флюсы (например, флюс АН-1 или АН-10 для сварки некоторых конструкционных низко- и среднелегированных сталей).  [c.130]
Среднелегированной называется сталь, в которой суммарное содержание легирующих компонентов составляет от 2,5 до 10% (кроме углерода). Сварные конструкции изготовляют из конструкционных среднелегированных сталей, содержащих до 0,5% углерода, из среднелегированных жаропрочных сталей, содержащих не более 0,25% углерода и до 5% хрома в качестве обя-.чательного легирующего элемента. Главной и общей характеристикой среднелегированных сталей являются механические свойства. Среднелегированные стали имеют временное сопротивление от 600 до 2000 МПа, что значительно превышает временное сопротивление обычных углеродистых конструкционных сталей. При высоких прочностных свойствах среднелегированные стали после термообработки не только не уступают по пластичности и вязкости, но в ряде случаев даже превосходят такой пластичный материал, как низкоуглеродистая сталь.  
[c.170]

Низколегированные среднеуглеродистые конструкционные стали применяют в машиностроении обычно в термообработанном состоянии. Для этой группы сталей характерны содержание более 0,22% С и склонность к закалке в условиях термического цикла сварки (табл. 10-4). Технология сварки низколегированных среднеуглеродистых сталей подобна технологии сварки среднелегированных сталей (см. 10-5, 10-6, 10-7).  [c.519]

Для изготовления сварных конструкций применяют конструкционные (главным образом машиноподелочные) среднелегированные стали и среднелегированные теплоустойчивые стали. Среднелегированные конструкционные стали с содержанием до 0,5% С поставляют в основном по ГОСТ 4543—71 и разделяют на качественные и высококачественные.  

[c.526]

Главной и общей характеристикой среднелегированных сталей являются механические свойства. Среднелегированные стали обладают временным сопротивлением 60 200 кгс/мм , что значительно превышает временное сопротивление обычных углеродистых конструкционных сталей.  [c.526]

Среднелегированная сталь конструкционная термически обрабатываемая 3—222 Среа 3—195  [c.520]

Результаты испытания в производственных условиях обследований действующих агрегатов на разных предприятиях дают основание утверждать, что при налаженном технологическом процессе для нагнетателя сернокислотного производства могут быть использованы среднелегированные стали для лопаток (типа 13Н5А) и обычные конструкционные марки для прочих деталей, удовлетворяющих по прочностным и пластическим свойствам. При применении новых высокопрочных сталей обязателен контроль на склонность в указанной среде к коррозионному растрескиванию в производственных условиях.  [c.44]

Для углеродистой инструментальной и среднелегированной стали время нпгрева увеличивается на 25 —50 /о, для высоколегированной, конструкционной и инструментальной стали — на бО-ЮО /о.  [c.101]

Для обеспечения пластических свойств металла шва и околошов-ной зоны на уровне свойств основного металла следует выбирать режимы, обеспечивающие получение швов повышенного сечения, применять двухдуговую сварку или производить предварительный подогрев металла до температуры 150…200 °С. Среднеуглеродистые и среднелегированные стали рекомендуется сваривать под флюсом при толщине свариваемого металла не менее 4 мм. Сварку можно вести как на переменном, так и на постоянном токе. Диаметр электродной проволоки выбирают 2…5 мм. При сварке с одной стороны не допускается использование медных и медно-флюсовых подкладок из-за возможности попадания в шов меди и образования вследствие этого горячих трещин. Для увеличения сопротивляемости сварных швов горячим трещинам, а также повышения пластичности и ударной вязкости металла шва используют основные флюсы, такие как АН-26, АН-20, 48-ОФ-10, уменьшающие содержание серы и окисных включений в металле шва. Во избежание пористости и наводоражи-вания швов флюсы перед сваркой необходимо прокаливать при температуре 300…350 °С в течение 2…3 ч, чтобы их влажность не превышала 0,1 %. Конструкционные среднеуглеродистые и среднелегированные стали под флюсом сваривают, как правило, без подогрева. Только в случае сварки жестких узлов и узлов из сталей ЗОХГСА и ЗОХГСНА при большой толщине изделий применяют подогрев до температуры 250…300 °С. После сварки во всех случаях необходим общий отпуск при температуре 600 °С или местный послесварочный отпуск при температуре 300 ° С для предупреждения образования холодных трещин.  [c.150]

В зависимости от обрабатываемого материала значения подач необходимо скорректировать, умножив на коэффициент при обработке магниевых, алюминиевых и медных сплавов, а также чу-гунов — на 1,25 углеродистых сталей (конструкционных, качественных, высокой обрабатываемости, инструментальной) и легированных сталей (низколегированной, среднелегированной и инструментальной легированной) — на 1,07 теплостойких и коррозионно-стойких с Ов р жаропрочных сталей — на 1,0 теплостойких и коррозионно-стойких с Ов р > 900 МПа,  [c.192]

Необходимо также иметь в виду, что при одинаковой прочности на разрыв конструкционных низко- и среднелегированных сталей, закаленных и отпуш,енных на одну и ту же твердость, их свойства пластичности и вязкости могут различаться весьма существенно. Поэтому, если, кроме требований по прочности, к стали предъявляются еще и требования по пластичности и вязкости, предпочтительнее применять легированную сталь, обладающую соответствующей прокаливаемостью.  [c.142]

СТАЛЬ КОНСТРУКЦИОННАЯ СРЕДНЕЛЕГИРОВАННАЯ ТЕРМИЧЕСКИ ОБРАБАТЫВАЕМАЯ — сталь, упрочняе-  [c.222]

В работе [871 вьшолнен расчет ориентировок аустенита, образующегося при нагреве в пакетном мартенсите, типичном для конструкционных среднелегированных сталей и железоникелевых сппавов с содержанием Ni менее 28%. Области селективного отражения, возникающие при мартенситном превращении у а,, состоят из мартенситных кристаллов шести ориентировок, имеющих совпадающую кристаллографическую плоскость Ц10 , параллельную одной из плоскостей illlly [95] Границы мартенситных кристаллов внутри области почти параллельны между собой, что создает впечатление однонаправленности структуры.  [c.57]


Газовому цианированию подвергают изделия сложной конфигурации из конструкционной углеродистой, низко-и среднелегированной сталей, а также инструмент из быстрорежущей стали. Для конструкционной углеродистой и легированной стали гшименяют высокотемпературное газовое цианирование при 800—82о° С с целью повышения твердости и износостойкости, а для быстрорежущей стали — низкотемпературное цианирование при 540—560° С с целью повышения режущих свойств и стойкости инструмента. После газового цианирования производят закалку и низкотемпературный отпуск. Газовое цианирование (иногда называемое нитроцементацией) является одним йз совершенных и широко распространенных видов химико-термичесКой обработки.  [c.186]

С повышением температуры сопротивление ползучести всех конструкционных металлов в той или иной степени уменьшается. У низко- и среднелегированных сталей порлитиого к.часса предел ползучести, отвечающий длительным срокам службы, заметно снижается в области температур от 400° (нелегированные стали)  [c.261]

Опредление прокаливаемости способом торцовой закалки пригодно для конструкционной углеродистой низколегированной и среднелегированной сталей.  [c.206]

Для углеродистой инструментальной и среднелегированной стали время нагрева увеличивается на 25—50%, для Бысоколегиро-ванной конструкционной и инструментальной стали — иа 50—100%.  [c.292]

Увеличение содержания углерода в низкоотнущен-ных сталях приводит к прямому повышению уровня прочности при этом ухудшаются все характеристик стали, которыми можно оценить ее сопротивление хрупко разрушению на воздухе и в различных средах. Наиболее широкое применение среди высокопрочных сталей находят стали, содержащие около 0,30% С, обрабатываемые на 0в— 1,65 1,85 (,1 65- -185 кГ мм ) с рядом ограничений достаточно широко применяют стали, содержащие около 0,40% С, с ав пластической деформации. При отсутствии значительных концентраторов напряжений высокопрочные стали обладают достаточной пластичностью (рис. 1).  [c.10]

В табл. 3 приведены значения пределов выносливости ряда конструкционых сталей средней и высокой прочности. Видно, что пределы выносливости гладких и надрезанных образцов конструкционных среднелегированных сталей, обработанных на высокий уровень прочности при достаточно хорошей поверхности V —У8 имеют высокие значения.  [c.30]


Новый материал для дуговой сварки высокопрочных среднелегированных сталей

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10995/66638

Title: Новый материал для дуговой сварки высокопрочных среднелегированных сталей
Authors: Смоленцев, А. С.
Issue Date: 2019
Publisher: Нижнетагильский технологическогий институт (филиал) УрФУ
Citation: Смоленцев А. С. Новый материал для дуговой сварки высокопрочных среднелегированных сталей / А. С. Смоленцев // Сварка. Реновация. Триботехника: материалы IX Уральской научно-практической конференции. — Нижний Тагил: НТИ (филиал) УрФУ, 2019. — С. 70-75.
Abstract: Представлены основные подходы к выбору сварочного материала для сварки высокопрочных среднелегированных сталей. Предложено использовать для сварки данных сталей с целью повышения прочностных характеристик металла шва новую порошковую проволоку ПП-10Х18Г8АМ аустенитного класса с содержанием азота до 0,3 %. Рассмотрены физические основы различного поведения углерода и азота в твердых растворах, выполнена расчетная оценка механических характеристик сварных соединений.
Keywords: ДУГОВАЯ СВАРКА
СТРУКТУРА
ХОЛОДНЫЕ ТРЕЩИНЫ
ЗОНА ТЕРМИЧЕСКОГО ВЛИЯНИЯ
СРЕДНЕЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ
ВЫСОКОПРОЧНЫЕ СТАЛИ
ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА
АУСТЕНИТ
URI: http://hdl.handle.net/10995/66638
Conference name: IX Уральская научно-практическая конференция «Сварка. Реновация. Триботехника»
Conference date: 21.01.2019
RSCI ID: https://elibrary.ru/item.asp?id=37528171
ISBN: 978-5-9544-0094-6
Origin: Сварка. Реновация. Триботехника: материалы IX Уральской научно-практической конференции. — Нижний Тагил, 2019
Appears in Collections:Конференции, семинары

Технология сварки среднелегированных сталей (часть2)

В табл. 102 указана ударная вязкость сталей 25ХЗНМ и 30Х2Н2М в околошовной зоне сварного соединения после различного рода термообработки, а также ударная вязкость металла вне зоны термического влияния.

