Kulstofstål kan opdeles i tre hovedtyper ud fra dens kuldstofindhold: lavt kuldstofjern, mellem kuldstofjern og højt kuldstofjern. På grund af forskellene i kuldstofindhold viser hver type kuldstofjern også betydelige forskelle i sin organisationsstruktur, mekaniske egenskaber, bearbejdnings teknologi osv. Det er imidlertid afgørende for os at vælge det rigtige materiale for at forstå forskellene mellem lavt kuldstofjern, mellem kuldstofjern og højt kuldstofjern.
Hvad er karbonstål?
Kulstål, også kendt som kulstål, er et stalmateriale med jern som hovedelementet, en vis mængde kul (generelt mindre end 2,11%) men uden tilføjelse af store mængder af andre legemetaller. Kulstål er den mest grundlæggende og almindelige type stalmateriale. Efter forskellig kulindhold kan kulstål opdeles i lavkulstål, mediumkulstål og højkulstål. Jo højere kulindhold, des større er stålets styrke og hårdhed, men plasticiteten og tøgheden reduceres tilsvarende. Jo lavere kulindhold, des bedre er stålets ductilitet og svejsningsegenskaber.
Inddeling af kulstål:
Inddelingen af kulstål er hovedsagelig baseret på dets kulindhold. Efter internationale og nationale fælles standarder inddeles kulstål således:
- Lavkulstål: kulindholdet ligger normalt mellem 0,04% og 0,25%;
- Mediumkulstål: kulindholdet ligger mellem 0,25% og 0,60%;
- Højkarbonstål: karbonindholdet ligger mellem 0,60% og 1,00%.
Selvom klassificeringen hovedsageligt er baseret på karbonindholdet, tages indholdet af andre elementer (som manganes, silicium, svovl, fosfor etc.) og brugen og mekaniske egenskaber af stålet også i betragtning i specifikke anvendelser.
Hvilken er forskellen mellem lavkarbonstål, mediumkarbonstål og højkarbonstål?
Deres forskelle afspejles hovedsageligt i følgende 5 aspekter, som vist nedenfor:
1. Kemisk sammensætning:
Den mest direkte forskel mellem lavkarbonstål, mediumkarbonstål og højkarbonstål er synlig i deres kemiske sammensætning. Med det øgede karbonindhold øges hårdheden og styrken af stålet, men dets ductilitet og skærbarhed aftager.
-
Lavkarbonstål: Udover den lave karbonindhold, indeholder det ofte en lille mængde silicium (0,17~0,37%), manganes (0,35~0,65%) osv., for at forbedre dets styrke og bearbejdelighed. På grund af det lave karbonindhold har det god plasticitet, tøghed og veldsigelighed.
- Middelkarbonstål: Karbinindholdet er normalt mellem 0,25% og 0,60%, og det indeholder også forstærkende elementer som manganes (0,50%~1,65%). Dets mekaniske egenskaber er relativt gode og det er velegnet til varmebehandling. I forhold til lavkarbonstål har det større styrke og hårdhed, men dets tøghed er reduceret.
- Højkarbonstål: Karbonindholdet ligger mellem 0,60% og 1,00%. På grund af det høje karbonindhold er dens hårdning ved kvtering og skurværdsmodstand betydeligt forbedret, men dens veldsigelighed og bearbejdelighed er dårlige.
2. Mekaniske egenskaber:
Når det kommer til mekaniske egenskaber, er forskellene mellem disse tre typer stål særlig tydelige. Mekaniske egenskaber omfatter trækstyrke, cedeværdi, udskærning, kraftigt modstand, hårdførden osv.
- Lavkarbonstål: Trækstyrken ligger normalt mellem 370~500MPa, cedeværdien er mellem 200~300MPa, og udskærningen er så høj som over 25%. Dets fremtrædende karakteristika er god tøghed og stærk ductilitet, og den egnede sig til presformning, straktning og andre processer.
- Middelkarbonstål: Efter kvartning og temperering kan trækstyrken nå op til 600~800MPa, cedeværdien er mellem 400~600MPa, og udskærningen er mellem 15%~20%. Den har gode generelle mekaniske egenskaber og er især egnet til fremstilling af konstruktionskomponenter.
- Højkarbonstål: Trækstyrken kan nå mere end 900~1300MPa, men udslætningen er normalt mindre end 10%, og kraftigheden under impakten er dårlig. Efter kvartning og temperering kan det opnå ekstrem høj hårdehed, hvilket gør det til et ideelt materiale til skæringsværktøjer og former.
3. Varmbehandlingsydelse:
Varmbehandling er et vigtigt middel for at forbedre jerns ydelse. Lavkarbonstål, mellemkarbonstål og højkarbonstål reagerer forskelligt på varmbehandling.
