Ugljični čelici: svojstva, podjela, obrada i primjena. Velika enciklopedija nafte i plina

Visoko ugljični čelik razreda 55 i 60 odlikuje se visokom čvrstoćom i tvrdoćom i namijenjen je za izradu osovina valjaonica, šipki i kabelskih žica.

Visokougljični čelik razreda 55, 60, 65 i 70 odlikuje se visokom čvrstoćom i tvrdoćom i koristi se za proizvodnju valjaoničkih valjaka, šipki i kabelskih žica.

Visokougljični čelici razreda 50, 55 i 60 imaju nisku prokaljivost.

Čelik s visokim udjelom ugljika 55, 60, 65, 70 odlikuje se visokom čvrstoćom i tvrdoćom, koriste se za izradu valjaka valjaonica, šipki, za kabelske žice itd. Čelik s visokim sadržajem mangana karakterizira veća prokaljivost i veća otpornost na trošenje. Namjena mu je približno ista kao i čelik s normalnim sadržajem mangana.

Čelik s visokim udjelom ugljika 55, 60, 65, 70 odlikuje se visokom čvrstoćom i tvrdoćom i koristi se za proizvodnju valjaka, šipki i kabelskih žica.

Čelik s visokim udjelom ugljika 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 odlikuje se visokom čvrstoćom i tvrdoćom i namijenjen je za izradu osovina valjaonica, šipki i kabelskih žica.

Čelik s visokim udjelom ugljika 55, 60 65 70 karakterizira visoka čvrstoća i tvrdoća i koristi se za proizvodnju valjaoničkih valjaka, šipki i kabelskih žica.

Čelik s visokim udjelom ugljika 55, 60, 65, 70 odlikuje se visokom čvrstoćom i tvrdoćom i koristi se za proizvodnju valjaka strojeva za valjanje, šipki i žica za kabele.

Zavarivanje visokougljičnih čelika razreda VStb. 45, 50 i 60 i lijevani ugljični čelici s udjelom ugljika do 0 7% još je teže. Ovi se čelici uglavnom koriste za odljevke i izradu alata. Njihovo zavarivanje moguće je samo uz prethodno i popratno zagrijavanje na temperaturu od 350 - 400 C i naknadnu toplinsku obradu u pećima za grijanje. Pri zavarivanju se moraju poštivati pravila navedena za srednje ugljični čelik. Dobri rezultati postižu se zavarivanjem uskim zrncima i malim površinama uz hlađenje svakog sloja. Nakon završetka zavarivanja potrebna je toplinska obrada.

Matrice trebaju biti izrađene od visokougljičnog alatnog čelika razreda U10A, U12A ili legiranog alatnog čelika. U ovom slučaju, trošenje matrice je beznačajno, a njegova trajnost je visoka. Dodatno kromiranje ili boridiranje ima pozitivan učinak na proces žigosanja radna površina matrice.

Najjednostavniji u sastavu i najjeftiniji je visokougljični čelik razreda U8 - U10, koji se koristi za proizvodnju malih nekritičnih magneta. Kvalitetniji su kromni čelici koji sadrže od 1 5 do 3 2 % Cr. Dodaci kobalta značajno povećavaju magnetska svojstva čelika. Kada koristite ove čelike, trebali biste ih uzeti u obzir visoka cijena te ih po mogućnosti zamijeniti jeftinijim čelicima.

Najjednostavniji u sastavu i najjeftiniji je visokougljični čelik razreda U8 - U10, koji se koristi za proizvodnju malih nekritičnih magneta. Kvalitetniji su kromni čelici koji sadrže od 1 5 do 3 2 % Og. Dodaci kobalta značajno povećavaju magnetska svojstva čelika. Pri korištenju ovih čelika treba voditi računa o njihovoj visokoj cijeni i po mogućnosti ih zamijeniti jeftinijim čelicima.

Pogonski diskovi izrađeni su od čelični lim debljine od 1 3 do 2 mm. Obično se koriste srednje i visoko ugljični čelik razreda 50, 65, 85, što omogućuje da se disku daju potrebna svojstva opruge.

Niskougljični čelik razreda 08, 10, 15, 20, 25 koristi se za malo opterećene dijelove, čija proizvodnja uključuje zavarivanje i utiskivanje. Srednje ugljični čelik razreda 25, 30, 40, 45, 50 koristi se za proizvodnju osovina, vratila, zupčanika i drugih dijelova. Visokougljični čelik razreda 55 i 60 koristi se za proizvodnju spiralnih opruga, sajli i drugih kritičnih dijelova.

Stranice: 9ensp;9ensp;1

Ne sadrži legirajuće elemente, uključujući krom, vanadij i nikal. Vrijedno je napomenuti da ovaj tipčelik sadrži više od 0,6% ugljika. Sadržaj ugljik određuje svojstva čelika. Dakle, s povećanjem postotka ugljika u sastavu čelika raste mu vlačna čvrstoća i tvrdoća, ali mu se istovremeno smanjuju plastična svojstva.

Ugljični čelik je otporniji na visoke temperature i zadržava svoja svojstva kada se zagrije na 450 stupnjeva Celzijusa. Savršeno podnosi dinamička opterećenja različite težine i može se oduprijeti koroziji. U ovom slučaju, ugljični čelik je vrlo lagan i otporan na habanje. Na primjer, ugljični čelik je lijevano željezo i njegovi proizvodi.

Različite vrste ugljičnih čelika koriste se za izradu alata, dijelova za kotlove, cijevi, turbine i drugih proizvoda koji se koriste za rad pod velikim opterećenjima.

Čelici srednjeg i visokog ugljika imaju karakteristična značajka– stvaraju otvrdnute strukture u zavarenom šavu i zoni utjecaja topline, što može stvoriti opasnost od krhkog loma. Za dobivanje pouzdanih zavarenih šavova, klasa čelika odabire se u skladu s mogućnošću dobivanja potrebnih stabilnih mehaničkih svojstava zavarenih spojeva.

Čelici s visokim udjelom ugljika skloni su krtosti nakon izlaganja toplinskom ciklusu zavarivanja i to je mnogo izraženije nego kod čelika s visokim udjelom ugljika. Ova vrsta čelika je osjetljiva na vruće i hladne pukotine. Zbog toga je neophodno zagrijati metal koji se zavaruje na temperaturu od 350 - 400 stupnjeva Celzijusa. Nakon zagrijavanja, potrebno je žariti i nastavlja se sve dok se proizvod koji se zavaruje ne ohladi na temperaturu od 20 stupnjeva Celzijusa.

Izrada pouzdanih zavarenih spojeva može biti teška zbog prijeteće opasnosti od hladnih pukotina i preosjetljivostčelici ove vrste za koncentratore naprezanja pod statičkim i dinamičkim opterećenjem.

Zavarene konstrukcije projektirane su s najnižom koncentracijom naprezanja. Polumjeri prijelaza s jednog dijela u dijelu koji se zavaruje na drugi trebaju biti najveći na temelju dopuštenih konstrukcijskih razmatranja.