Из приведенных в табл. 102 данных видно, что только после закалки с последующим высоким отпуском, т. е. после такой термообработки, которая вызывает перекристаллизацию, металл околошовной зоны полностью восстанавливает свои вязкие свойства.

Это свидетельствует о том, что при электрошлаковой сварке среднелегированных сталей, так же как и при сварке углеродистых и низколегированных сталей, в околошовной зоне металл перегревается. Поэтому сварные соединения таких сталей необходимо подвергнуть закалке с последующим отпуском. В некоторых случаях применяется нормализация с отпуском.

При электрошлаковой сварке среднелегированных сталей опасность появления горячих трещин в металле шва меньше, чем при дуговой сварке. Однако нельзя считать, что при электрошлаковой сварке среднелегированных сталей полностью отпадает необходимость в соблюдении ограничений, связанных со специфическими особенностями их сварки.

Металл шва на таких сталях, выполненный электрошлаковой сваркой, также менее стоек против образования трещин, чем металл шва на обычных углеродистых сталях.

Поэтому среднелегированные стали приходится сваривать электрошлаковым способом при значительно меньших значениях тока. Особенно следует снижать ток при сварке среднелегированных сталей несколькими электродами без перемещения их по толщине свариваемого металла или пластинчатыми электродами.

Среднелегированные стали марок 25ХЗНМ, 30ХНЗМ и 30Х2Н2М используются обычно в улучшенном состоянии, т. е. после закалки и последующего высокого отпуска.

Таблица 102. Ударная вязкость металла околошовной зоны сталей 25ХЗНМ и 30Х2Н2М при электрошлаковой сварке.

Сталь

Состояние испытуемого металла

Ударная вязкость, кГ-м/см2 участков при температуре

Участок перегрева (2 мм от линии сплавления)

Середина околошовной зоны (10—12 мм от линии сплавления)

Основной металл

+20°С

—70°С

+20°С

—70°С

+20°С

—70°С

25ХЗНМ

До термообработки

4,4—5,2

1,4—5,1

6,7—12,8

4,5—5,3

После высокого отпуска

7,3—9,2

3,4—7,8

14,1—15,1

8,0—9,9

После закалки с высоким отпуском

13,9—15,9

7,7—11,8

11,8—14,3

5,9—10,5

10,0—16,7

7,7—9,8

30Х2Н2М

До термообработки

3,2—5,9

1,5—7,9

11,4—13,5

2,3—7,1

После высокого отпуска

7,3—8,5

1,9—9,5

19,6—22,1

10,4—16,4

После закалки с высоким отпуском

11,6—13,7

12,6—14,6

19,4—22,1

19,4—19,8

19,4—20,9

16,4—18,9

В таком состоянии указанные стали обладают довольно высокими значениями предела прочности (не менее 55 кГ/мм2), пластичности (δ не менее 15% и ψ не менее 32%) и ударной вязкости (не менее 5 кГ/см2). Чтобы металл шва обладал такими свойствами, его необходимо легировать до определенного химического состава.

Возможны два принципиально разных способа легирования металла шва. Один из них заключается в применении оптимального состава легированной проволоки и режима сварки, обеспечивающего минимальное проплавление свариваемых кромок и, следовательно, малую долю основного металла в металле шва.

При таких условиях можно предельно ограничить легирование метала шва углеродом и никелем и тем самым предупредить образование трещин. Однако такой способ легирования требует применения постоянного тока. При переменном токе трудно избежать непроваров в случае сварки с минимальным проплавлением свариваемых кромок.

Легированная сталь — общие сведения

Помимо углерода, железа и примесей, в состав легированной стали также входят специальные легирующие элементы. Их вводят в сталь в разных сочетаниях и количествах. Одновременно может быть введено 2, 3 и более вида. Легирующие элементы вводятся для повышения технологических и эксплуатационных качества металла.

Сталь имеет определенную градацию по содержанию таких элементов. Так, если легирующих элементов содержится более 10%, то сталь считается высоколегированной, если их содержание находится в пределах 2,5-10%, то это среднелегированная сталь. Если процент легирующих элементов ниже, то сталь – низколегированная. Помимо этого, сталь также классифицируют по назначению: инструментальная, конструкционная и сталь с особыми свойствами. Нефтяная и химическая промышленность часто пользуются трубами, аппаратами и метизами из легированной стали. Нержавеющая сталь это легированная сталь с добавлением хрома, наиболее часто востребована в производстве.

Низколегированные стали (13Х, 9ХС) для режущих инструментов не являются теплостойкими. Поэтому рекомендуется работать с ними при температуре от 200 до 250 градусов. При температуре 300-400 уже можно работать со среднелегированными сталями (9Х5ВФ, 8Х4В3М3Ф2). Легированные стали по сравнению с углеродистыми имеют большую устойчивость переохлажденного аустенита. Их износостойкость выше, а прокаливаемость – больше.

Легированные стали закаливают в масле, критический диаметр при этом – 40 мм. Применение горячих закалочных сред или масла помогает уменьшить коробление инструмента и деформацию. Таким образом, инструмент будет иметь большее сечение. Из-за меньшего коробления длина инструмента будет больше.

Низколегированная сталь (13Х, например) имеет относительно неглубокую прокаливаемость и рекомендована для инструментов, диаметром не более 15 мм. Из такой стали часто изготавливают лезвия для безопасных бритв, гравировальный или хирургический инструменты.

Такие стали, как ХВСГ, ХВГ, 9ХС используются в создании инструментов относительно крупного сечения: развертки, сверла, протяжки с диаметром от 60 до 80 мм в среднем.

Термическая обработка для режущих легированных сталей включает закалку в масле с температурой 830-870 градусов (или ступенчатую закалку), а также отпуск, но уже при температуре около 200. Твердость стали после этого будет ЯС 61-65. Если требуется повысить вязкость, то температуру отпуска повышают до 200-300 градусов. При этом снижается твердость до Н=С 55-60, потому что часть мартенсита распадается.

Легированная сталь имеет определенную маркировку типа 25ХГ2С. Здесь 25 означает 0,25% углерода в стали, 1% хрома (если процент равен 1, то цифра опускается), 2% марганца, а также 1% кремния. То есть, две первые цифры означают процентное содержание в сотых долях углерода, а остальные – проценты легирующих элементов. Инструменты из легированных сталей прочнее, легче и дольше служат. Завод, занимающийся обработкой и изготовлением металлических изделий использует, как правило обычные и легированные стали.

Высококачественная легированная сталь маркируется буквой А в конце. 30ХМА, например – это высококачественная легированная хромомолибденовая сталь.

Применяют легированную сталь в зависимости от количества специальных добавок и назначения. Главное отличие легированной стали – это повышенная прочность и высокая пластичность. Благодаря этому уменьшается вес металлических конструкций. Область применения определяется и подразделением сталей на группы: жаропрочные, окалиностойкие, кислотостойкие. Военная и ракетная промышленности постоянные потребители высококачкственных легированных сталей.

ИССЛЕДОВАНИЕ ХЛАДОСТОЙКОСТИ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЫСОКОПРОЧНОЙ СРЕДНЕЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЫХ ЗАГОТОВОК | Чернышов

1. Горынин И.В., Рыбин В.В, Малышевский В.А, Хлусова Е.И. Хладостойкие стали для технических средств освоения арктического шельфа // Вопросы материаловедения. 2009. № 3(59). С. 108 – 126.

2. Владимиров Н.Ф., Голубев А.Я. Развитие технологии производства листовых корпусных сталей // Вопросы материаловедения. 1999. № 3. С. 45 – 51.

3. Малышевский В.А., Семичева Т.Г., Хлусова Е.И. Новые корпусные стали для судостроения // Судостроение. 2004. № 5. С. 107 – 110.

4. Орыщенко А.С., Ильин А.В., Гусев И.А., Ларионов А.В. Новые методы прогнозирования работоспособности конструкционных материалов для эксплуатации в Арктике // Сб. докл. Всеросс. конф. по испытаниям и исследованиям свойств материалов «ТестМат-2013». Москва, 23.02 – 01.03.2013. – М., 2013. С. 23.

5. Владимиров Н.Ф., Ильин А.В., Ларионов А.В. и др. Изменение механических свойств и хладостойкости металла штрипса и труб стали категории прочности К60 на различных этапах изготовления // Вопросы материаловедения. 2011. № 4(68). С. 5 – 16.

6. Гуменюк В.А, Иванов Ю.Г., Красиков С.В. и др. Исследование сопротивления низкотемпературному хрупкому разрушению новых сталей для магистральных трубопроводов и судостроительных сталей высокой прочности // Тр. Крыловского госуд. науч. центра. 2010. № 56. С. 107 – 118.

7. Орыщенко А.С., Голосиенко С.А. Новое поколение высокопрочных судостроительных корпусных сталей // Судостроение. 2013. № 4. С. 73 – 76.

8. Горынин И.В., Малышевский В.А., Легостаев Ю.Л., Грищенко Л.В. Высокопрочные свариваемые стали // Вопросы материаловедения. 1999. № 3. С. 47 – 52.

9. Горынин И.В., Рыбин В.В., Малышевский В.А. и др. Экономно легированные стали с наномодифицированной структурой для эксплуатации в экстремальных условиях // Вопросы материаловедения. 2008. № 2. С. 7 – 19.

10. Чернышов Е.А., Романов А.Д., Полихина Е.Ю., Романова Е.А. Повышение качества жидкого металла и отливок из среднелегированной высокопрочной стали // Черные металлы. 2015. № 9. С. 6 – 9.

11. Башаев В.К., Ильин А.В., Филин В.Ю., Гусев М.А. Об определении хладостойкости современных высокопрочных сталей для арктических конструкций // Науч.-технич. сб. Российского морского регистра судоходства. 2015. № 38 – 39. С. 74 – 79.

12. Гусев М.А., Ильин А.В., Калинин Г.Ю., Федорова Т.А. Сертификация судостроительных материалов для судов, эксплуатирующихся в условиях Арктики // Судостроение. 2014. № 5. С. 39 – 43.

13. Ильин А.В., Филин В.Ю. О соотношении локальных и энергетических критериев нестабильного хрупкого разрушения хладостойких сталей // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. Т. 79. № 12. С. 44 – 49.

14. Шульте Ю.А. Производство отливок из стали. – Донецк, 1983. – 184 с.

15. Гуляев А.П. Чистая сталь. – М.: Металлургия, 1975. – 184 с.

