Hiilettävä teräs voidaan jakaa kolmeen päätyyppiin sen hiilen sisältöön perustuen: matalahiilinen teräs, keskisuurihiilinen teräs ja korkeahiilinen teräs. Hiilen sisällön ero vuoksi jokainen hiilettynen teräs tyyppi näyttää myös merkittäviä eroja sen organisatorisen rakenteen, mekaanisten ominaistensa, käsittelytekniikan jne. suhteen. Kuitenkin on ratkaisevaa meille valita oikea materiaali ymmärtääkseni erot matalahiilisessa terässä, keskisuurihiilisessä terässä ja korkeahiilisessä terässä.
Mitä tarkoitetaan hiilesteräksellä?
Hiilivarsi, myös tunnettu nimellä hiilivarsi, on varsinimateriaali, jonka pääelementti on rauta, ja jossa on tietty määrä hiiltä (yleensä alle 2,11 %), mutta ei ole lisätty suurta määrää muita sideelementtejä. Hiilivarsi on perustavin ja yleisin tyyppi varsinmateriaalista. Hiilitasojen mukaan hiilivarsi voidaan jakaa kolmeen luokkaan: alahiilivarsi, keskisuurihiilivarsi ja korkeahiilivarsi. Mitä suurempi on hiilitaso, sitä suurempi on varsin vahvuus ja kovuus, mutta muovaavuus ja raekyky heikkenevät vastaavasti. Mitä alempi on hiilitaso, sitä parempi on varsin muovaavuus ja liimakelpoisuus.
Hiilivarsin luokittelu:
Hiilivarsin luokittelua tehdään pääasiassa sen hiilitasoon perustuen. Kansainvälisesti ja kotimaallisesti käytetyillä standardeilla hiilivarsi luokitellaan seuraavasti:
- Alahiilivarsi: hiilitaso on yleensä välillä 0,04 % – 0,25 %;
- Keskisuurihiilivarsi: hiilitaso on välillä 0,25 % – 0,60 %;
- Korkeahiilivelti: hiilitaso on 0,60 % ja 1,00 % välillä.
Vaikka luokitteluperusteena on pääasiassa hiilitaso, tiettyjen sovellusten osalta muiden elementtien (kuten manganeesin, silikonin, kaiinin, fosforin jne.) sisältö sekä terän käyttötarkoitus ja mekaaniset ominaisuudet otetaan myös huomioon.
Mikä on ero alamaineenvoimaisen, keskimaineenvoimaisen ja korkeamaineenvoimaisen terän välillä?
Eronsävyt näkyvät seuraavissa viidessä suhteessa, kuten alla näkyy:
1. Kemiallinen koostumus:
Alamaineenvoimaisen, keskimaineenvoimaisen ja korkeamaineenvoimaisen terän välillä oleva suora ero näkyy niiden kemiallisessa koostumuksessa. Kun hiilitaso kasvaa vähitellen, terän kovuus ja vahvuus kasvavat, mutta sen joustavuus ja liimakelpoisuus vähenevät.
-
Vähähiilinen teräs: Sen lisäksi, että siinä on vähän hiiltä, se sisältää usein pienellä määrällä silikonia (0.17~0.37 %), mangaania (0.35~0.65 %) jne., jotta sen vahvuutta ja keilatavuuksia parannetaan. Sen alhaisen hiilithaltion takia sillä on hyvä muovisuus, joustavuus ja liimautumiskyky.
- Keskihiilinen teräs: Hiilitalto on yleensä välillä 0.25 % ja 0.60 %, ja sillä on myös vahvistuselementtejä, kuten mangaania (0.50 %~1.65 %). Sen mekaaniset ominaisuudet ovat suhteellisen hyviä ja sitä voidaan käyttää lämpökäsittelyyn. Vertailussa vähähiiliseen teraan se on vahvempi ja kovempi, mutta sen joustavuus on heikompi.
- Korkeahiilinen teräs: Hiilitalto on välillä 0.60 % ja 1.00 %. Korkean hiilitaltion takia sen kyminen kovuus ja kuljetuskyky paranee huomattavasti, mutta sen liimautumiskyky ja keilatavuuksien ovat huonoja.
2. Mekaaniset ominaisuudet:
Mekaanisten ominaisteno suhteen näiden kolmen teräsliiketyyppien väliset erot ovat erityisen ilmeisiä. Mekaaniset ominaisuudet sisältävät jännityksentahdon, rajoittumisjännityksen, pituusmuutoskyvyn, vaikutuskestävyyden, kovuuden jne.
- Vähän hiilellinen teräs: Jännitystahdon on yleensä 370~500MPa, rajoittumisjännitys on 200~300MPa välillä ja pituusmuutoskyky on korkeintaan yli 25%. Sen erityispiirteitä ovat hyvä joustavuus ja vahva muutoskyky, ja sitä voidaan käyttää puhdauttamiseen, venytämiseen ja muihin prosesseihin.
- Keskihiilellinen teräs: Kuormituksen ja hämpymisen jälkeen jännitystahdon voi saavuttaa 600~800MPa, rajoittumisjännitys on 400~600MPa välillä ja pituusmuutoskyky on 15%~20% välillä. sillä on hyviä kokonaisia mekaanisia ominaisuuksia ja se sopii erityisen hyvin rakennusosien valmistukseen.
- Korkeahiilivelti: Jännityslahden voimakkuus voi saavuttaa yli 900~1300MPa, mutta venymäri on yleensä alle 10%, ja vaikutuskestävyys on huono. Kyhmyttämisen ja lämpökäsittelyn jälkeen se voi saavuttaa erittäin korkean kovuuden, mikä tekee siitä ideaalin materiaalin leikkivalineille ja muotoiluille.