Kako bi se povećala čvrstoća zavara visokougljičnog čelika, potrebno je stvoriti glatke prijelaze od jednog do drugog zavarenog metala. Za spojeve za sučeono zavarivanje vrijedi ukloniti zavarenu armaturu.

U tom slučaju posebnu pozornost treba obratiti na prodiranje zavarenog šava, koji ima strmiji prijelaz od šava do metala proizvoda. U slučaju mehanička restauracija unutarnja površina dijelova za skidanje i probijanje nemoguće, tada kombinirano zavarivanje treba izvesti bez preostale obloge.

U ovom slučaju, prvi zavar se izvodi automatskim argonolučnim zavarivanjem nepotrošnom elektrodom bez aditiva po cijeloj dužini zavara, čime se osigurava 100% ravnomjerno prodiranje metala.

Namjena i proizvodnja

Njihova glavna namjena je proizvodnja žice za užad. U proizvodnji koriste patentiranje. brzo ohlađen dok se ne dobije fino zrnasta F+P struktura (ferit + perlit) i odmah podvrgnut hladnoj deformaciji - crtanje. Kombinacija ultra-fine strukture i kaljenja omogućuje postizanje mehaničkog naprezanja u žici σ B > = 3000 - 5000 MPa. Zbog niske žilavosti, konstrukcijski dijelovi izrađeni su od ovog čelika nemoj. Za proizvodnju ležajeva, kromom legiranih (od 0,35 do 1,70% (masenih) Cr) čelika razreda ŠH4, ŠH15, ŠH15SG, ŠH20SG, koji sadrže 0,95-1,05% (masenih) ugljika (GOST 801- 78. Čelik za ležajeve. Tehnički uvjeti). Čelična sačma DSL (lijevana), DSC (cijepana) i DSR (cijepana) izrađene su od visokougljičnog čelika za sačmarenje površine - abrazivno čišćenje ili stvrdnjavanje (GOST 11964-81. Tehnička sačma od lijevanog željeza i čelika. Općenito Tehničke specifikacije). Za izradu opruga koristi se žica od čelika KT-2 (0,86-0,91% (mas.) C) i 3K-7 (0,68-0,76% (mas.) C).

Čelici koji sadrže više od 0,6% ugljika. zavar znatno lošiji od srednje ugljičnih, koji sadrže od 0,25 do 0,6% ugljika. Čelici s visokim udjelom ugljika vrlo su skloni otvrdnjavanje I stvaranje pukotina u prijelaznoj zoni i zoni toplinskog utjecaja. Stoga se pri njihovom zavarivanju koristi vrh s nižom toplinskom snagom, koja iznosi 75 l/sat po 1 mm debljine metala. Plamen treba biti smanjen ili s blagim viškom acetilena. S oksidirajućim plamenom dolazi do povećanog izgaranja ugljika i šav postaje porozan. Sprječavanje pojave otvrdnutih zona i pukotina provodi se prethodnim i popratnim zagrijavanjem na 200-250 °.

Materijal za punjenje je žica Sv-15, koja sadrži ugljik od 0,11 do 0,18%, ili Sv-15G prema GOST 2246-54. Poželjna je metoda lijevog zavarivanja. Nakon zavarivanja potrebna je normalizacija.

Također je moguće dobiti taloženi metal s visokim mehaničkim svojstvima pri zavarivanju ovih čelika upotrebom žice za punjenje s normalnim sadržajem ugljika. ali legirani kromom (0,5 - 1%), niklom (2 - 4%) i manganom (0,5 - 0,8%). Kod zavarivanja metala debljine manje od 3 mm predgrijavanje se ne proizvodi.

Niskougljični čelik: sastav i svojstva

15. rujna 2016

Niskougljični čelik nalazi se posvuda. Njegova popularnost temelji se na fizičkom, kemijska svojstva oh i niske cijene. Ova legura ima široku primjenu u industriji i građevinarstvu. Pogledajmo pobliže ovu vrstu čelika.

Čelik je željezo obogaćeno ugljikom tijekom procesa taljenja. Taljenje ugljika karakterizira prisutnost ugljika, koji određuje osnovna svojstva metala, i nečistoća: fosfor (do 0,07%), silicij (do 0,35%), sumpor (do 0,06%), mangan (do 0,8 %). Dakle, niskougljični čelik ne sadrži više od 0,25% ugljika. Što se tiče ostalih aditiva, mangan i silicij služe deoksidaciji (uklanjanje kisika iz tekućeg metala, što smanjuje krtost tijekom vruće deformacije). Ali povećani postotak sumpora može dovesti do pucanja legure tijekom toplinske obrade, a fosfora - tijekom hladne obrade.

Metode dobivanja

Proizvodnja legure s niskim udjelom ugljika može se podijeliti u nekoliko faza: utovar lijevanog željeza i otpadaka (šarže) u peć, toplinsko izlaganje stanju taljenja i uklanjanje nečistoća iz mase. Zatim se čelik može lijevati ili dodatna obrada: troska ili vakuum i inertni plinovi.

Za izvođenje takvih procesa koriste se tri metode:

Peći s otvorenim ložištem. Najčešća oprema. Proces taljenja odvija se nekoliko sati, što omogućuje laboratorijima da prate kvalitetu dobivenog sastava.
Konvektorske peći. Proizvedeno pročišćavanjem kisikom. Treba napomenuti da ovako dobivene legure nisu visoke kvalitete jer sadrže veću količinu nečistoća.
Indukcijske i električne peći. Proizvodni proces koristi trosku. Na taj način se dobivaju visokokvalitetne i specijalizirane legure.

Razmotrimo značajke klasifikacije legura.

Niskougljični čelik može biti tri vrste:

Redovna kvaliteta. U takvim legurama sadržaj sumpora ne prelazi 0,06%, fosfora 0,07%.
Visoka kvaliteta. Sadrži: sumpor do 0,04%, fosfor do 0,035%.
Visoka kvaliteta. Sadržaj sumpora do 0,025%, fosfora do 0,025%
Posebna kvaliteta. Nizak sadržaj nečistoća: sumpor do 0,015%, fosfor do 0,025%.

Kao što je ranije spomenuto, što je manje nečistoća, to je bolja kvaliteta legura
Niskougljični čelik GOST 380-94 uobičajene kvalitete podijeljen je u još tri skupine:

A. Određeno njegovim mehaničkim svojstvima. Oblik isporuke potrošaču najčešće se nalazi u obliku višeprofilnih i pločastih proizvoda.
B. Osnovni pokazatelji - kemijski sastav i svojstva. Optimalno za mehanički pritisak pod toplinskim čimbenicima (kovanje, štancanje).
U. Za ove vrste legura bitna su sljedeća svojstva: tehnička, tehnološka, fizikalna, kemijska i prema tome sastav.

Prema procesu deoksidacije čelik se dijeli na:

Smiriti. Proces stvrdnjavanja odvija se mirno. Tijekom ovog procesa ne oslobađaju se plinovi. Skupljanje se događa u sredini ingota.
Polumirno. Srednja vrsta čelika između mirnih i kipućih sastava.
Ključanje. Do skrućivanja dolazi uz oslobađanje plina. Šupljina za skupljanje skrivenog tipa.

