Ανθρακούχο χάλυβα μπορεί να διαιρεθεί σε τρεις κύριους τύπους σύμφωνα με το περιεχόμενο άνθρακα του: χαμηλού άνθρακα χάλκινο, μεσαίου άνθρακα χάλκινο και υψηλού άνθρακα χάλκινο. Εξαιτίας της διαφοράς στο περιεχόμενο άνθρακα, κάθε τύπος χάλκινου εμφανίζει επίσης σημαντικές διαφορές στην οργανωτική δομή, μηχανικά χαρακτηριστικά, τεχνολογία επεξεργασίας κλπ. Ωστόσο, είναι κρίσιμο για εμάς να επιλέξουμε το σωστό υλικό να κατανοήσουμε τις διαφορές μεταξύ χαμηλού άνθρακα χάλκινου, μεσαίου άνθρακα χάλκινου και υψηλού άνθρακα χάλκινου.
Τι είναι Καρβονικό Χάλκαλι;
Το καρβουνικό χάλκαλο, γνωστό επίσης ως καρβουνικό χάλκαλο, είναι ένα υλικό με βάση το σίδερο, με ορισμένο ποσοστό καρβούνιου (γενικά λιγότερο από 2,11%) αλλά χωρίς προσθήκη μεγάλου ποσού άλλων συμμίγματων. Το καρβουνικό χάλκαλο είναι το πιο βασικό και κοινό τύπος υλικού χάλκαλου. Σύμφωνα με το διαφορετικό περιεχόμενο καρβούνιου, το καρβουνικό χάλκαλο μπορεί να χωριστεί σε χαμηλού περιεχομένου καρβούνιου χάλκαλο, μεσαίου περιεχομένου καρβούνιου χάλκαλο και υψηλού περιεχομένου καρβούνιου χάλκαλο. Με την αύξηση του περιεχομένου καρβούνιου, αυξάνεται και η ισχύς και η σκληρότητα του χάλκαλου, αλλά μειώνεται η δυνατότητα πλαστικότητας και τροχαφειάς. Με τη μείωση του περιεχομένου καρβούνιου, βελτιώνεται η διαμορφωτικότητα και η συμπάτεια κατά ψασμού του χάλκαλου.

Ταξινόμηση του Καρβουνικού Χάλκαλου:
Η ταξινόμηση του καρβουνικού χάλκαλου βασίζεται κυρίως στο περιεχόμενο καρβούνιου. Σύμφωνα με διεθνείς και εθνικές κοινές προδιαγραφές, το καρβουνικό χάλκαλο ταξινομείται ως εξής:
- Χάλκαλο χαμηλού περιεχομένου καρβούνιου: το περιεχόμενο καρβούνιου είναι γενικά μεταξύ 0,04% και 0,25%.
- Χάλκαλο μεσαίου περιεχομένου καρβούνιου: το περιεχόμενο καρβούνιου είναι μεταξύ 0,25% και 0,60%.
- Ύλιο άνθρακα: η περιεκτικότητα άνθρακα είναι μεταξύ 0,60% και 1,00%.
Παρά το γεγονός ότι η ταξινόμηση βασίζεται κυρίως στην περιεκτικότητα άνθρακα, σε συγκεκριμένες εφαρμογές, η περιεκτικότητα άλλων στοιχείων (όπως μαγνήσιο, κρεβατινό, θειό, φωσφόρος κλπ.) και η χρήση και οι μηχανικές ιδιότητες του σιδήρου θα λαμβάνονται επίσης υπόψη.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ χαμηλού άνθρακα, μεσαίου άνθρακα και ψηλού άνθρακα σιδήρου;
Οι διαφορές τους εκφράζονται κυρίως στις ακόλουθες 5 πτυχές, όπως εμφανίζονται παρακάτω:
1. Χημική Σύνθεση:
Η πιο άμεση διαφορά μεταξύ χαμηλού άνθρακα, μεσαίου άνθρακα και ψηλού άνθρακα σιδήρου εκφράζεται στην ουσιακή τους σύνθεση. Καθώς η περιεκτικότητα άνθρακα αυξάνεται σταδιακά, αυξάνεται και η σκληρότητα και η ισχύς του σιδήρου, αλλά μειώνεται η ελαστικότητά και η συγκατάσταση του.