16. Затуловский С.С. Суспензионная заливка. – Киев: Наукова думка, 1981. – 260 с.

17. Совершенствование технологии стального литья / А.А. Рыжиков, М.И. Рощин, В.И. Фокин и др. – М.: Машиностроение, 1977. – 143 с.

18. Чернышов Е.А. Влияние технологии получения стальных заготовок на склонность к хрупкому разрушению // Вопросы материаловедения. 2010. № 3. С. 27 – 32.

19. Д.К. Чернов и наука о металлах / Под ред. Н.Т. Гудкова. – Л., М.: Металлургиздат, 1950. – 563 с.

20. Белынский С.В. Исследование литой и кованой стали. – М.: Машгиз, 1952. – 211 с.

21. Садовский В.Д. Структурная наследственность стали. – М.: Металлургия, 1973. – 208 с.

Сталь конструкционная 40ХСН2МА в России

Марка: 40ХСН2МАКласс: Сталь конструкционная легированная
Использование в промышленности: для высоконагруженных деталей, не имеющих значительных концентраторов напряжения и работающих при температуре от -70 до 250°C
Дополнительная информация и свойства
Термообработка: Закалка 900oC, масло, Отпуск 200 — 260oC,
Механические свойства стали 40ХСН2МА при Т=20oС
ПрокатРазмерНапр.σв(МПа)sT (МПа)δ5 (%)ψ %KCU (кДж / м2)
1800-2000
Физические свойства стали 40ХСН2МА
T (Град)E 10— 5 (МПа)a 10 6 (1/Град)l (Вт/(м·град))r (кг/м3)C (Дж/(кг·град))R 10 9 (Ом·м)
20 1.9528.17810430
100 11.228.90.503
200 12.730.20.545
300 13.531.40.587
400 14.2

Рекомендуемые режимы термической обработки для стали 40ХСН2МА (а также 30ХГСН2А, 25Х2ГНТА):

Рекомендуемые режимы упрочняющей термической обработки и свойства сталей. Для достижения высокой прочности среднелегированные стали подвергают обычной закалке на мартенсит и низкому отпуску при 220— 250 °С, который улучшает пластичность, вязкость и особенно сопротивление разрушению при сохранении высокого уровня прочности.

Во многих случаях еще более высокий комплекс этих свойств, определяющих конструкционную прочность стали, достигается в результате изотермической закалки на нижний бейнит или низкой изотермической закалки, после которой структура стали состоит из нижнего бейнита и мартенсита. В ряде случаев после изотермической закалки проводят низкий отпуск, что улучшает сопротивление разрушению.

Приведены рекомендуемые режимы упрочняющей термической обработки среднелегированных сталей. Стали имеют повышенную прокаливаемость: сталь 25Х2ГНТА — до 30 мм; сталь 30ХГСН2А — до 80 мм; для стали 40ХСН2МА размеры сечения не регламентируются.

Прочность среднелегированных сталей тем выше, чем больше в них содержание углерода, но при этом будет более низким показатель трещиностойкости Kic, в том числе сопротивление коррозии под напряжением. Поверхностное пластическое деформирование затрудняет образование трещины усталости, замедляет скорость роста малых трещин и значительно повышает сопротивление малоцикловой усталости как на воздухе, так и в коррозионной среде. Для защиты от общей коррозии деталей из этих сталей применяют кадмирование, оксидное фосфатирование. Сопротивление коррозии под напряжением можно существенно повысить, применив в качестве финишной операции поверхностное пластическое деформирование: дробеструйное, пневмодинамическое, вибронаклеп и др. В ряде случаев эффект ППД тем выше, чем выше уровень достигаемых при этом остаточных напряжений и больше глубина наклепанного слоя. С этих позиций особенно эффективны обкатка, раскатка и алмазное выглаживание. Алмазное выглаживание успешно применяется как операция, предшествующая хромированию поверхностей, от которых требуется высокая износостойкость (например, в паре шток—цилиндр). Малоцикловая усталость ушковых соединений может быть значительно (в 1,5— 2 раза по числу циклов) улучшена путем раскатки поверхности отверстия проушины. Значительнее (до 5—10 раз) увеличивается долговечность в результате запрессовки стальной втулки с натягом 0,4—1,2%.

Разрабатывается принципиально новый метод повышения усталостной прочности высокопрочных сталей, заключающийся в имплантации генерируемых источником высокой энергии ионов азота, бора и других в поверхностные слои стальной детали.

При применении среднелегированных сталей высокой прочности следует учитывать их повышенную чувствительность к концентрации напряжений, особенно при циклических нагрузках и высоких значениях коэффициента формы.

Коротко о свойствах стали и разновидностях сварки стали г. Москва, Екоцех, ООО ИнТехИнжиниринг

Сварка стали среднелегированной

Среднелегированные стали имеют высокий уровень сопротивления разрыву во времени и стойкость к переходу в хрупкое состояние. Поэтому эти стали применяются в конструкциях, используемых при низких и высоких температурах, подвергающихся удару или другим нагрузкам, применяющихся в агрессивных средах и т.п.

При этом сварка стали среднеллегированной достаточно сложна, так как сталь может закаливаться или перегреваться, могут появляться холодные трещины. При повышении в составе среднелегированной стали углерода и легирующих примесей свариваемость её ухудшается. Швы при сварке стали производятся многослойным каскадным способом, а также блочным.

При сварке стали применяется низкая скорость  и охлаждение шва. При этом для каждой ступени сварки отводится около 150 — 200 мм. Вид покрытых электродов выбирается с учётом способа тепловой обработки соединения.

Сварка стали легированной теплоустойчивой

 Существует стали прелитного и мартенситного класса, исходя из их микроконструкции. Для сварки сталей легированных теплоустойчивых используется девять видов электродов.

Технологией сварки сталей любой марки предусматривает предварительный или сопутствующий местный или общий подогрев свариваемого изделия, чтобы предупредить образование трещин. Также при сварке стали желательна и химическая однородность основного металла и металла шва, чтобы повысить длительность использования изделия.

При монтаже для сварки сталей легированных теплоустойчивых используются электроды, большинству из которых необходим ток обратной полярности. Многослойную сварку этих сталей также выполняют каскадным методом, не охлаждая слои швов.

Также применяется газовая сварка стали. Срок работы изделий в этом случае повышается, по сравнению с дуговой сваркой стали. При сварке стыков труб необходим подогрев стыка, для чего можно использовать ту же горелку, что и при подогреве шва. Техника сварки сталей такая же как и при сварке сталей низкоуглеродистых .

Сварка стали термической упроченной

Механические свойства различных видов сталей можно повысить термической обработкой после сварки стали. Если углерода содержится более 1,12%, термически упроченные стали создают закалочные микроструктуры в зоне термического воздействия, и наоборот могут снижать свою прочность, если после сварки стали этого не сделать.

 

Руководство по выбору углеродистых и легированных сталей

: типы, характеристики, области применения

Углеродистые стали – это стали, в которых основной легирующей добавкой является углерод. Легированные стали легируют другими металлами или материалами, помимо углерода, для улучшения свойств.

Углеродистые стали классифицируются на основе содержания углерода в стали. Четыре основных класса углеродистых сталей: мягкая и низкоуглеродистая сталь, среднеуглеродистая сталь, высокоуглеродистая сталь и сверхвысокоуглеродистая сталь.

Мягкие и малоуглеродистые стали содержат 0,16–0,29% углерода. Это наиболее распространенная форма стали, поскольку она имеет относительно низкую стоимость и обеспечивает свойства материала, приемлемые для многих применений. Они не хрупкие и не пластичные, а податливые. Поверхностная твердость может быть увеличена за счет науглероживания.

Среднеуглеродистая сталь марки содержит примерно 0,30–0,59% углерода. Они сочетают в себе пластичность и прочность и обладают хорошей износостойкостью.Они используются в ковке и для крупных промышленных и автомобильных компонентов.

Высокоуглеродистые стали марки содержат примерно 0,6–0,99% углерода. Они очень прочные и используются для пружин и высокопрочной проволоки.

Сверхвысокоуглеродистые стали содержат примерно 1–2% углерода. Эти стали могут быть закалены до высокой твердости и используются для изготовления специализированных изделий, таких как ножи, оси или штампы. Стали с содержанием углерода выше 1,2% обычно получают методом порошковой металлургии.Стали с содержанием углерода более 2% считаются чугуном.

Легированные стали содержат различное количество различных металлов и материалов для специализации их свойств. Некоторые из наиболее распространенных добавляемых материалов включают хром, молибден, никель и кремний.

Хром добавляют в меньших количествах (0,5–2 %) для повышения прокаливаемости и в больших количествах (4–18 %) для повышения коррозионной стойкости.

Молибден добавляется в количестве 0.25-0,40% для повышения ударной вязкости стали.

Никель добавляется в меньших количествах (2-5%) для повышения ударной вязкости и в больших количествах (12-20%) для повышения коррозионной стойкости.

Кремний добавляют в сталь в меньших количествах (0,2-0,7%) для увеличения прочности и в больших количествах (>2%) для улучшения ее магнитных свойств.

Технические характеристики

Выбор металлических сплавов требует анализа желаемых размеров и характеристик.Размеры, которые следует учитывать, включают внешний диаметр (OD), внутренний диаметр (ID), общую длину и общую толщину.

Другие важные характеристики (в зависимости от области применения):

  • Форма изделия
  • Прочность на растяжение
  • Предел текучести
  • Температура плавления
  • Проводимость
  • Коррозионная стойкость
  • Пластичность
  • Пластичность

Эти свойства различаются в зависимости от метода формования и состава сплава.

Приложения

Углеродистые стали — это основные металлы, широко используемые сегодня в производстве по всему миру практически во всех отраслях, включая аэрокосмическую, авиационную, автомобильную, химическую и оборонную. Различные свойства легированных сталей могут применяться во многих областях, в том числе в производстве шестерен, труб, опор и других компонентов инфраструктуры.

Стандарты

AISC 360 — Спецификация для зданий из конструкционной стали.

AIST PB-334 — Изготовление, формование и обработка стали.

ASTM F541 — Стандартная спецификация для болтов с проушиной из легированной стали.