Osnovna svojstva

Niskougljični čelik karakterizira visoka duktilnost i lako se deformira kada je hladan ili vruć. Posebnost Ova legura ima dobru zavarljivost. Ovisno o dodatnim elementima, svojstva čelika mogu se promijeniti.
Najčešće se legure s niskim udjelom ugljika koriste u građevinarstvu i industriji. To je zbog niske cijene i dobrih svojstava čvrstoće. Ova legura se također naziva strukturna legura. Svojstva čelika s niskim udjelom ugljika šifrirana su u oznaci. U nastavku ćemo pogledati njegove karakteristike.

Značajke označavanja

Obični niskougljični čelik ima slovna oznaka ST i digitalni. Broj treba podijeliti sa 100, tada će biti jasan postotak ugljika. Na primjer, ST15 (ugljik 0,15%).

Pogledajmo oznake i dešifrirajte zapis:

Prva slova ili njihov nedostatak označavaju pripadnost jednoj ili drugoj skupini kvalitete. Može biti B ili C. Ako nema slova, tada legura pripada kategoriji A.
St je kratica za riječ "čelik".
Digitalna oznaka je šifrirani postotak sadržaja ugljika.
kp, ps - označava kipuću ili polumirnu leguru. Odsutnost oznake znači da je čelik miran (sp).
Oznaka slova i broj iza njega otkrivaju koje su nečistoće uključene u sastav i njihov postotak. Na primjer, G - mangan, U - aluminij, F - vanadij.

Za visokokvalitetne čelike s niskim udjelom ugljika, oznaka ne uključuje slovnu oznaku "St9raquo;".
Također se primjenjuje oznaka boje. Na primjer, meki čelik razreda 10 ima bijela boja. Postati posebne namjene mogu biti označeni dodatnim slovima. Na primjer, "K9raquo; - koristi se u izradi kotlova; OSV - koristi se za proizvodnju osovina za kolica itd.

Proizvedeni proizvodi

Postoji nekoliko skupina proizvoda od čelika:

Čelični lim. Podvrste: debeli lim (GOST 19903-74), tanki lim (GOST 19904-74), široki lim (GOST 8200-70), traka (GOST 103-76), valoviti (GOST 8568-78)
Kutni profili. Jednake prirubnice (GOST 8509-93), nejednake prirubnice (GOST 8510-86).
Kanali(GOST 8240-93).
I-grede. Obične I-grede (GOST 8239-89), I-grede sa širokom prirubnicom (GOST 26020-83, STO ASChM 20-93).
Cijevi.
Profilirani podovi.

Ovom popisu dodaju se sekundarni profili koji se formiraju zavarivanjem i strojnom obradom.

Područja primjene

Opseg upotrebe čelika s niskim udjelom ugljika prilično je širok i ovisi o oznaci:

St 0, 1, 3Gsp. Široka primjena u građevinarstvu. Na primjer, žica za armiranje izrađena od niskougljičnog čelika,
05kp, 08, 08kp, 08yu. Dobro za žigosanje i hladna napa(visoka duktilnost). Koristi se u automobilskoj industriji: dijelovi karoserije, spremnici goriva, zavojnice, dijelovi zavarenih konstrukcija.
10, 15. Koristi se za dijelove koji nisu podložni velikim opterećenjima. Cijevi za kotlove, otisci, spojnice, vijci, vijci.
18kp. Tipična primjena su strukture koje se proizvode zavarivanjem.
20, 25. Naširoko se koristi za proizvodnju materijala za pričvršćivanje. Spojke, podizači ventila, okviri i ostali dijelovi poljoprivrednih strojeva.
30, 35. Lagano opterećene osovine, lančanici, zupčanici itd.
40, 45, 50. Dijelovi koji imaju srednja opterećenja. Na primjer, radilice, tarne ploče.
60-85. Dijelovi izloženi velikim opterećenjima. Ovo bi mogle biti tračnice za željeznička pruga, kotači za kranove, opruge, podloške.

Kao što vidite, asortiman proizvoda je opsežan - to nije samo čelična žica s niskim udjelom ugljika. To su također dijelovi složenih mehanizama.

Niskolegirani i niskougljični čelik: razlike

Kako bi se poboljšala bilo kakva svojstva legure, dodaju se legirajući elementi.
Čelici koji sadrže malu količinu ugljika (do četvrtine postotka) i aditiva za legiranje (ukupni postotak - do 4%) nazivaju se niskolegiranim. Takvi valjani proizvodi zadržavaju visoke kvalitete zavarivanja, ali istodobno ojačavaju različita svojstva. Na primjer, čvrstoća, antikorozivne karakteristike i tako dalje. U pravilu se koriste obje vrste zavarene konstrukcije, koji mora izdržati temperature u rasponu od minus 40 do plus 450 Celzijevih stupnjeva.

Značajke zavarivanja

Zavarivanje čelika s niskim udjelom ugljika ima visoke performanse. Vrsta zavarivanja, elektrode i njihova debljina odabiru se na temelju sljedećih tehničkih podataka:

Veza mora biti čvrsto pričvršćena.
Ne bi trebalo biti nedostataka šavova.
Kemijski sastav šava mora se provesti u skladu sa standardima navedenim u GOST-u.
Zavareni spojevi moraju odgovarati radnim uvjetima (otpornost na vibracije, mehanička naprezanja, temperaturne uvjete).

Može se koristiti različite vrste zavarivanje od plina do zavarivanja u okruženju ugljičnog dioksida potrošnom elektrodom. Prilikom odabira, uzmite u obzir visoku topljivost legura s niskim udjelom ugljika i legura.

Što se tiče specifičnog područja primjene, valjani proizvodi s niskim udjelom ugljika koriste se u građevinarstvu i strojogradnji.
Vrsta čelika odabire se na temelju potrebnih izlaznih fizikalnih i kemijskih svojstava. Prisutnost legirajućih elemenata može poboljšati neka svojstva (otpornost na koroziju, temperaturne promjene), ali i pogoršati druga. Dobra zavarljivost je još jedna prednost takvih legura.

Dakle, saznali smo koji su proizvodi izrađeni od nisko-ugljičnog i niskolegiranog čelika.

Naši preci spavali su drugačije nego mi. Što radimo krivo? Teško je povjerovati, ali znanstvenici i mnogi povjesničari skloni su u to vjerovati modernog čovjeka spava potpuno drugačije nego njegovi davni preci. U početku.

Ovih 10 sitnica koje muškarac uvijek primijeti kod žene Mislite li da vaš muškarac ne zna ništa o tome ženska psihologija? To je pogrešno. Nijedna sitnica se ne može sakriti od pogleda partnera koji vas voli. A evo 10 stvari.

7 dijelova tijela koje ne biste smjeli dirati rukama Zamislite svoje tijelo kao hram: možete ga koristiti, ali postoje neki sveta mjesta, koji se ne smije dirati rukama. Istraživanje pokazuje.

Top 10 bankrotiranih zvijezda Ispostavilo se da ponekad i najveća slava završi neuspjehom, kao što je slučaj s ovim slavnim osobama.