- Lavkarbonstål: På grund af dens lave karbonindhold kan dens hårdehed ikke markant forbedres ved varmbehandling. Den bruger hovedsagelig koldeforming og carburering for at forbedre overfladehårdeheden. Efter annealeringsprocessen kan materialet blive fjernet for at muliggøre efterfølgende bearbejdning.
- Mediumtung stål: Egnet til hårdning og temperering, dvs. hårdning og eftervarmning, hvor man kontrollerer strukturen for at opnå den ønskede balance mellem styrke og tøghed. Det er det foretrukne materiale til fremstilling af bil- og jernbanekomponenter.
- Højtungt stål: Effekten af varmebehandling er mest markant. Højtungt stål kan opnå høj hårdhed ved hårdning og justere sin tøghed ved eftervarmning. Det bruges til fremstilling af komponenter med høj styrke og høj slipmodstand, såsom fedre, knivninger og måleinstrumenter.
4. Svejsbarhed og bearbejdningsevne:
Svejsbarhed og bearbejdningsevne påvirker direkte produktionsomkostningerne og anvendelseslettheden af stål.
- Lavtungt stål: Det har fremragende svejsbarhed og egenskaber ved kolde formering, og kan svejses ved flere metoder. Det findes i bred anvendelse inden for byggeri og maskinproduktion.
- Medium karbonstål: Det har gennemsnitlig svarthedsdygtighed og er underlagt for sprækning under svarteringen. Normalt kræver det forvarmning og eftervarmbehandling for at forbedre svartheds-kvaliteten. Dets bearbejdningsegenskaber er også lidt mindre gode end lavt karbonstål.
- Højt karbonstål: dårlig svarthedsdygtighed, underlagt for hårdningssprækninger, normalt ikke egnet til svartering. Det er også underlagt for sprækning og knække under bearbejdningen, hvilket kræver brug af specielle værktøjer og kølemetoder.
5. anvendelser:
På grund af forskellene i egenskaberne er brugen af de tre typer stål også betydeligt forskellig.
- Lavt karbonstål: hovedsagelig brugt til byggekonstruktioner (som armatur, stålprofiler), maskinbestanddele (som skruer, mutter) og bilkarosserier mv.
- Medium karbonstål: hovedsagelig brugt til fremstilling af belastningsbærerende konstruktionsdele, såsom tandsystemer, akser, koblingsstænger, kranarme mv.
- Højkarbonstål: hovedsagelig brugt til fremstilling af slipbestandige og højstærke værktøjer såsom knive, måleredskaber, fedre, kuglager osv.
Almindelige typer:
I den kinesiske GB-standard og den amerikanske ASTM-standard har ståler med forskellig karbonindhold deres typiske repræsentanter:
- Lavkulstøl: Q235 (Kina), A36 (USA), SS400 (Japan)
- Mediumt karbonstål: 45# stål (Kina), 1045 stål (USA), S45C (Japan)
- Højkarbonstål: T8, T10 stål (Kina), 1095 stål (USA), SK85 (Japan)
Korrosionsresistens og overfladeforbehandling:
Karbonstål har i sig selv ikke god korrosionsresistens, så det kræver normalt en kombination med overfladeforbehandling i anvendelsen.
- Lavkarbonstål: Hvejls galvanisering, elektrogalvanisering, plastsprøjting og andre processer bruges ofte for at forbedre korrosionsresistensen og findes bredt i brug i udendørs eller fugtige miljøer.
- Mediumtungst kuldioxid og højttungst kuldioxid: På grund af deres høje styrke bruges de ofte i industrielt udstyr, hvor der fokuseres mere på oliegaarde, modrustningsbeklædninger eller fosfateringsbehandlinger, i stedet for daglige eksponeringsmiljøer.
Det bør bemærkes, at stålet med høj kulindhold er mere tilbøjeligt til oxidation, især under velding og varmebehandling. Derfor bliver højttungst kuldioxid normalt beklædt med en beskyttende lag eller varmebehandles før og efter brug for at forhindre korrosion.
Konklusion:
Selvom lavtungst kuldioxid, mediumtungst kuldioxid og højttungst kuldioxid hører til kuldioxidserien, har de på grund af forskellige kulindhold hver deres egne karakteristiske egenskaber inden for mekaniske egenskaber, bearbejdebarhed, svedbarhed, varmebehandlingskarakteristika og anvendelsesområder. En rimelig valg og anvendelse af disse tre typer stål har stor betydning for at forbedre kvaliteten af ingeniørprodukter, kontrollere produktionomkostninger og forlænge tjenesteliv.
+86 17611015797 (WhatsApp )
info@steelgroups.com
DA
Nyheder