Кредиты изображений:

Фото Jatinsanghvi / CC BY-SA 3.0 | Фото Билла Эббота / CC BY-SA 2.0


Читать мнения пользователей об углеродистых и легированных сталях

Классификация углеродистых и низколегированных сталей

Американский институт чугуна и стали (AISI) определяет углеродистую сталь следующим образом: Сталь считается углеродистой сталью, если не указано или не требуется минимальное содержание хрома, кобальта, колумбия [ниобия], молибдена, никеля, титана, вольфрама, ванадия или цирконий или любой другой элемент, добавляемый для получения желаемого эффекта сплавления; когда указанный минимум для меди не превышает 0.40 процентов; или когда максимальное содержание, указанное для любого из следующих элементов, не превышает указанных процентов: марганец 1,65, кремний 0,60, медь 0,60.

Стали можно классифицировать по различным системам в зависимости от:

  • Состав, например углеродистая, низколегированная или нержавеющая сталь.
  • Методы производства, такие как мартеновский, кислородно-конвертерный или электропечной.
  • Метод отделки, такой как горячая или холодная прокатка
  • Форма продукта, такая как стержневая пластина, лист, полоса, труба или структурный профиль
  • Практика раскисления, такая как раскисленная, полуспокойная сталь, сталь с крышкой или кромкой
  • Микроструктура, такая как ферритная, перлитная и мартенситная
  • Требуемый уровень прочности в соответствии со стандартами ASTM
  • .
  • Термическая обработка, такая как отжиг, закалка и отпуск, а также термомеханическая обработка
  • Дескрипторы качества, такие как качество ковки и товарное качество.

Углеродистая сталь

Американский институт чугуна и стали (AISI) определяет углеродистую сталь следующим образом:

Сталь считается углеродистой, если не указано или не требуется минимальное содержание хрома, кобальта, колумбия [ниобия], молибдена, никеля, титана, вольфрама, ванадия или циркония или любого другого элемента, добавляемого для получения желаемого эффекта легирования. ; когда установленный минимум по меди не превышает 0,40 процента; или когда максимальное содержание, указанное для любого из следующих элементов, не превышает указанного процентного содержания: марганец 1.65, кремний 0,60, медь 0,60.

Углеродистая сталь может быть классифицирована в соответствии с различными методами раскисления как сталь с каймой, с крышкой, полуспокойная или спокойно. Практика раскисления и процесс производства стали будут влиять на свойства стали. Однако изменения в углероде оказывают наибольшее влияние на механические свойства, при этом увеличение содержания углерода приводит к увеличению твердости и прочности. Таким образом, углеродистые стали обычно классифицируют в зависимости от содержания углерода.Вообще говоря, углеродистые стали содержат до 2% всех легирующих элементов и могут быть подразделены на низкоуглеродистые стали, среднеуглеродистые стали, высокоуглеродистые стали и сверхвысокоуглеродистые стали; каждое из этих обозначений обсуждается ниже.

Как группа, углеродистые стали являются наиболее часто используемыми сталями. Более 85% стали, производимой и поставляемой в США, составляет углеродистая сталь.

Низкоуглеродистые стали содержат до 0,30% С. Самая большая категория стали этого класса — плоский прокат (листовой или полосовой), обычно в холоднокатаном и отожженном состоянии.Содержание углерода в этих сталях с высокой формуемостью очень низкое, менее 0,10% C и до 0,4% Mn. Типичное использование — в панелях кузова автомобиля, белой жести и изделиях из проволоки.

Для стальных конструкционных листов и профилей содержание углерода может быть увеличено примерно до 0,30 %, а более высокое содержание марганца — до 1,5 %. Эти материалы могут быть использованы для штамповок, поковок, бесшовных труб и котельных плит.

Среднеуглеродистые стали аналогичны низкоуглеродистым сталям, за исключением того, что содержание углерода находится в диапазоне от 0.30 до 0,60% и марганца от 0,60 до 1,65%. Увеличение содержания углерода примерно до 0,5 % с сопутствующим увеличением содержания марганца позволяет использовать среднеуглеродистые стали в закаленном и отпущенном состоянии. Использование среднеуглеродистых марганцевых сталей включает валы, оси, шестерни, коленчатые валы, муфты и поковки. Стали с содержанием углерода от 0,40 до 0,60% также используются для изготовления рельсов, железнодорожных колес и железнодорожных осей.

Высокоуглеродистые стали содержат от 0,60 до 1,00% С с содержанием марганца от 0.от 30 до 0,90%. Высокоуглеродистые стали используются для пружинных материалов и высокопрочной проволоки.

Сверхвысокоуглеродистые стали представляют собой экспериментальные сплавы, содержащие от 1,25 до 2,0% С. Эти стали подвергаются термомеханической обработке для получения микроструктур, состоящих из сверхмелких равноосных зерен сферических, прерывистых доэвтектоидных карбидных частиц.

Высокопрочные низколегированные стали

Высокопрочные низколегированные (HSLA) стали или микролегированные стали предназначены для обеспечения лучших механических свойств и/или большей устойчивости к атмосферной коррозии, чем обычные углеродистые стали в обычном смысле, поскольку они предназначены для удовлетворения конкретных механических свойств, а не химический состав.

Стали HSLA имеют низкое содержание углерода (0,05-0,25% C) для обеспечения адекватной формуемости и свариваемости, а также содержание марганца до 2,0%. Небольшие количества хрома, никеля, молибдена, меди, азота, ванадия, ниобия, титана и циркония используются в различных комбинациях.

Классификация HSLA:

  • Атмосферостойкие стали , предназначенные для обеспечения превосходной стойкости к атмосферной коррозии
  • Стали контрольного проката , горячекатаные по заданному графику прокатки, предназначенные для образования сильно деформированной аустенитной структуры, которая при охлаждении превращается в очень мелкую равноосную ферритную структуру
  • Стали с пониженным содержанием перлита , упрочненные очень мелкозернистым ферритом и дисперсионным твердением, но с низким содержанием углерода и, следовательно, с небольшим количеством перлита или без него в микроструктуре
  • Микролегированные стали с очень небольшими добавками таких элементов, как ниобий, ванадий и/или титан для уменьшения размера зерна и/или дисперсионного твердения
  • Сталь с игольчатым ферритом , очень низкоуглеродистая сталь с достаточной прокаливаемостью для превращения при охлаждении в очень тонкую высокопрочную структуру игольчатого феррита, а не в обычную структуру полигонального феррита
  • Двухфазные стали , переработанные до микроструктуры феррита, содержащей небольшие равномерно распределенные области высокоуглеродистого мартенсита, в результате чего получается продукт с низким пределом текучести и высокой скоростью деформационного упрочнения, что обеспечивает получение высокопрочной стали превосходной формуемости.

Различные типы сталей HSLA могут также иметь небольшие добавки кальция, редкоземельных элементов или циркония для контроля формы сульфидных включений.

Низколегированные стали

Низколегированные стали представляют собой категорию черных металлов, которые обладают механическими свойствами, превосходящими простые углеродистые стали в результате добавок легирующих элементов, таких как никель, хром и молибден. Общее содержание сплава может колебаться от 2,07% до уровней чуть ниже, чем у нержавеющих сталей, которые содержат минимум 10% Cr .

Для многих низколегированных сталей основной функцией легирующих элементов является повышение прокаливаемости с целью оптимизации механических свойств и ударной вязкости после термической обработки. Однако в некоторых случаях добавки к сплаву используются для уменьшения ухудшения состояния окружающей среды при определенных условиях эксплуатации.

Как и стали в целом, низколегированные стали можно классифицировать в соответствии с:

  • Химический состав , например, никелевые стали, никель-хромовые стали, молибденовые стали, хромомолибденовые стали
  • Термическая обработка , такая как закалка и отпуск, нормализация и отпуск, отжиг.

Из-за большого разнообразия возможных химических составов и того факта, что некоторые стали используются более чем в одном термообработанном состоянии, среди классификаций легированных сталей существует некоторое совпадение. В этой статье рассматриваются четыре основные группы легированных сталей: (1) низкоуглеродистые закаленные и отпущенные (QT) стали, (2) среднеуглеродистые сверхвысокопрочные стали, (3) подшипниковые стали и (4) жаропрочные стали. стойкие хромомолибденовые стали.

Низкоуглеродистые закаленные и отпущенные стали сочетают в себе высокий предел текучести (от 350 до 1035 МПа) и высокую прочность на растяжение с хорошей ударной вязкостью, пластичностью, коррозионной стойкостью или свариваемостью.Различные стали имеют разные комбинации этих характеристик в зависимости от их предполагаемого применения. Однако некоторые стали, такие как HY-80 и HY-100, подпадают под действие военных спецификаций. Перечисленные стали используются в основном как толстолистовые. Некоторые из этих сталей, а также другие подобные стали производятся в виде поковок или отливок.

Среднеуглеродистые сверхвысокопрочные стали представляют собой конструкционные стали с пределом текучести, который может превышать 1380 МПа. Многие из этих сталей имеют обозначения SAE/AISI или представляют собой запатентованные составы.Формы продукции включают заготовки, прутки, стержни, поковки, листы, трубы и сварочную проволоку.

Подшипниковая сталь , используемая для шариковых и роликовых подшипников, состоит из низкоуглеродистой (от 0,10 до 0,20% C ) цементируемой стали и высокоуглеродистой (-1,0% C) стали со сквозной закалкой. Многие из этих сталей имеют обозначения SAE/AISI.

Стали хромомолибденовые жаропрочные содержат от 0,5 до 9% Cr и от 0,5 до 1.0% Мо . Содержание углерода обычно ниже 0,2%. Хром обеспечивает улучшенную стойкость к окислению и коррозии, а молибден повышает прочность при повышенных температурах. Как правило, они поставляются в нормализованном и отпущенном, закаленном и отпущенном состоянии или в отожженном состоянии. Хромомолибденовые стали широко используются в нефтяной и газовой промышленности, а также на ископаемом топливе и на атомных электростанциях.

Углеродистая сталь

: свойства, примеры и применение

Углеродистая сталь

представляет собой сплав железа с углеродом, который содержит до 2.1 мас.% углерода. Для углеродистых сталей не установлено минимальное содержание других легирующих элементов, однако они часто содержат марганец. Максимальное содержание марганца, кремния и меди должно быть менее 1,65 мас.%, 0,6 мас.% и 0,6 мас.% соответственно.

Если вы заинтересованы в покупке или продаже углеродистой стали, Matmatch сотрудничает с Resourex, чтобы запустить надежную цифровую торговую площадку для спотовых заказов на сталь с проверенными покупателями и продавцами. Узнайте больше об этом здесь.