Kako je biti djevica s 30? Pitam se kako je ženama koje nisu imale spolne odnose do skoro srednjih godina.

Kako izgledati mlađe: najbolje frizure za starije od 30, 40, 50, 60 Djevojke u 20-ima ne brinu o obliku i duljini svoje kose. Čini se da je mladost stvorena za eksperimente s izgledom i odvažne kovrče. Međutim, već zadnji.

Čelik s visokim udjelom ugljika - je li korisno imati mnogo nečistoća u leguri?

Visokougljični čelik našao je svoju primjenu u mnogim područjima jer ima niz prednosti. Međutim, njegova uporaba nije uvijek preporučljiva, stoga je vrlo važno poznavati svojstva i značajke ove legure. To su oni o kojima će biti riječi u nastavku.

Koji se čelici nazivaju visokougljičnim?
Svojstva i primjena visokougljičnog čelika
Označavanje čelika s visokim udjelom ugljika

1 Koji se čelici nazivaju visokougljičnim?

Prvo, trebali biste općenito razumjeti što je čelik. Dakle, to je legura ugljika i željeza, kao i drugih legirajućih elemenata. Štoviše, sadržaj prvog varira od 0,02% do 2,14%, a ovisno o njegovoj količini čelici se dijele na nisko-, srednje- i visokougljične. Što je s potonjim, u ovom slučaju, kao što je već jasno iz naziva, legura ima povećanu količinu ugljika, to je više od 0,6%. Ovaj sastav utječe na karakteristike izvedbe.

Čelik s visokim udjelom ugljika, čija ćemo mehanička svojstva detaljnije razmotriti u nastavku, prilično je problematičan za zavarivanje, a sve zbog sklonosti materijala takvim nedostacima kao što su otvrdnute zone i pukotine u području utjecaja topline. U tom smislu, potrebno je koristiti savjete s niskom toplinskom snagom. Što je s plamenom, on mora biti obnavljajući, jer će oksidirajući dovesti do prekomjernog sagorijevanja ugljika, a to će pridonijeti povećanju poroznosti šava.

Kako bi se spriječili gore opisani nedostaci, materijal treba zagrijati na temperaturu od 200-250 °C.

2 Svojstva i primjena visokougljičnog čelika

Razmotrimo kako sadržaj ugljika utječe na svojstva čelika. Dakle, s povećanjem ovog elementa u strukturi, udio cementita se povećava, dok se količina ferita, naprotiv, smanjuje. U tom smislu, materijal postaje manje plastičan. Što se tiče karakteristika kao što su tvrdoća i čvrstoća, takva promjena ima pozitivan učinak na njih. Ali ni ovdje nije sve tako jednostavno, maksimalne karakteristike čvrstoće postići će se pri vrijednosti ugljika od 1%, ali ako se njegova količina dodatno povećava, tada će se u strukturi pojaviti mreža sekundarnog cementita, a čvrstoća će se početi smanjivati .

Sada pogledajmo udarnu žilavost takvih čelika; ona se smanjuje, ali električni otpor i raspon temperature za prijelaz materijala iz žilavog u krti lom postaju veći. Osim toga, valja primijetiti pogoršanje svojstava lijevanja i zavarljivosti, a operacije poput rezanja i obrade materijala pritiskom postat će problematičnije. U tom smislu, ove vrste čelika nisu u potpunosti prikladne za zavarivanje, iako se ovaj postupak ne može izbjeći, posebno kada je u pitanju popravci. Mnogo se češće koriste za štancanje dijelova. Osim toga, žica izrađena od ove posebne vrste materijala također se široko koristi. Također se koriste u ljevaonici.

3 Oznake za visokougljične čelike

Naravno, znati kakav je utjecaj određenih kemijski elementi na svojstva legura je vrlo važan, ali kako se može odrediti njegov sastav? Uostalom, on je taj koji igra značajnu ulogu i utječe na svojstvo, kvalitetu i vlačnu čvrstoću materijala, a ako je pogrešno odabran, ponekad posljedice mogu biti nepovratne. Tako, na primjer, ako je vlačna čvrstoća bilo kojeg strukturnog elementa prekoračena, on se urušava.

Upravo zato postoji oznaka koja se sastoji od slova i brojeva i nanosi se posebnom neizbrisivom bojom. Štoviše, pomoću ovog koda ne samo da možete pročitati broj legirajućih elemenata, već i saznati Dodatne informacije, kao što je kvaliteta metala, njegov stupanj deoksidacije itd. O tome će biti riječi u ovom odlomku.

Dakle, osim ugljika, na svojstva čelika utječe i prisutnost mangana. Pospješuje očvrsljivost, poboljšava karakteristike čvrstoće materijala i njegovu otpornost na trošenje. U tom smislu, prisutan je u gotovo svim vrstama čelika, a ako je njegov sadržaj veći od 0,8%, tada će u označavanju takvog materijala, odmah nakon digitalne oznake koja označava količinu ugljika, slijediti slovo "G". . Ako govorimo o alatnim čelicima s udjelom ugljika većim od 0,75%, tada njihov kod počinje s veliko slovo"U" nakon čega slijedi postotak C u desetinkama. Dakle, U9 znači da se govori o ugljičnom alatnom čeliku. koji sadrži oko 0,9% ugljika.

Osim toga, visokougljični čelici različite marke Imaju i neke druge oznake. Na primjer, ako je legura visoke kvalitete, tada se na kraju koda mora staviti slovo "A", ali posebno one visoke kvalitete označene su kao "Š". Ovi materijali se prema stupnju dezoksidacije dijele na kipuće, polumirne i mirne, a oznaka im je "kp", "ps" i "sp".

Ručni savijač cijevi TR i druge marke - razmatramo vrste ovog uređaja

U ovom članku ćemo pogledati različite mehaničke savijače cijevi koje se mogu koristiti ručno, koristeći samo mišiće.

Vrste aparati za zavarivanje– pregled popularnih modela

Članak će vam reći koju posebnu opremu ima smisla kupiti ako planirate obavljati radove.

Zbog svojih karakteristika čvrstoće i pristupačna cijena Ugljični čelik je vrlo česta legura. Njegovi glavni elementi su željezo i ugljik s minimalnim udjelom kapi. Ugljični čelik koristi se za proizvodnju raznih inženjerskih proizvoda, dijelova cjevovoda i kotlova te alata. Legure se također široko koriste u građevinarstvu.

Glavne karakteristike

Ovisno o njihovoj glavnoj namjeni, ugljični čelici se dijele na instrumentalne i konstrukcijske, u svom sastavu praktički nema elemenata za legiranje. Od običnih čeličnih legura razlikuju se i po tome što sadrže znatno manje osnovnih primjesa: mangana, magnezija, silicija. Sadržaj glavnog elementa - ugljika - varira prilično široko. Visoko ugljični čelik sadrži 0,6−2% C, srednje ugljični čelik - 0,3−0,6%, niskougljični čelik - do 0,25%.

Glavni element određuje svojstva i strukturu. U unutarnjoj strukturi legura s manje od 0,8% C (hipoeutektoidni čelik) prevladavaju perlit i ferit, a povećanjem koncentracije glavnog elementa nastaje sekundarni cementit.