-
Χαμηλής άνθρακας χάλυβα: Εκτός από τον χαμηλό περιεχόμενο σε άνθρακα, περιέχει συχνά μικρή ποσότητα σιλίκωνα (0.17~0.37%), μαγνήσιου (0.35~0.65%) κλπ., για να βελτιωθεί η δύναμη και η μηχανική εργασιμότητα της. Λόγω του χαμηλού περιεχομένου σε άνθρακα, έχει καλή πλαστικότητα, αντοχή και συγκατάσταση.
- Μεσαίας άνθρακας χάλυβα: Το περιεχόμενο σε άνθρακα είναι γενικά μεταξύ 0.25% και 0.60%, και περιέχει επίσης στερεωτικά στοιχεία όπως το μαγνήσιο (0.50%~1.65%). Οι μηχανικές ιδιότητές της είναι σχετικά καλές και επιτρέπει θερμική μετατροπή. Σε σύγκριση με τη χάλυβα χαμηλού άνθρακα, έχει μεγαλύτερη δύναμη και σκληρότητα, αλλά μειωμένη αντοχή.
- Υψηλής άνθρακα χάλυβα: Το περιεχόμενο σε άνθρακα είναι μεταξύ 0.60% και 1.00%. Λόγω του υψηλού περιεχομένου σε άνθρακα, η σκληρότητα και η αντοχή στην έξωση βελτιώνονται σημαντικά, αλλά η συγκατάσταση και η μηχανική εργασιμότητα είναι κακές.
2. Μηχανικές Ιδιότητες:
Όσον αφορά τις μηχανικές ιδιότητες, οι διαφορές μεταξύ αυτών των τριών τύπων χάλυβα είναι ειδικά εμφανείς. Οι μηχανικές ιδιότητες περιλαμβάνουν την σφραγιδιαία δύναμη, την δύναμη παραγωγής, την εκτατικότητα, την αντοχή σε κρούσεις, την σκληρότητα κλπ.
- Χάλυβας χαμηλού άνθρακα: Η σφραγιδιαία δύναμη είναι συνήθως μεταξύ 370~500MPa, η δύναμη παραγωγής είναι μεταξύ 200~300MPa και η εκτατικότητα φθάνει ακόμη και πάνω από 25%. Τα εξαιρετικά του χαρακτηριστικά είναι καλή αντοχή και ισχυρή δεινότητα, και είναι κατάλληλος για το υποχώρημα, την επεκτασία και άλλες διαδικασίες.
- Χάλυβας μεσαίου άνθρακα: Μετά την κρεμανθρωπιά και την υποθερμασία, η σφραγιδιαία δύναμη μπορεί να φτάσει 600~800MPa, η δύναμη παραγωγής είναι μεταξύ 400~600MPa και η εκτατικότητα είναι μεταξύ 15%~20%. Έχει καλές συνολικές μηχανικές ιδιότητες και είναι ειδικά κατάλληλος για την κατασκευή δομικών μερών.
- Χάλκινο χάλυβα: Η αντοχή σε κατασπασμό μπορεί να φθάσει πάνω από 900~1300MPa, αλλά η εκτατικότητα είναι συνήθως λιγότερη από 10%, και η αντοχή σε κύματα κρούσης είναι φτωχή. Μετά από κρέμανση και επανθέρμανση, μπορεί να επιτευχθεί εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα, που είναι αναλώτη υλικό για εργαλεία κοπής και πρότυπα.