Типы углеродистой стали и их свойства

Углеродистая сталь

может быть разделена на три категории в зависимости от содержания углерода: низкоуглеродистая сталь (или низкоуглеродистая сталь), среднеуглеродистая сталь и высокоуглеродистая сталь [1].Их содержание углерода, микроструктура и свойства сравниваются следующим образом:

 

Содержание углерода (мас.%)

Микроструктура

Свойства

Примеры

Низкоуглеродистая стальная

< 0,25

Феррит, перлит

Низкая твердость и низкая стоимость.Высокая пластичность, ударная вязкость, обрабатываемость и свариваемость

АИСИ 304, АСТМ А815, АИСИ 316L

Среднеуглеродистая стальная

0,25 – 0,60

Мартенсит

Низкая прокаливаемость, средняя прочность, пластичность и ударная вязкость

АИСИ 409, АСТМ А29, СКМ435

Высокоуглеродистая стальная

0.60 – 1,25

Перлит

Высокая твердость, прочность, низкая пластичность

AISI 440C, EN 10088-3

Низкоуглеродистая сталь

Низкоуглеродистая сталь является наиболее широко используемой формой углеродистой стали. Эти стали обычно имеют содержание углерода менее 0,25 мас.%. Их нельзя упрочнить термической обработкой (с образованием мартенсита), поэтому это обычно достигается холодной обработкой.

Углеродистые стали обычно относительно мягкие и имеют низкую прочность.Однако они обладают высокой пластичностью, что делает их отличными для механической обработки, сварки и низкой стоимости.

Высокопрочные низколегированные стали (HSLA) также часто классифицируются как низкоуглеродистые стали, однако также содержат другие элементы, такие как медь, никель, ванадий и молибден. В совокупности они составляют до 10 мас.% содержания стали. Высокопрочные низколегированные стали, как следует из названия, обладают более высокой прочностью, что достигается термической обработкой. Они также сохраняют пластичность, что делает их легко формуемыми и обрабатываемыми.HSLA более устойчивы к коррозии, чем простые низкоуглеродистые стали.

Среднеуглеродистая сталь

Среднеуглеродистая сталь имеет содержание углерода 0,25 – 0,60 мас.% и содержание марганца 0,60 – 1,65 мас.%. Механические свойства этой стали улучшаются за счет термической обработки, включающей аутенитизацию с последующей закалкой и отпуском, придающей им мартенситную микроструктуру.

Термическая обработка может выполняться только на очень тонких срезах, однако могут быть добавлены дополнительные легирующие элементы, такие как хром, молибден и никель, для улучшения способности стали к термообработке и, таким образом, к закалке.

Закаленные стали со средним содержанием углерода обладают большей прочностью, чем стали с низким содержанием углерода, однако это достигается за счет пластичности и ударной вязкости.

Высокоуглеродистая сталь

Высокоуглеродистая сталь имеет содержание углерода 0,60–1,25 мас.% и содержание марганца 0,30–0,90 мас.%. Он имеет самую высокую твердость и ударную вязкость среди углеродистых сталей и самую низкую пластичность. Высокоуглеродистые стали очень износостойкие в результате того, что они почти всегда подвергаются закалке и отпуску.

Инструментальные стали и штамповые стали представляют собой виды высокоуглеродистых сталей, которые содержат дополнительные легирующие элементы, включая хром, ванадий, молибден и вольфрам. Добавление этих элементов приводит к получению очень твердой износостойкой стали в результате образования карбидных соединений, таких как карбид вольфрама (WC).

Производство и переработка

Углеродистая сталь

может быть изготовлена ​​из переработанной стали, первичной стали или их комбинации.

Первичная сталь

производится путем смешивания железной руды, кокса (полученного путем нагревания угля в отсутствие воздуха) и извести в доменной печи при температуре около 1650 °C.Расплавленное железо, извлеченное из железной руды, обогащается углеродом из горящего кокса. Оставшиеся примеси соединяются с известью, образуя шлак, который плавает поверх расплавленного металла, где его можно извлечь.

Полученная расплавленная сталь содержит примерно 4 мас.% углерода. Это содержание углерода затем уменьшается до желаемого количества в процессе, называемом обезуглероживанием. Это достигается за счет пропускания кислорода через расплав, который окисляет углерод в стали с образованием монооксида углерода и диоксида углерода.

Примеры и приложения

Низкоуглеродистая сталь

Низкоуглеродистые стали часто используются в компонентах автомобильных кузовов, конструктивных элементах (двутавровые балки, швеллеры и уголки), трубах, компонентах конструкций и мостов, а также пищевых банках.

Среднеуглеродистая сталь

Благодаря своей высокой прочности, износостойкости и ударной вязкости среднеуглеродистые стали часто используются для изготовления железнодорожных путей, колес поездов, коленчатых валов, зубчатых колес и деталей машин, требующих такого сочетания свойств.

Высокоуглеродистая сталь

Благодаря высокой износостойкости и твердости высокоуглеродистые стали используются в режущих инструментах, пружинах, высокопрочной проволоке и штампах.

Сравнение свойств и областей применения различных марок

Примеры, свойства и области применения различных углеродистых сталей сравниваются в следующей таблице.

Тип

Название AISI/ASTM

Содержание углерода (масс.%)

Прочность на растяжение (МПа)

Предел текучести (МПа)

Пластичность (% удлинения на 50 мм)

Приложения

Низкий

1010

0,10

325

180

28

Автомобильные панели, гвозди, проволока

Низкий

1020

0.20

380

205

25

Трубы из конструкционной стали, листовой стали

Низкий

А36

0,29

400

220

23

Структурный

Низкий

A516 Класс 70

0.31

485

260

21

Сосуды под давлением низкотемпературные

Средний

1030

0,27 – 0,34

460

325

12

Детали машин, шестерни, переключатели, оси, болты

Средний

1040

0.37 – 0,44

620

415

25

Коленчатые валы, муфты, холоднокатаные детали.

Высокий

1080

0,75 – 0,88

924

440

12

Музыкальная струна

Высокий

1095

0.90 – 1.04

665

380

10

Пружины, режущие инструменты

Нержавеющая сталь | Четыре типа стали

Категория: Нержавеющая сталь, Сталь

Опубликовано:


Эта статья является третьей в серии из четырех статей о различных типах стали.Читать Часть 1.

Основным легирующим элементом в нержавеющих сталях является хром (обычно от 10 до 20%). Нержавеющая сталь ценится из-за ее высокой коррозионной стойкости. Нержавеющая сталь примерно в 200 раз более устойчива к коррозии, чем мягкая сталь.

Нержавеющую сталь можно разделить на пять групп:

  • Аустенитная: аустенитные стали составляют самую большую часть мирового рынка нержавеющей стали, и немногие из ее универсальных применений будут использоваться в оборудовании для пищевой промышленности, кухонной утвари и медицинском оборудовании.Аустенитные нержавеющие стали являются наиболее свариваемыми из нержавеющих сталей и могут быть условно разделены на три группы: обычные хромоникелевые (серия 300), марганцево-хромоникелево-азотные (серия 200) и специальные сплавы. Эти металлы немагнитны и не поддаются термообработке.
  • Ферритные: Ферритные стали содержат следовые количества никеля, 12-17% хрома, менее 0,1% углерода, наряду с другими легирующими элементами, такими как молибден, алюминий или титан. Они могут иметь хорошую пластичность и формуемость, но жаропрочность относительно низкая по сравнению с аустенитными марками.Некоторые марки ферритной нержавеющей стали (такие как марки 409 и 405) стоят меньше, чем другие нержавеющие стали. Эти металлы являются магнитными, но не поддаются термообработке, их можно упрочнить холодной обработкой.
  • Мартенситная: мартенситная сталь содержит 11-17% хрома, менее 0,4% никеля и до 1,2% углерода. Содержание углерода в этой способной к закалке стали влияет на штамповку и сварку. Для получения полезных свойств и предотвращения растрескивания требуется предварительный нагрев и термообработка после сварки. Мартенситные нержавеющие стали, такие как марки 403, 410, 410NiMo и 420, являются магнитными и термообрабатываемыми.Эти нержавеющие стали используются в ножах, режущих инструментах, а также в стоматологическом и хирургическом оборудовании.
  • Дуплекс: в основном используется на химических заводах и в трубопроводах. Дуплексные нержавеющие стали обычно содержат примерно 22-25% хрома и 5% никеля с молибденом и азотом. Дуплексы имеют более высокий предел текучести и большую стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением в присутствии хлоридов, чем аустенитные нержавеющие стали.
  • Дисперсионное твердение: Это хромоникелевая нержавеющая сталь, которая также содержит легирующие добавки, такие как алюминий, медь или титан.Эти сплавы позволяют упрочнять нержавеющую сталь путем термообработки на раствор и старения. Они могут быть как аустенитными, так и мартенситными в состаренном состоянии.

Выбор конкретного типа нержавеющей стали может зависеть от области применения и ваших требований. Рассмотрим такие вещи, как:

  • Окружающая среда
  • Коррозия и коррозионная стойкость
  • Устойчивость к потускнению и окислению
  • Питтинг
  • Щелевая коррозия

 

Эта статья является третьей в серии из четырех статей о различных типах стали.Прочтите Часть 4, чтобы узнать больше о марках инструментальной стали и их характеристиках.

 


Металлические супермаркеты

Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелких партий металла с более чем 100 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании. Мы являемся экспертами в области металлов и предоставляем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В супермаркетах металлов мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных применений.Наш склад включает в себя: мягкую сталь, нержавеющую сталь, алюминий, инструментальную сталь, легированную сталь, латунь, бронзу и медь.

У нас есть широкий ассортимент форм, включая стержни, трубы, листы, пластины и многое другое. И мы можем порезать металл по вашим точным спецификациям.

Посетите один из наших 100+ офисов по всей Северной Америке сегодня.

Полное руководство по различным типам стали

Сталь в ее различных типах является жизненно важным компонентом экономики Соединенных Штатов.По состоянию на январь 2020 года внутреннее производство стали составляло 1 928 000 тонн, что делает сталь одним из наиболее широко потребляемых продуктов отечественного производства. От зданий до медицинского оборудования и транспортных средств мир буквально работает на стальной продукции. Но не все стальные материалы сделаны одинаково.

Существует несколько типов стали и сплавов, каждый из которых обладает уникальными свойствами, что делает их подходящими для конкретных производственных целей. Некоторые стали прочные и тяжелые, в то время как другие стали пластичны и универсальны.