Predstavljeni čelici s prevladavajućom feritnom strukturom vrlo su duktilni i niske čvrstoće. Ako u strukturi dominira cementit, metal karakterizira velika čvrstoća, ali i velika krhkost. Kada se sadržaj C poveća na 0,8-1%, čvrstoća i tvrdoća se povećavaju, ali se viskoznost i duktilnost znatno pogoršavaju.

Kvantitativni sadržaj ugljika utječe tehnološke karakteristike, posebno na zavarljivost, lakoću rezanja i pritiska.

Niskougljični čelici koriste se za izradu dijelova i konstrukcija koji nisu predviđeni za značajna opterećenja.
Karakteristike srednje ugljičnih čelika čine ih glavnim građevinski materijal, koji se koristi u proizvodnji konstrukcija i dijelova za transport i opće strojarstvo.
Legure s visokim udjelom ugljika optimalne su za izradu dijelova koji moraju imati povećanu otpornost na habanje u proizvodnji mjernih i udarnih alata.

Metal, kao i druge legure čelika, sadrži nečistoće:

silicij;
fosfor;
mangan;
dušik;
sumpor;
vodik;
kisik.

Silicij i mangan korisne su nečistoće koje se uvode u sastav u fazi taljenja radi deoksidacije. Fosfor i sumpor su štetne nečistoće, pogoršanje karakteristike kvalitete legura

Smatra se da su legiranje i ugljične vrste nekompatibilne, međutim, radi poboljšanja njihovih tehnoloških i fizičko-mehaničkih svojstava, mikrolegiranje se može izvesti dodavanjem raznih aditiva:

bor;
titanij;
cirkonij;
elementi rijetkih zemalja.

Uz njihovu pomoć neće biti moguće pretvoriti metal u nehrđajući čelik, ali će značajno poboljšati svojstva.

Podjela prema stupnju deoksidacije

Na podjelu na vrste utječe, posebice, stupanj deoksidacije. Ovisno o ovom parametru naše legure dijelimo na polumirne, mirne i kipuće.

Mirni čelici imaju ujednačeniju unutarnju strukturu, čija se deoksidacija postiže dodavanjem u rastaljenicu aluminij, ferosilicij i metal feromangan. Zbog činjenice da su legure naše kategorije potpuno deoksidirane u peći, ne sadrže željezni oksid. Preostali aluminij, koji inhibira rast zrna, osigurava fino zrnatu strukturu. To i gotovo potpuni nedostatak otopljenih plinova omogućuje dobivanje visokokvalitetnog metala za izradu najkritičnijih dijelova i konstrukcija. Uz prednosti, tihe legure imaju veliki nedostatak - prilično skupo taljenje.

Postoje jeftinije, iako manje kvalitetne legure ugljika, za čije taljenje se koristi minimalno posebnih aditiva. U strukturi takvog metala zbog činjenice da proces deoksidacije u pećnici nije dovršen, postoje otopljeni plinovi koji negativno utječu na karakteristike. Dušik, primjerice, loše utječe na zavarljivost i izaziva stvaranje pukotina u području zavara. Razvijena segregacija u strukturi legura dovodi do činjenice da proizvode od valjanog metala od njih karakterizira heterogenost strukture i mehaničke karakteristike.

Polumirni čelici imaju srednji položaj u svojstvima i stupnju deoksidacije. Prije izlijevanja u kalupe, u njihov sastav se unosi mala količina deoksidansa, zahvaljujući čemu skrućivanje metala događa se praktički bez vrenja, ali se oslobađanje plinova u njemu nastavlja. Rezultat je odljevak čija struktura sadrži manje mjehurića plina od kipućih čelika. Ove unutarnje pore su gotovo potpuno zavarene tijekom naknadnog valjanja metala.

Većina polu-mekih ugljičnih čelika koristi se kao konstrukcijski materijal.

Proizvodnja i podjela po kvaliteti

Ugljični čelici se proizvode korištenjem različite tehnologije. Tamo su:

visokokvalitetni ugljični čelici;
visokokvalitetne legure čelika;
legure ugljičnog čelika uobičajene kvalitete.

U otvorenim pećima dobivaju se legure obične kakvoće i od njih se oblikuju veliki ingoti. Oprema za taljenje koja se koristi za proizvodnju takvih čelika uključuje, posebno, pretvarače kisika. U usporedbi s visokokvalitetnim čeličnim legurama, metal može sadržavati mnoge štetne nečistoće, što utječe na karakteristike i troškove proizvodnje.

Formirana i zamrznuti ingoti valjaju se vrući ili hladno. Toplim valjanjem dobivaju se dugi i profilirani proizvodi, tanki i debeli limovi te široke metalne trake. Hladnim valjanjem dobivaju se tanki limovi.

Za proizvodnju visokokvalitetnog i visokokvalitetnog čelika koriste se peći s otvorenim ložištem i pretvarači, kao i peći za taljenje koji rade na struju.

GOST nameće stroge zahtjeve za sastav, odnosno prisutnost štetnih i nemetalnih nečistoća u strukturi. Čelici visoke kvalitete trebali bi imati ne više od 0,04% sumpora i ne više od 0,035% fosfora. Visokokvalitetne i visokokvalitetne legure čelika, zbog strogih zahtjeva za metodu i karakteristike taljenja, imaju povećanu strukturnu čistoću.

Primjena i označavanje

Za izradu se koriste alatne legure koje sadrže 0,65−1,32% C razni instrumenti. Kako bi se poboljšala mehanička svojstva alata, proizvodni materijal se stvrdnjava.

Konstrukcijske legure koriste se za izradu dijelova različite opreme, konstrukcijskih elemenata za građevinske i inženjerske svrhe, spojnih elemenata itd. Izrađen od konstrukcijskog čelika karbonska žica, koja se koristi u svakodnevnom životu, u proizvodnji spojnih elemenata, u građevinarstvu, za izradu opruga. Nakon karburizacije, konstrukcijske legure uspješno se koriste u proizvodnji dijelova koji su tijekom rada podložni jakom trošenju površine i doživljavaju velika dinamička opterećenja.

Oznaka označava kemijski sastav legure i njezinu kategoriju. U oznaci ugljičnog čelika uobičajene kvalitete nalaze se slova "st". GOST propisuje sedam konvencionalnih brojeva marke (0-6), također naznačenih u oznaci. Stupanj deoksidacije označen je slovima "kp", "ps", "sp", postavljenim na kraju oznake. Vrste visokokvalitetnih i kvalitetnih čelika označavaju se brojevima koji označavaju sadržaj C u leguri u stotinkama postotka.

Činjenica da je legura instrumentalna može se razumjeti slovom "U" na početku oznake. Broj iza ovog slova označava sadržaj C u desetinkama postotka. Slovo "A", ako je prisutno u oznaci alatnog čelika, označava poboljšane karakteristike kvalitete legure.