3. Lämpökäsittelyominaisuudet:
Lämpökäsittely on tärkeä keino parantaa teräksen suorituskykyä. Matalahiilisterä, keskihiilisterä ja korkeahiilisterä reagoivat eri tavalla lämpökäsittelyyn.
- Matalahiilisterä: Sen hiili sisältöön perustuen sen kovuutta ei voida merkittävästi parantaa lämpökäsittelyllä. Se käyttää pääasiassa kylmää muotoilua ja tykistystoimintaa parantaakseen pintakovuutta. Annealoimisen jälkeen materiaali voidaan pehmettää seuraavan käsittelyn varten.
- Keskimääräinen hiilivalko: Kelpailee kuormituksen ja mukauttamisen, eli kuormituksen ja mukauttamisen, se hallitsee järjestelmää saadakseen tarvittavan tasapainon voimakkuuden ja raekuoren välillä, ja se on suosittu materiaali auton ja rautatieosien valmistukseen.
- Korkeahiilivalko: Lämpökuormauksen vaikutus on merkittävin. Korkeahiilivalko voi saavuttaa korkean kovuuden kuormituksen kautta ja säätää sen raekuoren lämpökuormituksen avulla. Sen käytetään korkean voimakkuuden ja korkean kuljetuskyvyn osien, kuten jousien, veitsien ja mittaustyökalujen, valmistamiseen.
4. Liitos- ja prosessoitavuus:
Liitos- ja prosessoitavuus vaikuttavat suoraan teräsosaisten valmistuskustannuksiin ja käyttökelpoisuuteen.
- Alahiilevalko: sillä on erinomainen liitoskelpoisuus ja kylmän muotoilun ominaisuudet, ja sitä voidaan liittää useilla menetelmillä. Se käytetään laajasti rakennuksissa ja koneiden valmistuksessa.
- Keskitasoisen hiilivaroisen teräksen: Seilla on keskimääräinen liimattavuus ja se on alttiina rakoja liimattaessa. Siihen vaaditaan yleensä esilämpöinnin ja jälkiliimauksen käyttöä parantaakseen liimauksen laatua. Sen kuormitettavuus on myös hieman huonompi kuin matalahiilisteräksessä.
- Korkeahiilisteräksen: Huono liimattavuus, alttiina koveneumiskatkaisuihin, yleensä ei sovellu liimaamiseen. Se on myös alttiina rakoja ja hirvittyjä prosessoinnissa, mikä edellyttää erityisten työkalujen ja jäähdytysmenetelmien käyttöä.
5. sovellukset:
Suorituskyvyn erojen vuoksi kolmen tyyppisen teräskeksen käytöt ovat merkittävästi erilaisia.
- Matalahiilisteräs: Pääasiassa käytössä rakennusrakenteissa (esimerkiksi vahvistimet, profiilit) koneosissa (esimerkiksi vispit, ponnistimet), auton kokoonpanoissa jne.
- Keskitasoisen hiilivaroisen teräksen: Pääasiassa käytetty kestämään paineita koskevien rakenteiden osien valmistamiseen, kuten hampaita, pyörivät, yhdistelevät, koreoiden jne.
- Korkeahiilinen teräs: käytetään pääasiassa kulkavien ja korkean vahvuuden työkalujen, kuten veitsien, mittaustyökalujen, jousien ja pallorullien tuottamiseen jne.
Yleiset luokat:
Kiinan GB -standardissa ja amerikkalaisessa ASTM -standardissa eri hiilitasoja olevilla teräseillä on niiden tyypilliset edustajat:
- Matalahiilinen teräs: Q235 (Kiina), A36 (Yhdysvallat), SS400 (Japani)
- Keskimääräinen hiilivalmi: 45# valmi (Kiina), 1045 valmi (Yhdysvallat), S45C (Japani)
- Korkeahiilivalmi: T8, T10 valmi (Kiina), 1095 valmi (Yhdysvallat), SK85 (Japani)
Korrosiokestävyys ja pinta-osaaminen:
Hiilivety ei itsestään ole korrosiokestävää, joten sen käytössä se yleensä tarvitsee pinnan käsittelyn.
- Matalahiilivety: Usein käytetään puhdistuskaatosta, sähkökaatosta, muovikasvatusta ja muita menetelmiä korrosiokestävyyden parantamiseksi, mikä on laajalti käytössä ulkoilmissa tai kosteissa ympäristöissä.
- Keski- ja korkeahiilivety: Niiden korkean vahvuuden vuoksi ne usein hyödynnetään teollisuuslaitteistossa keskittyen enemmän öljyestettymiseen, vastarosteuksetukseen tai fosfaattikäsittelyyn, eikä niitä käytetä yleensä päivittäisissä altistumisympäristöissä.
Huomionarvoista on, että korkeahiilisillä teräksillä on suurempi korroosioriski, erityisesti varsinkaan kyttämisen ja lämpimien käsittelyjen aikana. Siksi korkeahiilisteräksiä yleensä peitetään suojakerroksella tai niitä lämmitetään ennen ja jälkeen käytön estääkseen korroosion.
Yhteenveto:
Vaikka alapitoisen, keskipitoisen ja korkeapitoisen teräs kuuluvattaan hiilesteräksen sarjaan, niiden eri hiilipitoisuuden takia ne kolme ovat toisistaan eriarvoisia mekaanisten ominaisuuksien, valmistuskyvyn, liimakelpoisuuden, lämpökuun ominaisuuksien ja soveltamisalusten suhteen. Nämä kolmen teräksen asianmukaista valintaa ja käyttöä on suuri merkitys tuotteiden laadun parantamiseksi, valmistuskustannusten hallitsemiseksi ja palveluehkoon pidentämiseksi.
+86 17611015797 (WhatsApp )
info@steelgroups.com
FI
Kuumat uutiset