Часто наши клиенты обращаются к нам по поводу наилучшего типа стали для их применения. Мы составили это краткое руководство, чтобы помочь вам разобраться в языке стали. Конечно, у вас могут возникнуть вопросы по поводу приложения. Не стесняйтесь обращаться к нам с любыми уникальными потребностями в недвижимости, чтобы мы могли помочь вам найти подходящую сталь и производителя для ваших нужд.

Углеродистая сталь

Технически углеродистая сталь представляет собой металлический сплав, содержащий как железо, так и углерод.Но в обрабатывающей промышленности углеродистая сталь часто определяется несколькими способами. Оба нижеперечисленных материала представляют собой «углеродистую сталь» на рынке металлов.

  • Сталь, содержащая до 2% углерода
  • Сталь, которая не содержит каких-либо стандартных количеств элементов, которые классифицировали бы ее как «легированную сталь» (например, кобальт, никель, вольфрам, молибден, титан, цирконий, ванадий, хром и т. д.)

Вы также можете заметить, что термин «углеродистая сталь» применяется к сталям с менее чем 0.4% меди или стали с определенным содержанием магния и меди, хотя эти определения оспариваются в разных отраслях. Для целей этого мы говорим о первых двух определениях.

Существует три классификации углеродистой стали: низкая, средняя и высокая

Низкоуглеродистая сталь

Низкоуглеродистая сталь (или « мягкая углеродистая сталь » или « простая углеродистая сталь ») относится к углеродистым сталям с содержанием углерода до 0,30%. Это, безусловно, самый распространенный тип стали на рынке металлов.Для этого есть несколько причин. Во-первых, низкоуглеродистая сталь относительно недорогая. Кроме того, поскольку содержание углерода ниже, чем в сталях со средним и высоким содержанием углерода, низкоуглеродистая сталь легко формуется и идеально подходит для применений, где прочность на растяжение не является первоочередной задачей, например, для конструкционных балок.

Еще одним преимуществом низкоуглеродистой стали является то, что ее свойства можно относительно легко улучшить путем добавления дополнительных элементов, таких как магний. Низкоуглеродистая сталь также является идеальным выбором для науглероживания, которое улучшает поверхностную твердость, не влияя на пластичность или ударную вязкость.

Каковы некоторые общие области применения низкоуглеродистой стали?

  • Структурные компоненты
  • Машины
  • Трубы
  • Бытовая техника
  • Автомобильные компоненты
  • Хирургические инструменты
  • Медицинское оборудование
  • Провода
  • Болты
  • Штамповки
  • и т. д.

Основные свойства низкоуглеродистой стали:

  • Низкая стоимость
  • Низкая твердость
  • Мягкая прочность
  • Высокая обрабатываемость
  • Очень высокая прочность
  • Высокая пластичность
  • Высокая свариваемость

Среднеуглеродистая сталь

Среднеуглеродистая сталь относится к углеродистым сталям, имеющим от 0.содержание углерода от 31% до 0,60% и содержание магния от 0,31% до 1,60%. Одним из самых больших преимуществ среднеуглеродистой стали является ее прочность. Однако это сопряжено с некоторыми компромиссами. Среднеуглеродистая сталь имеет низкую пластичность и ударную вязкость, что затрудняет ее формование и сварку.

Каковы некоторые общие области применения среднеуглеродистой стали?

  • Детали машин
  • Напорные конструкции
  • Шатуны
  • Шестерни
  • Железнодорожные пути

Основные свойства среднеуглеродистой стали:

  • Низкая прокаливаемость
  • Средняя пластичность
  • Средняя прочность
  • Средняя прочность
  • Средняя свариваемость
  • Средняя обрабатываемость

Высокоуглеродистая сталь

Высокоуглеродистая сталь относится к углеродистым сталям, имеющим от 0.содержание углерода от 61% до 1,50% и от 0,31 до 0,90 магния. Когда дело доходит до твердости и ударной вязкости, предпочтение отдается высокоуглеродистой стали. Однако это происходит на компромиссе. Очень трудно сваривать, резать или формовать высокоуглеродистую сталь.

Каковы некоторые общие области применения высокоуглеродистой стали?

  • Железные дороги
  • Бары
  • Пружинная сталь
  • Тарелки
  • и т. д.

Основные свойства высокоуглеродистой стали:

  • Низкая прокаливаемость
  • Низкая пластичность
  • Пониженная свариваемость
  • Низкая обрабатываемость
  • Высокая прочность
  • Высокая прочность

Нержавеющая сталь

В то время как углеродистая сталь обычно определяется содержанием углерода, нержавеющая сталь определяется ее 10.Минимальное содержание хрома 5%. Как и углеродистая сталь, нержавеющая сталь также содержит углерод и железо, но дополнительный хром — это ключ, который придает ей уникальные свойства. Одним из самых больших преимуществ нержавеющей стали является то, что она защищает сталь от окисления, которое со временем разрушает металлы. Нержавеющая сталь также идентифицируется по блеску, свойству, обеспечиваемому хромом. Вы часто увидите нержавеющую сталь, используемую в кухонной посуде, ножах и медицинском оборудовании.

Как и углеродистая сталь, существуют различные типы нержавеющей стали, каждый из которых имеет уникальную рыночную цену и свойства.

Аустенитные сплавы

Аустенитные сплавы из нержавеющей стали, безусловно, являются наиболее распространенными типами металлов из нержавеющей стали на рынке. Они устойчивы к окислению, имеют уникальный внешний вид и немагнитны (хотя при определенных обстоятельствах могут становиться магнитными).

Существует две распространенные марки аустенитного сплава:

Марки аустенитных сплавов также включают 301, 302, 303, 309 и 321.

Ферритные сплавы

Ферритные сплавы из нержавеющей стали

— еще один полураспространенный сплав из нержавеющей стали.В отличие от аустенитных сплавов, они магнитны, что позволяет использовать их там, где необходим магнетизм. Как правило, это самые дешевые сплавы из нержавеющей стали из-за относительно низкого содержания никеля.

Существует две распространенные марки ферритных сплавов:

Мартенситные сплавы

Мартенситные сплавы из нержавеющей стали являются наименее распространенным сплавом из нержавеющей стали. Эти сплавы имеют невероятную твердость и ударную вязкость, но они плохо окисляются, что делает их подходящими только для приложений, требующих невероятной твердости.

Существует одна распространенная марка мартенситного сплава:

.

Легированная сталь

Самый широкий и разнообразный ассортимент стальных сплавов – это «легированные стали». Они изготавливаются путем объединения углеродистой стали с различными легирующими элементами, что придает каждой стали уникальные свойства. Существует невероятно широкий спектр легированных сталей, но некоторые из наиболее распространенных включают в себя:

  • Хром
  • Кобальт
  • Молибден
  • Никель
  • Вольфрам
  • Ванадий

Благодаря невероятному разнообразию легированных сталей вы можете создавать стали практически со всеми возможными свойствами, используя легированные элементы.При этом некоторые из этих сталей относительно дороги.

Инструментальная сталь

Последняя группа сталей – это инструментальные стали. Это стали, используемые для инструментальной деятельности, такой как сверление. Инструментальные стали, обычно состоящие из молибдена, ванадия, вольфрама и кобальта, являются жаростойкими, долговечными и прочными.

Существует 6 марок инструментальной стали:

  • Закалка на воздухе
  • Водоотталкивающий
  • D-тип
  • Горячая обработка
  • Ударопрочные типы
  • Закалка в масле

Вам нужна сталь?

Staub Manufacturing предлагает услуги с использованием большинства сталей, перечисленных выше.Если вашей компании нужны наиболее подходящие стальные детали для производства высококачественной продукции, свяжитесь с нами. Мы являемся американскими производителями, сертифицированными по стандарту ISO 9001:2105, и готовы помочь вам в поставке высококачественных сборных стальных изделий.

Обработка сплавов низко- и среднеуглеродистой стали

Эффективная резка этих распространенных и полезных сталей с помощью решений для стружкообразования

По словам компании, сочетание новых стружколомов Iscar и преимуществ положительной геометрии обеспечивает превосходный контроль над стружкодроблением при использовании пластин CXMG.

Низкоуглеродистые и среднеуглеродистые стали составляют основу операций практически каждого цеха в области их общего машиностроения и готовых деталей.

Их определяет процентное содержание углерода в стали; от 0,15 до 0,30 % для низкоуглеродистой «мягкой» стали и от 0,30 до 0,60 % для среднеуглеродистой стали. Согласно cnccookbook.com, мягкие стали широко используются из-за их хорошей обрабатываемости и свариваемости в сочетании с низкой стоимостью. Большинство марок доступны в холодном или горячем прокате.Мягкая сталь используется для деталей, которые могут подвергаться цементации, но прочность сердцевины которых не имеет решающего значения. Учитывая выгодную стоимость материала, производители часто используют его для деталей больших объемов, таких как детали винтовых машин, валы, слегка нагруженные шестерни и износостойкие поверхности, штифты и цепи. Другие области применения включают сварные детали, коробки передач, трансмиссии и детали общего машиностроения.

Однако при точении, сверлении и фрезеровании мягкие стали представляют проблемы. Это мягкие и липкие материалы, часто образующие длинную проблемную стружку.Неудивительно, что наиболее часто задаваемый вопрос об обработке этих сталей — как разбить стружку. Ответы можно найти в управлении стружкодроблением через скорость подачи, глубину резания и выбор геометрии пластины.

Среднеуглеродистая сталь обладает сбалансированной пластичностью и прочностью, а также хорошей износостойкостью для крупных деталей, поковок и автомобильных компонентов. Среднеуглеродистые стали прочнее и тверже, чем низкоуглеродистые, но их труднее формовать, сваривать и резать.

Сочетание обработки и применения

В ходе обсуждения Дэйв Зунис, директор по разработке услуг и приложений, Absolute Machine Tools, Лорейн, Огайо; Крейг Адорни, инженер по применению, Absolute Machine Tools; и Рич Форд, старший инженер по продажам/MTI в Kennametal Inc., Питтсбург, изложил подходы к выбору правильного режущего инструмента и режимов резания для решения задач обработки низкоуглеродистой стали. Информация о подходящем режущем инструменте, геометрии пластины, скоростях обработки и подаче для конкретного применения находится в режиме онлайн в инженерном калькуляторе Kennametal или в собственной базе данных режущих инструментов NOVO.

Адорни указал на очевидные проблемы со сверлением отверстий и стружкодроблением. «Когда вы сверлите отверстие, и стружка начинает подниматься на инструменте и резцедержателе, вам не может помешать этот шарик стружки, поэтому вам нужно убедиться, что вы сломаете стружку.