Čelici s višim udjelom ugljika mogu biti manje skloni stvaranju struktura niske duktilnosti. Kada je izložen strukturnim i zavarivačkim naprezanjima, metal niske duktilnosti može se srušiti. To je olakšano prisutnošću difuzijskog vodika u njemu i njegovom zavarivanju. Kako bi se spriječila pojava hladnih pukotina, koriste se metode za uklanjanje čimbenika koji pridonose pojavi takvih nedostataka.

Visokougljični nehrđajući čelik je metalna legura koja sadrži relativno velike količine ugljika. Količina ugljika može biti samo 1,2% ili samo 0,2%. Razlozi za to variraju ovisno o proizvođaču i vrsti korištene oštrice.

Nehrđajući čelik je legura koja sadrži 10,5% ili više kroma (Cr) i više od 50% željeza (Fe). Krom je element koji čini nehrđajući čelik otpornim na mrlje. Zapravo, nehrđajući čelik treba nazvati čelikom otpornim na mrlje jer može ostaviti mrlje, ali je manja vjerojatnost da će ostaviti mrlje od golog čelika. Nehrđajući čelik također je vrlo jednostavan za njegu i ne zahtijeva redovno održavanje kako bi održao svoju ljepotu. Niskougljični čelik je mekši i nema ruba, što je dobra stvar.

Ugljični čelik ima dobru oštricu kada se pravilno i redovito oštri, i puno je više tvrdi materijal za upotrebu u dizajnu noževa. Noževi od ugljičnog čelika lakše korodiraju i zahtijevaju redovito podmazivanje. Slijedite upute proizvođača za oštrenje i začinjavanje kako biste produžili vijek trajanja svog noža od ugljičnog čelika.

Kada kombinirate ugljični čelik i nehrđajući čelik za stvaranje visokokvalitetnog ugljičnog nehrđajućeg čelika, dobivate najbolje od svake legure. Ovaj je čelik otporan na hrđu ili mrlje, vrlo je tvrd i lako ga je potrebno održavati. Općenito se smatra kvalitetnijom legurom nehrđajućeg čelika.

Kao i u svemu, postoje sve bolji i bolji proizvodi. Neki od izazova s kojima se proizvođači suočavaju pri izradi nehrđajućeg čelika s visokim udjelom ugljika su sadržaj ugljika, kaljenje i sadržaj kroma. Sadržaj ugljika će očvrsnuti čelik, pa ako se doda previše, legura postaje krta. Ako proizvođači koriste premalo ugljika, nema dovoljno čelika za kaljenje. Sadržaj kroma također može imati veliki utjecaj na konačni proizvod. Krom privlači ugljik, što znači da ugljik može ukrasti krom iz nehrđajućeg čelika. Kada se to dogodi, krajnji proizvod je manje otporan na mrlje nego što bi trebao biti. Kaljenje također može proizvesti vrlo krtu oštricu. Nehrđajući čelik s visokim udjelom ugljika općenito ima prilično nisku toleranciju na toplinu od oko 500 F (260 C) prije nego što postane previše krt za upotrebu kao nož.

Kada kupujete nož, bolje je slijediti pravilo: "dobijete ono što ste platili." Provjerite prolazi li oštrica do kraja kroz dršku. Htjet ćete vidjeti zakovice koje drže ručku zajedno. Također bi trebao biti dobar u vašim rukama. Kvalitetan nož znači da nećete rezati hranu; umjesto toga, uložit ćete manje truda. Visokokvalitetni nož od nehrđajućeg čelika s visokim udjelom ugljika, ili bilo koji visokokvalitetni nož što se toga tiče, sigurniji je proizvod za vašu kuhinju. Što manje truda uložite u mljevenje hrane, manja je vjerojatnost da će vam kvačilo skliznuti i izazvati nesreću.

Niskougljični čelik nalazi se posvuda. Njegova popularnost temelji se na njegovim fizičkim i kemijskim svojstvima i niskoj cijeni. Ova legura ima široku primjenu u industriji i građevinarstvu. Pogledajmo ovo pobliže

Spoj

Što se tiče ostalih aditiva, mangan i silicij služe dezoksidaciji (uklanjanje kisika iz kojeg se smanjuje krtost tijekom vruće deformacije). Ali povećani postotak sumpora može dovesti do pucanja legure tijekom toplinske obrade, a fosfora - tijekom hladne obrade.

Metode dobivanja

Za izvođenje takvih procesa koriste se tri metode:

Peći s otvorenim ložištem. Najčešća oprema. Proces taljenja odvija se nekoliko sati, što omogućuje laboratorijima da prate kvalitetu dobivenog sastava.
Konvektorske peći. Proizvedeno pročišćavanjem kisikom. Treba napomenuti da ovako dobivene legure nisu visoke kvalitete jer sadrže veću količinu nečistoća.
Indukcijske i električne peći. Proizvodni proces koristi trosku. Na taj način se dobivaju visokokvalitetne i specijalizirane legure.

Razmotrimo značajke klasifikacije legura.

Vrste

Niskougljični čelik može biti tri vrste:

Redovna kvaliteta. U takvim legurama sadržaj sumpora ne prelazi 0,06%, fosfora 0,07%.
Visoka kvaliteta. Sadrži: sumpor do 0,04%, fosfor do 0,035%.
Visoka kvaliteta. Sadržaj sumpora do 0,025%, fosfora do 0,025%
Posebna kvaliteta. Nizak sadržaj nečistoća: sumpor do 0,015%, fosfor - do 0,025%.

Kao što je ranije spomenuto, što je manje nečistoća, bolja je kvaliteta legure.

Niskougljični čelik GOST 380-94 uobičajene kvalitete podijeljen je u još tri skupine:

A. Određeno njegovim mehaničkim svojstvima. Oblik isporuke potrošaču najčešće se nalazi u obliku višeprofilnih i pločastih proizvoda.
B. Glavni pokazatelji su kemijski sastav i svojstva. Optimalno za mehanički pritisak pod toplinskim čimbenicima (kovanje, štancanje).
U. Za ove vrste legura bitna su sljedeća svojstva: tehnička, tehnološka, fizikalna, kemijska i prema tome sastav.

Prema procesu deoksidacije čelik se dijeli na:

Smiriti. Proces stvrdnjavanja odvija se mirno. Tijekom ovog procesa ne oslobađaju se plinovi. Skupljanje se događa u sredini ingota.
Polumirno. Srednja vrsta čelika između mirnih i kipućih sastava.
Ključanje. Do skrućivanja dolazi uz oslobađanje plina. Šupljina za skupljanje skrivenog tipa.

Osnovna svojstva

Niskougljični čelik karakterizira visoka duktilnost i lako se deformira kada je hladan ili vruć. Posebnost ove legure je dobra zavarljivost. Ovisno o dodatnim elementima, svojstva čelika mogu se promijeniti.

Najčešće se legure s niskim udjelom ugljika koriste u građevinarstvu i industriji. To je zbog niske cijene i dobrih svojstava čvrstoće. Ova legura se također naziva strukturna legura. Svojstva čelika s niskim udjelom ugljika šifrirana su u oznaci. U nastavku ćemo pogledati njegove karakteristike.