3. Επίδραση Θερμοχημικής Αναγεννήσης:
Η θερμοχημική αναγεννήση είναι σημαντικός τρόπος για να βελτιωθεί η απόδοση του χάλυβα. Ο χαμηλού περιεχομένου άνθρακα χάλυβας, ο μεσαίου περιεχομένου άνθρακα χάλυβας και ο υψηλού περιεχομένου άνθρακα χάλυβας ανταποκρίνονται διαφορετικά στη θερμοχημική αναγεννήση.
- Χαμηλού περιεχομένου άνθρακα χάλυβας: Λόγω του χαμηλού περιεχομένου άνθρακα, η σκληρότητά του δεν μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά με θερμοχημική αναγεννήση. Χρησιμοποιεί κυρίως κρύο εργαστικό και καρβούριση για να ενισχυθεί η επιφανειακή σκληρότητα. Μετά από αναψυχή, το υλικό μπορεί να επαναφέρεται για μεταγενέστερη επεξεργασία.
- Χάλκινος χάλυβας μεσαίου καρβονίου: Επιτρέπει την κατάλληλη για την αποχώρηση και την επανερμάλευση, δηλαδή, αποχώρηση και επανερμάλευση, ελέγχει τη δομή για να πάρει το απαιτούμενο ισοζύγιο μεταξύ δυναμικότητας και αντοχής, και είναι η προτιμώμενη ύλη για την κατασκευή αυτοκινήτων και σιδηροδρομικών μερών.
- Υψηλού καρβονίου χάλυβας: Η επίδραση της θερμικής επεξεργασίας είναι η πιο σημαντική. Ο χάλυβας υψηλού καρβονίου μπορεί να πάρει υψηλή σκληρότητα μέσω αποχώρησης και να ρυθμίσει την αντοχή του μέσω επανερμάλευσης. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή υψηλής δυναμικότητας και υψηλής αντοχής σε άφθονα μέρη όπως φορτία, μαχαίρια και μετρητικά εργαλεία.
4. Συγχωνευτικότητα και Εργασιμότητα:
Η συγχωνευτικότητα και η εργασιμότητα επηρεάζουν άμεσα το κόστος κατασκευής και την εύχρηστη χρήση του χάλυβα.
- Χάλυβας χαμηλού καρβονίου: Έχει εξαιρετική συγχωνευτικότητα και ιδιότητες κρύου μορφοποίησης, και μπορεί να συγχωνευτεί με διάφορες μεθόδους. Είναι ευρέως χρησιμοποιούμενος στην κατασκευή και την κατασκευαστική βιομηχανία.
- Μεσαίας άνθρακα χάλυβα: Έχει μέτρια ικανότητα συνδεσιμότητας και είναι προ프로그μένη για σχίσεις κατά τη σύνδεση. Συνήθως απαιτείται προεγκαύση και μετα-θερμαντική μεταχείριση για να βελτιωθεί η ποιότητα σύνδεσης. Η εργασιμότητα της είναι επίσης λίγο χειρότερη από την χάλυβα με χαμηλό άνθρακα.
- Υψηλού άνθρακα χάλυβα: κακή συνδεσιμότητα, προφανής για σκληροποίηση και σχίσεις, συνήθως δεν είναι επιτρεπτή για σύνδεση. Είναι επίσης προφανής για σχίσεις και κοπές κατά την επεξεργασία, απαιτώντας τη χρήση ειδικών εργαλείων και μεθόδων ψύξης.
5. εφαρμογές:
Λόγω των διαφορών στις ιδιότητες, οι χρήσεις των τριών τύπων χάλυβας είναι επίσης σημαντικά διαφορετικές.
- Χάλυβα με χαμηλό άνθρακα: χρησιμοποιείται κυρίως για κατασκευακές δομές (π.χ. χάλκινες ράβδοι, κοντάρια), μηχανικά τμήματα (π.χ. ζαριά, βολτιά), σώματα αυτοκινήτων κλπ.