Необходимые данные режущего инструмента, геометрия пластины, скорость обработки и подача доступны онлайн в инженерном калькуляторе Kennametal или в собственной базе данных режущего инструмента NOVO

. По словам Зуниса, автоматизация оказывает определенное влияние, если стружка не ломается. «Если сверло или метчик оставляют кучу стружки, они могут помешать, скажем, роботу захватить деталь», — сказал он. «Лучшие фрезерные приложения будут производить чипы, похожие на попкорн, маленькие шесть или маленькие девять, которые вы действительно можете держать в руке.Это будет похоже на летающие во все стороны крошечные чипсы вроде попкорна; они не связаны друг с другом и не действуют как длинная строка.

«Но в случае низкоуглеродистых сталей вы можете получить стружку, похожую на орлиное гнездо, которая наматывается на сверло и разбрасывается повсюду», — продолжил он. Он отметил, что, как правило, струя воздуха не может убрать стружку с дороги — стружку необходимо разбить. Этого можно добиться, увеличив скорость подачи или изменив геометрию пластины таким образом, чтобы стружка отрывалась небольшими кусочками, «фактически взрывая стружку», — сказал он.

Работа с более высокой скоростью подачи кажется привлекательной. «Но клиенты часто боятся запускать новые станки с надлежащей скоростью подачи, потому что они относятся к «старой школе» и привыкли работать на станках слишком медленно, а это обычно приводит к образованию длинной стружки», — сказал Адорни. «Но если вы можете увеличить эту скорость подачи… у вас есть тенденция ломать стружку. Некоторые операторы не принимают во внимание новейшие технологии ЧПУ, пластин и оснастки, которые сделаны так, что при достижении определенной скорости подачи инструмент может сломаться или сломаться.Но если вы не можете туда попасть и не используете геометрию инструмента так, как должны, то вы получите большую длинную стружку, что вызовет проблемы в устройстве смены инструмента».

Представлен новый сплав твердого сплава

Новая технология режущего инструмента предлагает лучший способ работы с этими марками стали, согласно Sandvik Coromant, Fair Lawn, N.J. Компания выпустила новый сплав карбида — GC4415/GC4425 с покрытием Inveo второго поколения. Новый сплав, доступный как с пластинами ISO-формы, так и с запатентованными карманными пластинами, подходит для токарной обработки низколегированных и нелегированных сталей в массовом и серийном производстве.

По словам Искара, изогнутая конструкция пластины LOGIQ4Turn CXMG в виде ласточкиного хвоста делает ее намного прочнее в гнезде, чем пластины с резьбой.

«Новые сплавы являются новыми во всех отношениях, — сказал Кит Брейк, специалист по токарной обработке Sandvik Coromant. «Мы улучшили покрытие, подложку и процесс последующей обработки. Благодаря этим усовершенствованиям мы получили надежный и эффективный процесс токарной обработки стали, так как сплавы хорошо себя зарекомендовали как при черновой, так и при чистовой обработке, демонстрируя увеличение стойкости инструмента на 25 процентов.Новая основа также позволяет GC4425 хорошо работать при прерывистом резании, где другие пластины P25 могут иметь проблемы. Все это способствует повышению производительности и срока службы инструмента для наших клиентов».

По словам Брейка, во всех операциях по механической обработке наличие контролируемой стружки жизненно важно. Это может быть особенно сложно для более мягких и вязких материалов, таких как мягкая сталь. «Неконтролируемая стружка может привести к преждевременному выходу пластины из строя, поломке деталей или, что хуже всего, к травме работника. Sandvik Coromant предлагает различные геометрии стружколомания, и в первую очередь на ум приходит «LC» для такого типа применения.Этот стружколом в сочетании с правильными режимами резания может дать потрясающие результаты.

«Для клиентов, стремящихся повысить свою производительность, мы также выпустили новые сплавы семейства CoroTurn Prime, — продолжил он. «PrimeTurning — не новая технология, но мы заметили значительное увеличение стойкости инструмента и согласованности с новыми сплавами для токарной обработки стали, в первую очередь с пластинами 4425 CoroTurn Prime ‘B’. Сокращение цикла черновой обработки на 30 % не является чем-то необычным для CoroTurn Prime.Он также сказал, что CoroTurn Prime позволяет создавать радиусы и квадратные уступы без использования дополнительного инструмента.

Sandvik Coromant задокументировал тематические исследования своих пластин GC4425/GC4415 «для многих операций токарной обработки стали и различных материалов, и этот сплав только что был выпущен», — сказал Брейк. «Автомобилестроение и общее машиностроение могут прекрасно использовать новые марки, но эти марки не ограничиваются только этими областями. Если вы точите сталь, GC4415 и GC4425 обеспечат улучшения.

Стружколомы, обработка поверхности

Еще одна проблема, связанная с липкостью низкоуглеродистой стали, заключается в ее склонности к образованию наростов на кромках (BUE) на инструментах. По словам Рэнди Хаджинса, национального менеджера по токарной и резьбонарезной обработке, Iscar USA, Арлингтон, Техас, использует несколько различных подходов для решения этой проблемы. Обработка поверхности Iscar Sumo Tec сглаживает верхнюю часть вставки, позволяя материалу легче скользить по вставке, предотвращая BUE. Кроме того, Iscar недавно разработал ряд новых стружколомов для обработки стали, начиная от тяжелых и заканчивая чистовыми проходами.

Сообщается, что новый твердый сплав Sandvik Coromant GC4415/GC4425 с покрытием Inveo второго поколения увеличивает срок службы инструмента до 25 %, позволяя обрабатывать больше деталей на одну кромку в различных операциях, от чистовой до черновой в операциях с непрерывным резанием и небольшими перерывами.

«Важным подспорьем для наших клиентов является номенклатура наших стружколомов, — сказал Хаджинс. «Это позволяет конечным пользователям легко идентифицировать и выбирать правильный стружколом. Например, возьмем чипформер Dash M3P.Первая буква M указывает на применение среды, цифра 3 указывает на стандартную скорость подачи среды, а буква P в конце обозначает материал (сталь). Iscar идет вплоть до F1P, с F для чистовой обработки, 1 для низкой скорости подачи и, опять же, P для стали».

Контроль над стружкодроблением имеет решающее значение в крупносерийном производстве, таком как автомобилестроение, где используется низкоуглеродистая сталь для таких деталей, как валы трансмиссии, рулевые валы и, ну, валы всех видов. Почему? Автомобильная промышленность зависит от использования большого количества робототехники и не может позволить себе остановить производство, пока стружка очищается от машин.По словам Хаджинса, это особенно верно при длительном непрерывном повороте.

«Мы сталкиваемся с различными производственными станками для токарной обработки деталей из низкоуглеродистой стали, включая многошпиндельные, двухшпиндельные и многофункциональные станки, а также токарные автоматы швейцарского типа и токарные автоматы с ЧПУ», — сказал он.

В качестве альтернативы обычным токарным пластинам ISO компания Iscar представила линейку продуктов CXMG Logiq4Turn, которая удваивает режущие кромки на пластинах с положительным передним углом, предназначенных для обычных токарных операций.«Это экономичное решение для токарной обработки под углом 80°, которое обеспечивает двусторонние пластины с положительными четырьмя режущими кромками, которые легко заменяют пластины с двумя положительными режущими кромками. Форма «ласточкин хвост» вписывается в уникальный дизайн гнезда, обеспечивая лучшее позиционирование и стабильность пластины, что гарантирует более длительный срок службы инструмента», — сказал Хаджинс. «Держатели доступны с каналами СОЖ через инструмент или без них».

Для чистового растачивания низкоуглеродистой стали компания BIG Kaiser представила стружколом, запрессованный в пластину, чтобы плотно намотать стружку, даже если DOC меньше 0.010″ (0,254 мм). Доступны пластины с геометрией ELM с радиусом при вершине до 0,008″ (0,203 мм).

Кроме того, новые двухсторонние вставки CXMG работают аналогично позитивным вставкам CCMT и могут заменить стандартные вставки CCMT. В некоторых случаях, например, при обработке длинных валов, позитивная геометрия CXMG снимает большое давление и при этом остается прочной, а благодаря геометрии типа «ласточкин хвост» она также может заменить стандартные негативные пластины CNMG.

Проблемы сверления и растачивания

Когда дело доходит до процессов обработки отверстий, таких как сверление и растачивание, низкоуглеродистая сталь является сложной задачей из-за ее липкости, соглашается Джек Берли, вице-президент по продажам и проектированию BIG Kaiser Precision Tooling Inc., Хоффман-Эстейтс, Иллинойс. «С моей точки зрения, многие компании считают, что низкоуглеродистые стали легко поддаются механической обработке, основываясь на успехе, который они добились в инструментах для обработки отверстий, как правило, в сверлах и расточных инструментах, которые они покупают у нас. [Однако] низкий предел прочности на растяжение низкоуглеродистой стали требует нескольких аспектов геометрии инструмента для успешного сверления и растачивания. Для глубины сверления вам действительно нужно, чтобы охлаждающая жидкость направлялась точно в разрез с достаточным давлением, чтобы сломать стружку», — сказал Берли.

Для глубокого сверления особенно важна охлаждающая жидкость, например, при вертикальном сверлении глубоких отверстий, когда удаление стружки обязательно. «Под глубоким сверлением я подразумеваю четырехкратный диаметр отверстия», — сказал Зунис из Absolute Machine Tools. «Обычно в три раза и меньше считается нормальным, но если вы собираетесь увеличить диаметр стружки в 4, 5 или 6 раз, вам необходимо извлечь стружку из отверстия. Выгодно использовать СОЖ под высоким давлением во время сверления, но без достаточной скорости подачи даже СОЖ не поможет вам сломать стружку.Скорость подачи, глубина резания и использование правильной пластины и державки являются основными факторами, способствующими разрушению стружки».

По словам Берли,

BIG Kaiser предлагает различные типы сверл, в том числе твердосплавные, лопаточные и со сменными сверлами. «Однако в случае сверл со сменными пластинами количество подачи, необходимое для откола стружки, настолько велико, что может превысить возможности оборудования», — добавил он.