Značajke označavanja

Obični niskougljični čelik ima slovnu oznaku ST i broj. Broj treba podijeliti sa 100, tada će biti jasan postotak ugljika. Na primjer, ST15 (ugljik 0,15%).

Pogledajmo oznake i dešifrirajte zapis:

Prva slova ili njihov nedostatak označavaju pripadnost jednoj ili drugoj skupini kvalitete. Može biti B ili C. Ako nema slova, tada legura pripada kategoriji A.
St označava riječ "čelik".
Digitalna oznaka je šifrirani postotak sadržaja ugljika.
kp, ps - označava kipuću ili polumirnu leguru. Odsutnost oznake znači da je čelik miran (sp).
Oznaka slova i broj iza njega otkrivaju koje su nečistoće uključene u sastav i njihov postotak. Na primjer, G - mangan, U - aluminij, F - vanadij.

Za visokokvalitetne čelike s niskim udjelom ugljika, oznaka ne uključuje slovo "St".

Također se koristi kodiranje bojama. Na primjer, meki čelik razreda 10 je bijele boje. Čelici za posebne namjene mogu se označavati dodatnim slovima. Na primjer, "K" - koristi se u izradi kotlova; OSV - koristi se za proizvodnju osovina za kolica itd.

Proizvedeni proizvodi

Postoji nekoliko skupina proizvoda od čelika:

Čelični lim. Podvrste: debeli lim (GOST 19903-74), tanki lim (GOST 19904-74), široki lim (GOST 8200-70), traka (GOST 103-76), valoviti (GOST 8568-78)
Kutni profili. Jednake prirubnice (GOST 8509-93), nejednake prirubnice (GOST 8510-86).
Kanali(GOST 8240-93).
I-grede. obični (GOST 8239-89), I-grede široke prirubnice (GOST 26020-83, STO ASChM 20-93).
Cijevi.
Profilirani podovi.

Ovom popisu dodaju se sekundarni profili koji se formiraju zavarivanjem i strojnom obradom.

Područja primjene

Opseg upotrebe čelika s niskim udjelom ugljika prilično je širok i ovisi o oznaci:

St 0, 1, 3Gsp. Naširoko se koristi u građevinarstvu. Na primjer, žica za armiranje izrađena od niskougljičnog čelika,
05kp, 08, 08kp, 08yu. Dobar za štancanje i hladno izvlačenje (visoka duktilnost). Koristi se u automobilskoj industriji: dijelovi karoserije, spremnici goriva, zavojnice, dijelovi zavarenih konstrukcija.
10, 15. Koristi se za dijelove koji nisu podložni velikim opterećenjima. Cijevi za kotlove, otisci, spojnice, vijci, vijci.
18kp. Tipična primjena su strukture koje se proizvode zavarivanjem.
20, 25. Naširoko se koristi za proizvodnju materijala za pričvršćivanje. podizači ventila, okviri i ostali dijelovi poljoprivrednih strojeva.
30, 35. Lagano opterećene osovine, lančanici, zupčanici itd.
40, 45, 50. Dijelovi koji imaju srednja opterećenja. Na primjer, radilice, tarne ploče.
60-85. Dijelovi izloženi velikim opterećenjima. To mogu biti tračnice za željeznice, kotači za dizalice, opruge, podloške.

Kao što vidite, asortiman proizvoda je opsežan - to nije samo čelična žica s niskim udjelom ugljika. To su također dijelovi složenih mehanizama.

Niskolegirani i niskougljični čelik: razlike

Kako bi se poboljšala bilo kakva svojstva legure, dodaju se legirajući elementi.

Čelici koji sadrže malu količinu ugljika (do četvrtine postotka) i aditiva za legiranje (ukupni postotak - do 4%) nazivaju se niskolegiranim. Takvi valjani proizvodi zadržavaju visoke kvalitete zavarivanja, ali se istodobno poboljšavaju različita svojstva. Na primjer, čvrstoća, antikorozivne karakteristike i tako dalje. U pravilu se obje vrste koriste u zavarenim konstrukcijama koje moraju izdržati temperaturni raspon od minus 40 do plus 450 stupnjeva Celzijusa.

Značajke zavarivanja

Zavarivanje čelika s niskim udjelom ugljika ima visoke performanse. Vrsta zavarivanja, elektrode i njihova debljina odabiru se na temelju sljedećih tehničkih podataka:

Veza mora biti čvrsto pričvršćena.
Ne bi trebalo biti nedostataka šavova.
Kemijski sastav šava mora se provesti u skladu sa standardima navedenim u GOST-u.
Zavareni spojevi moraju odgovarati radnim uvjetima (otpornost na vibracije, mehanička naprezanja, temperaturne uvjete).

Mogu se koristiti različite metode zavarivanja, od plinskog zavarivanja do zavarivanja ugljičnim dioksidom potrošnom elektrodom. Prilikom odabira, uzmite u obzir visoku topljivost legura s niskim udjelom ugljika i legura.

Što se tiče specifičnog područja primjene, valjani proizvodi s niskim udjelom ugljika koriste se u građevinarstvu i strojogradnji.

Odabire se na temelju fizičkih i kemijskih svojstava potrebnih na izlazu. Prisutnost može poboljšati neka svojstva (otpornost na koroziju, temperaturne promjene), ali i pogoršati druga. Dobra zavarljivost je još jedna prednost takvih legura.

Dakle, saznali smo koji su proizvodi izrađeni od nisko-ugljičnog i niskolegiranog čelika.

Većina proizvodnje u određenoj mjeri koristi meki čelik. Građevinarstvo, strojarstvo, proizvodnja alatnih strojeva - ovo je nepotpun popis industrija u kojima se aktivno koristi.

Sastav prema GOST-u

Čelik je legura željeza i ugljika, postotak potonjeg ne smije biti veći od 2,14%. Sve iznad ove vrijednosti već je lijevano željezo. Niskougljični čelik karakterizira smanjeni udio ugljika, što ostavlja traga na mehanička i tehnološka svojstva.

Postoji nekoliko standarda koji reguliraju sastav ugljikovih legura. Među njima su najpopularniji GOST 380-2005 i GOST 1050-90. Prema njima, niskougljični čelik može se nazvati čelikom koji uključuje:

Ugljik (do 0,25%). Omogućuje vam toplinsko ojačavanje čelika, zbog čega se tvrdoća i privremena otpornost metala mogu povećati nekoliko puta.
Silicij (do 0,35%) Poboljšava mehanička svojstva, posebice udarnu čvrstoću i čvrstoću. Također, povećanje silicija u leguri ima pozitivan učinak na zavarljivost.
Mangan (do 0,8%) spada u skupinu korisnih nečistoća. Njegova je molekularna struktura slična kisiku i aktivno djeluje s njim kemijska veza, koji sprječava stvaranje željeznog oksida. Čelik legiran manganom je homogenijeg sastava, bolje podnosi dinamička opterećenja i postaje osjetljiviji na toplinsko otvrdnjavanje.
Sumpor (do 0,06%) je štetna nečistoća. Čini metal crveno-lomljivim i komplicira obradu pritiskom: kovanje, valjanje itd. Smanjuje gustoću zavara. Povećava temperaturnu krtost.
Za pojavu hladnokrtosti odgovoran je fosfor (do 0,08%). Iskrivljuje kristalnu strukturu čelika. Smanjuje njegovu udarnu snagu. Smanjuje čvrstoću i izdržljivost metala. Ali fosfor nije uvijek štetna nečistoća. U nekim slučajevima, njegovo dodavanje je opravdano, jer povećava rastezljivost metala za rezanje. Ali ipak, njegov ukupni iznos ne bi trebao biti veći od 0,1%.
Kisik je najnepoželjniji element u čeliku. Uvođenje 0,001% kisika može smanjiti čvrstoću metala za 50%. Sprječava obradu legure alatom za rezanje.
Dušik. Nakon što uđe u metal, stvara željezne nitride - vrlo krhki spoj koji smanjuje čvrstoću i tehnološka svojstva legure.