- Χάλυβα με μεσαίο άνθρακα: χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή φορτοφερές δομικών τμημάτων, όπως οδόντων, αξόνων, συνδετικών ράβδων, βραχίων κρανιών κλπ.
- Ύλιο καρβουρεμένου χάλυβα: χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή εργαλείων με υψηλή αντοχή στην έξωση και την ισχύ, όπως μαχαίρια, μετρητικά εργαλεία, ελατηρίων, σφαιρικών κινδύνων κ.λπ.
Κοινές κατηγορίες:
Στον κινεζικό πρότυπο GB και τον αμερικανικό πρότυπο ASTM, οι χάλυβες με διαφορετικές περιεκτικότητες καρβούνιου έχουν τους τυπικούς τους αντιπροσώπους:
- Αναπτυσσόμενος άνθρακας: Q235 (Κίνα), Α36 (ΗΠΑ), SS400 (Ιαπωνία)
- Χάλκινος χάλυβας μεσαίου βάρους: 45# χάλυβας (Κίνα), 1045 χάλυβας (ΗΠΑ), S45C (Ιαπωνία)
- Ύλιο υψηλού άνθρακα: T8, T10 χάλυβα (Κίνα), 1095 χάλυβα (ΗΠΑ), SK85 (Ιαπωνία)
Αντοχή στη διάβρωση και επεξεργασία επιφάνειας:
Ο ίδιος ο έλεγχος άνθρακα δεν έχει καλή αντοχή στη διάβρωση, έτσι συνήθως χρειάζεται να συνδυαστεί με επεξεργασία επιφάνειας στην εφαρμογή.
- Χάλυβας χαμηλού άνθρακα: Συχνά χρησιμοποιούνται διεργασίες όπως θερμική γαλβανοποίηση, ηλεκτρική γαλβανοποίηση, πλαστική καταπάτηση και άλλες για να ενισχυθεί η αντοχή στη διάβρωση και χρησιμοποιούνται ευρέως σε εξωτερικά ή υγρά περιβάλλοντα.
- Χάλκινος χάλυβας μεσαίου και υψηλού περιεχομένου άνθρακα: Λόγω της υψηλής του δύναμης, χρησιμοποιείται συχνά σε βιομηχανικό εξοπλισμό, επικεντρώνοντας περισσότερο στα λάδινα σφράγισματα, αντιροστικές καλύψεις ή φθοριστικές μετατροπές, αντί για καθημερινά περιβάλλοντα εκτέλεσης.
Πρέπει να σημειωθεί ότι οι χάλυες με υψηλό περιεχόμενο άνθρακα είναι πιο προϊστάμενοι στην οξείδωση, ειδικά κατά την συνδεσμοποίηση και την θερμική μετατροπή. Για αυτόν τον λόγο, ο χάλυς υψηλού άνθρακα συνήθως καλύπτεται με μια προστατευτική στρώση ή υποβάλλεται σε θερμική μετατροπή πριν και μετά τη χρήση για να προληφθεί η διάβρωση.
Συμπέρασμα:
Αν και οι χάλυες με χαμηλό, μεσαίο και υψηλό περιεχόμενο άνθρακα ανήκουν στη σειρά των άνθρακινων χάλυεων, λόγω της διαφορετικής ποσότητας άνθρακα, οι τρεις έχουν διαφορετικές ιδιαίτερες χαρακτηριστικές στις μηχανικές ιδιότητες, την μεταγωγιμότητα, την συνδεσιμότητα, τις ιδιότητες θερμικής μετατροπής και τους τομείς εφαρμογής. Η λογική επιλογή και εφαρμογή αυτών των τριών τύπων χάλυος έχει μεγάλη σημασία για τη βελτίωση της ποιότητας των εγγραφών προϊόντων, την ελέγχου των κόστων παραγωγής και την επέκταση της διάρκειας ζωής.
+86 17611015797 (WhatsApp )
info@steelgroups.com