Это также относится к обработке отверстий в сварных соединениях сельскохозяйственной и строительной техники и рам машин, где обычно используется низкоуглеродистая сталь.«Металл обычно не очень чистый, как в литейных цехах, поэтому вы имеете дело с большим количеством деталей в материале, которые могут быть проблематичными для обработки», — сказал Берли. «В этих областях это двойная проблема, потому что, когда вы смотрите на готовые детали, вы проделываете отверстия в больших тонкостенных заготовках, за которыми нет большой структуры. Когда вы начинаете давить на сварную деталь или раму, она немного прогибается и отскакивает назад, а это довольно тяжело для дрели или сверлильного инструмента, особенно при черновой обработке.Что мы сделали за эти годы, так это рассмотрели различные способы обработки таких деталей и отверстий, включая круглое фрезерование для особенно больших отверстий».

По словам Берли,

«Скука» — это немного другая история. По мере того, как отверстия для сварных конструкций становятся больше, вместо использования дрели магазины будут прожигать отверстия и не сверлить их, а вместо этого использовать двойную фрезу для растачивания отверстий с использованием квадратных вставок и двойных отверстий со сбалансированным резанием. Прожигаемые отверстия плохо справляются с инструментами и станками, но с правильным инструментом, правильными подачами и скоростями, а также правильной пластиной мастерские могут быть очень эффективными в применении.

«Прецизионное растачивание сопряжено с особыми трудностями, — сказал он. «Когда вы получаете глубину резания менее 0,020 дюйма [0,508 мм], стружку почти невозможно сломать, и она начнет наматываться на инструмент, как шнурок для обуви, вызывая много проблем с чистотой поверхности и с способность инструмента точно расточить отверстие.По мере того, как вы пытаетесь использовать различные скорости и подачи и применять СОЖ, вы в конечном итоге получаете более высокие скорости подачи и большую глубину резания — все эти вещи, которые в совокупности работают против получения более высокого качества поверхности и более жесткие допуски.

В прошлом году компания BIG Kaiser представила так называемые уникальные стружколомы для чистового растачивания низкоуглеродистой стали. «Эти пластины доступны с нашей геометрией ELM с радиусом при вершине до 0,008 дюйма [0,2032 мм], — сказал Берли. чем 0,010 дюйма [0,254 мм], мы все еще можем довольно хорошо намотать эту стружку, что упрощает эвакуацию стружки из отверстия».

В чем разница между углеродистой сталью и нержавеющей сталью?

Сталь

, термин, который на самом деле описывает целое семейство металлических сплавов, является универсальным и распространенным типом металла с широким спектром применений и применений.Существует много марок, но большинство типов стали делятся на две широкие категории: углеродистые стали и нержавеющие стали. Хотя они имеют одинаковый базовый состав железа и углерода, типы стали, как правило, содержат различные легирующие элементы. Углеродистая сталь, как правило, имеет содержание хрома менее 10,5%, но сталь должна содержать не менее 10,5% хрома, чтобы считаться нержавеющей. Эти различия придают каждому типу стали свои свойства.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь относится к типу стали, которая определяется добавлением хрома и некоторых других легирующих элементов, таких как никель.Иногда ее называют нержавеющей сталью, поскольку она предназначена для защиты от окисления и поэтому является «неокисляемой». При воздействии кислорода железо окисляется, вызывая ржавчину, однако хром может подвергаться воздействию кислорода, не подвергаясь этому процессу. Поэтому нержавеющая сталь покрывается защитным слоем хрома, чтобы создать барьер между кислородом окружающей среды и железом, содержащимся в металле. Это позволяет ему противостоять коррозии или ржавчине и делает его «нержавеющим».

Типы нержавеющей стали

Различные уровни хрома в нержавеющей стали придают ей разные свойства, при более низком содержании хрома обычно получается более дешевая, но менее прочная сталь.Существуют различные типы нержавеющей стали, в том числе:

  • Аустенитная нержавеющая сталь , наиболее широко используемый тип нержавеющей стали с низким пределом текучести, но высокой коррозионной и термостойкостью, широко используемый в производстве посуды, промышленных трубопроводов и сосудов, строительстве и архитектурных фасадах — это самое большое семейство нержавеющей стали. и составляет около двух третей всего производства нержавеющей стали
  • Ферритная сталь , форма стали, обычно не содержащая никеля, часто обладающая лучшей устойчивостью к коррозии, нагреву и растрескиванию, чем более распространенные типы, и часто используемая в стиральных машинах, котлах и внутренней архитектуре
  • Мартенситная сталь , обладающая магнитными свойствами и менее устойчивая к коррозии, чем другие нержавеющие стали, из-за низкого содержания хрома. Эти материалы очень твердые и прочные и используются для изготовления ножей и лопаток турбин
  • Дуплекс , композит аустенитных и ферритных сталей, что делает его одновременно прочным и гибким, с удвоенным пределом текучести по сравнению с аустенитной нержавеющей сталью, используется в бумажной, целлюлозной, судостроительной и нефтехимической промышленности
  • Осаждение , с коррозионной стойкостью аустенитных металлов, но может быть закален до более высокой прочности, и поэтому может быть сделан чрезвычайно прочным при добавлении других элементов, таких как алюминий, медь и ниобий

Преимущества

  • Коррозионностойкие свойства
  • Устойчивость к высоким и низким температурам
  • Существует большое разнообразие типов
  • Прочный и долговечный
  • Не требует особого ухода и легко очищается
  • Долговечный, с относительно низкой стоимостью в течение всего жизненного цикла
  • Можно придать особую отделку, если желателен привлекательный косметический вид, и он не тускнеет
  • Экологически чистый и пригодный для повторного использования

Недостатки

  • Высокая стоимость, особенно при первоначальных затратах
  • Может быть трудным в обращении металлом, особенно без самых современных машин и технологий
  • Часто может привести к дорогостоящим потерям и повторной работе

Применение

Нержавеющая сталь

имеет широкий спектр применения и промышленного применения в зависимости от типа используемой стали.Нержавеющая сталь была впервые использована в автомобильной промышленности компанией Ford в 1930-х годах компанией Ford, и с тех пор она используется в автомобилях для изготовления выхлопных систем, решеток, отделки салона и конструкционных компонентов. Это распространяется на авиастроение, где он используется в корпусах самолетов, реактивных двигателях и шасси. Его устойчивость к коррозии, низкие эксплуатационные расходы и простота очистки делают его полезным для транспортировки и взаимодействия с химическими веществами, и его часто используют в чистых и стерильных средах. Таким образом, медицинские технологии также довольно распространены.

Прочность, стойкость и гибкость некоторых нержавеющих сталей делают их обычным явлением в архитектуре, чему также способствуют эстетические характеристики и привлекательная отделка. Например, нержавеющая сталь часто используется в терминале Eurostar в Лондоне и на мосту Helix в Сингапуре.

Одним из наиболее распространенных повседневных применений нержавеющей стали является производство продуктов питания и общественного питания, где она используется для производства посуды, столовых приборов, кухонных принадлежностей и бытовой техники.Посуда, такая как ножи, изготавливается из менее пластичных сортов нержавеющей стали, в то время как более пластичные сорта используются для грилей, духовок, кастрюль и раковин.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь

, с другой стороны, имеет гораздо более низкие уровни хрома и вместо этого представляет собой сплав углерода и железа с несколькими другими материалами, если таковые имеются, как часть ее состава. В результате ее можно отнести к «низколегированной» стали. И нержавеющая сталь, и углеродистая сталь имеют этот базовый состав, но углеродистую сталь можно определить по содержанию углерода.Обычно это около 2-2,5%, однако это часто варьируется. Хотя углеродистая сталь подвержена ржавчине, в отличие от нержавеющей стали, она часто дешевле и имеет свои собственные различные механические свойства в зависимости от содержания углерода.

Низкоуглеродистые стали слабее и мягче, но легко поддаются механической обработке и сварке; в то время как высокоуглеродистая сталь прочнее, но значительно сложнее в обработке.

Типы углеродистой стали

Определяющим элементом любого сплава углеродистой стали является содержание углерода, поэтому различные типы углеродистой стали упорядочиваются и классифицируются.

  • Низкоуглеродистая сталь : наиболее широко используемая форма углеродистой стали с содержанием углерода менее 0,25% — обычно они относительно слабее и мягче, но легче свариваются и пластичны, поэтому часто используются для механической обработки и сварка по низкой цене
  • Среднеуглеродистая сталь : с содержанием углерода 0,25-0,6% и содержанием марганца 0,6-1,65%, эти металлы могут быть улучшены путем термической обработки, хотя это может быть выполнено только на очень тонких срезах, если не применяется дополнительное легирование добавлены элементы – эти стали прочнее, но менее пластичны, чем низкоуглеродистые стали
  • Высокоуглеродистая сталь : это самая твердая и прочная углеродистая сталь, с самой низкой пластичностью, очень износостойкая и почти всегда закаленная и отпущенная — они, как правило, имеют содержание углерода от 0.6-1,25% и марганец 0,3-0,9%

Преимущества

  • Повышенная прочность
  • Дешевле, чем нержавеющие стали
  • Износостойкий
  • Прочный и ударопрочный
  • Безопасен в обращении и работе по сравнению с другими металлами
  • Экологически чистый и легко перерабатываемый

Недостатки

  • Прочный и иногда сложный в работе
  • Хрупкие, не поддающиеся изгибу или формованию
  • Более подвержен ржавчине и коррозии
  • Менее привлекательный внешний вид, невозможно достичь покрытия нержавеющей стали

Применение

Различные типы углеродистой стали применимы в самых разных отраслях и секторах.Низкоуглеродистые стали могут использоваться в компонентах автомобильных кузовов, трубах, компонентах конструкций и мостов, пищевых банках. Среднеуглеродистая сталь используется для железнодорожных путей, колес поездов, коленчатых валов, зубчатых колес и деталей машин, требующих ее более высокой прочности и ударной вязкости, и аналогичным образом высокоуглеродистая сталь используется в режущих инструментах, пружинах, высокопрочной проволоке и штампах из-за ее твердости.

Можно ли сваривать нержавеющую сталь с углеродистой сталью?

Хотя технически возможно сварить вместе эти разные типы металлов, все согласны с тем, что делать это нецелесообразно.Сварка углеродистой и нержавеющей стали обычно не выполняется, поскольку они имеют разные уровни электропроводности. Углеродистая сталь обычно предварительно нагревается во время контактной сварки, потому что она более электропроводна и не нагревается так быстро, как нержавеющая сталь. Поэтому достичь нужной температуры сварки часто бывает чрезвычайно сложно. Поэтому обычно рекомендуется сваривать стали одного типа вместе, а не смешивать и подгонять.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.