Značajke niskougljičnih čelika

Čelik s niskim udjelom ugljika iznimno je duktilan u usporedbi s drugim čelicima. Njihova relativna tlačna čvrstoća je 23-35%, ovisno o postotku sadržaja ugljika u sastavu. Što je više, to je manja plastičnost.

Sve vrste niskougljičnih čelika imaju prvu kategoriju zavarljivosti.

Postupak zavarivanja ne zahtijeva složenost pripremne operacije: zagrijavanje površine, odmašćivanje itd. Zavareni šav je gust, a pri radu pod pritiskom čvrstoća je usporediva s čvrstim metalom. Čelik s niskim udjelom ugljika podložan je svim vrstama zavarivanja: od konvencionalnog električnog luka do zavarivanja inertnim plinom u vakuumu.

Niskougljični čelik nema povećane karakteristike čvrstoće. Njegova vlačna čvrstoća kreće se od 320-450 MPa. Isto se može reći i za tvrdoću. Bez dodatnog kaljenja, tvrdoća čelika je 22-23 jedinice na Rockwellovoj ljestvici.

Vrste s niskim udjelom ugljika ne mogu se otvrdnuti zbog niskog sadržaja ugljika u sastavu. Među nekoliko opcija za poboljšanje čelika mehanička svojstva izlučuju cementaciju. Ovo je vrsta kemijsko-toplinskog otvrdnjavanja, kod kojeg je površina metala prisilno zasićena ugljikom, što metal čini tvrđim i otpornijim na habanje. Osim toga, kao mehaničko kaljenje dobro su se pokazale razne vrste pečenja, valjanja u valjcima i sl.

Klasifikacija i marke

Postoji nekoliko glavnih kriterija prema kojima se dijele stupnjevi ugljika. Jedan od najvažnijih među njima su uvjeti za deoksidaciju. Razlikuju se sljedeći niskougljični čelici:

Smiriti. Uključuje minimalni sadržaj željeznog oksida u sastavu, što čini proces taljenja "mirnim" - bez nasilnog oslobađanja ugljičnog dioksida s metalne površine. To je postalo moguće zahvaljujući uvođenju deoksidacijskih sredstava: aluminija, mangana i silicija. Svi plinovi koji izlaze skupljaju se u šupljini skupljanja, koja se naknadno odsijeca, što rezultira gustim i homogenim metalom.
Ključanje. Deoksidiraju se samo manganom. U svom sastavu imaju povećanu količinu željeznog oksida. Proces taljenja prati oslobađanje ugljičnog dioksida, što daje dojam da metal vrije. Ovi čelici su manje izdržljivi i manje homogeni u kemijskom sastavu, ali su istovremeno jeftini i imaju nizak postotak otpada u proizvodnji.
Polumirno. Osim mangana, za uklanjanje kisika koristi se i aluminij. Prema karakteristikama, ovaj ugljični čelik je nešto između kipuće i mirne legure.

Osim stupnja deoksidacije, razredi s niskim udjelom ugljika također se klasificiraju prema prisutnosti nemetalnih inkluzija u njihovom sastavu. Na temelju toga razlikuju se po:

Uobičajena kvaliteta;
Visoka kvaliteta strojarstva.

Pogledajmo svaku točku detaljnije.

Čelik obične kvalitete. Ne podliježu strogim zahtjevima kako za izbor šarže tako i za taljenje i lijevanje. Fosfor u njima je dopušten ne više od 0,08%, a sumpor ne više od 0,06%. Takva se legura izlijeva u ingote velikih dimenzija, pa ih karakterizira pojava zonalne segregacije.

Čelik obične kvalitete koristi se za proizvodnju raznih vrsta vruće valjanog metala: šipke GOST 4290-90, kanali GOST 8240-97, grede GOST 8239-95, kutovi GOST 8509-95 i drugi. Ovaj valjani proizvod služi kao materijal za proizvodnju raznih vrsta vijčanih, zakovanih i zavarenih metalnih konstrukcija. U industriji alatnih strojeva koristi se za izradu niskokritičnih dijelova koji ne zahtijevaju toplinsku obradu: osovine, valjci, stezaljke itd.

Na temelju jamstva navedenih svojstava čelik obične kvalitete je:

Grupa "A". Isporuka se odvija prema mehaničkim karakteristikama, kemijski sastav nije standardiziran. Označava se sa “St” i brojem od 0 do 6. (čl. 6, čl. 5 itd.). Povećanjem broja povećava se i čvrstoća odabrane legure.
Skupina "B". Takvi metali dolaze sa standardiziranim kemijskim sastavom. Oznaka dodatno specificira metodu proizvodnje legure.
Skupina "B". Ovdje se istovremeno kontroliraju karakteristike čvrstoće i kemijski sastav čelika. Oznaka dodatno označava slovo B.

Visokokvalitetni inženjerski čelici proizvedeno pod strožim uvjetima taljenja. U svom kemijskom sastavu imaju manje štetnih tvari: sumpora do 0,04%, fosfora do 0,04%. Označeni su natpisom "čelik" i brojem koji označava količinu karbida u stotinkama postotka.

Čelik 08 i 10 koriste se u kritičnim komponentama strojarstva. Koriste se za izradu čahura, zavojnica, brtvi itd. Prije upotrebe svi dijelovi moraju biti podvrgnuti cementiranju ili nekom drugom kemijsko-termičkom otvrdnjavanju.

Čelici 15, 20, 25 koriste se za komponente koje su podložne habanju i ne doživljavaju povećana mehanička opterećenja: poluge, zupčanici, potiskivači ventila itd.

Metode dobivanja

Ovisno o načinu taljenja razlikuju se sljedeći niskougljični čelici:

Konvertorske peći. Metal se tali zbog kemijske topline egzotermnih reakcija. Višak ugljika uklanja se upuhivanjem kisika kroz metalno ogledalo. Prednost ove metode je visoka produktivnost. Loša strana je povećana koncentracija dušika na izlazu.
Peći s otvorenim ložištem. Spaljuje se u radnoj komori tekuće gorivo. Potrebna temperatura taljenja postiže se toplinom ispušnih plinova. Ovom metodom legura se ispostavlja više deoksidiranom i s nižim sadržajem nemetalnih nečistoća.