Koolstofstaal kan worden onderverdeeld in drie hoofdcategorieën op basis van zijn koolstofgehalte: laagkoolstalen, mediumkoolstalen en hoogkoolstalen. Vanwege het verschil in koolstofgehalte tonen de verschillende typen koolstalen ook aanzienlijke verschillen in hun organische structuur, mechanische eigenschappen, bewerkings technologie, enz. Het is echter cruciaal voor ons om het juiste materiaal te kiezen om de verschillen tussen laagkoolstalen, mediumkoolstalen en hoogkoolstalen te begrijpen.
Wat is koolstofstaal?
Koolstalen, ook wel koolstalen genoemd, zijn staalmaterialen met ijzer als hoofdelement, een bepaalde hoeveelheid koolstof (meestal minder dan 2,11%) maar zonder dat er grote hoeveelheden andere legermiddelen worden toegevoegd. Koolstaal is het meest basisse en gangbare type staalmateriaal. Op basis van het verschillende koolstofgehalte kan koolstaal worden verdeeld in laag-koolstaal, medium-koolstaal en hoog-koolstaal. Hoe hoger het koolstofgehalte, des te groter de sterkte en hardheid van het staal, maar de plasticiteit en taaiheid nemen daarentegen af. Hoe lager het koolstofgehalte, des te beter is de vormbaarheid en de schakelaarstelling van het staal.
Classificatie Van Koolstaal:
De classificatie van koolstaal berust voornamelijk op zijn koolstofgehalte. Volgens internationale en nationale vaak gebruikte normen wordt koolstaal als volgt ingedeeld:
- Laag-koolstaal: koolstofgehalte ligt doorgaans tussen 0,04% en 0,25%;
- Medium-koolstaal: koolstofgehalte ligt tussen 0,25% en 0,60%;
- Hoogkoolstofstaal: de koolstofinhoud ligt tussen 0,60% en 1,00%.
Hoewel de classificatie voornamelijk gebaseerd is op de koolstofinhoud, worden in specifieke toepassingen ook de gehalten van andere elementen (zoals mangaan, silicium, zwavel, fosfor, enz.) en de gebruiksaanwijzing en mechanische eigenschappen van het staal in aanmerking genomen.
Wat Is Het Verschil Tussen Laagkoolstofstaal, Middelkoolstofstaal En Hoogkoolstofstaal?
Hun verschillen komen voornamelijk tot uiting in de volgende 5 aspecten, zoals hieronder weergegeven:
1. Chemische samenstelling:
Het meest directe verschil tussen laagkoolstofstaal, middelkoolstofstaal en hoogkoolstofstaal komt tot uiting in hun chemische samenstelling. Naarmate de koolstofinhoud toeneemt, neemt de hardheid en sterkte van het staal toe, maar de ductiliteit en schaibaanpasbaarheid nemen af.
-
Lagkoolstaal: Naast het lage koolstofgehalte bevat het vaak een kleine hoeveelheid silicium (0,17~0,37%), mangaan (0,35~0,65%) enz., om de sterkte en bewerkbaarheid te verbeteren. Vanwege het lage koolstofgehalte heeft het goede plasticiteit, taaiheid en scheweldbaarheid.
- Middelkoolstaal: Het koolstofgehalte ligt doorgaans tussen 0,25% en 0,60%, en bevat het ook versterkende elementen zoals mangaan (0,50%~1,65%). De mechanische eigenschappen zijn relatief goed en geschikt voor thermische behandeling. In vergelijking met lagkoolstaal heeft het een hogere sterkte en hardheid, maar de taaiheid is verminderd.
- Hoogkoolstaal: Het koolstofgehalte ligt tussen 0,60% en 1,00%. Vanwege het hoge koolstofgehalte wordt de quench-hardheid en slijtstuwingsweerstand aanzienlijk verbeterd, maar de scheweldbaarheid en bewerkbaarheid zijn slecht.
2. Mechanische eigenschappen:
In termen van mechanische eigenschappen zijn de verschillen tussen deze drie typen staal bijzonder duidelijk. Mechanische eigenschappen omvatten treksterkte, buigsterkte, reklimiet, impacttaaiheid, hardheid, enz.
- Laaflaatzwalg: De treksterkte ligt gewoonlijk tussen 370~500MPa, de buigsterkte tussen 200~300MPa, en de reklimiet is zo hoog als meer dan 25%. Zijn voornaamste kenmerken zijn goede taaiheid en sterke vormbaarheid, en het is geschikt voor stoten, rekken en andere processen.
- Middellaatzwalg: Na kwellen en temperen kan de treksterkte bereikt worden tot 600~800MPa, de buigsterkte ligt tussen 400~600MPa, en de reklimiet tussen 15%~20%. Het heeft goede geïntegreerde mechanische eigenschappen en is met name geschikt voor de productie van constructiedelen.
- Hoogkoolstofstaal: De treksterkte kan meer dan 900~1300 MPa bereiken, maar de rekbaarheid is doorgaans minder dan 10% en de schokweerstand is slecht. Na koren en temperen kan het een extreem hoge hardheid verkrijgen, waardoor het een ideaal materiaal is voor snijgereedschap en vormgeving.
3. Verhittingsbehandelingsprestaties:
Verhitting is een belangrijk middel om de prestaties van staal te verbeteren. Laagkoolstofstaal, mediumkoolstofstaal en hoogkoolstofstaal reageren verschillend op verhitting.
- Laagkoolstofstaal: Door zijn lage koolstofgehalte kan de hardheid niet aanzienlijk worden verbeterd door verhitting. Het maakt voornamelijk gebruik van koud bewerken en carburiseren om de oppervlaktehardheid te verbeteren. Na annealeren kan het materiaal worden verzacht voor verdere verwerking.
- Medium koolstalen: Geschikt voor harden en tempen, dat wil zeggen harden en tempen, het regelt de structuur om het vereiste evenwicht tussen sterkte en taaiheid te verkrijgen, en is het voorkeursmateriaal voor de productie van auto- en spoorwegonderdelen.
- Hoogkoolstaal: Het effect van de thermische behandeling is het meest significant. Hoogkoolstaal kan een hoge hardheid bereiken door harden en zijn taaiheid aanpassen door tempen. Het wordt gebruikt voor de productie van hoogsterkte- en hoogslijtage-onderdelen zoals veer potràls, messen en meetgereedschap.
4. Loodsbaarheid en bewerkbaarheid:
Loodsbaarheid en bewerkbaarheid beïnvloeden rechtstreeks de productiekosten en gebruiksgemak van staal.
- Lagere koolstalen: Deze hebben uitstekende loodsbaarheid en koudvormende eigenschappen en kunnen op verschillende manieren gelast worden. Ze worden breed toegepast in de bouw- en machinebouwsector.
- Medium koolstalen: Het heeft gemiddelde smeefbaarheid en is gevoelig voor barsten tijdens het lassen. Het vereist meestal voorverwarming en naverwarmingsbehandeling om de kwaliteit van het laswerk te verbeteren. De bewerkbaarheid is ook iets minder goed dan bij lage koolstalen.
- Hoge koolstalen: slechte smeefbaarheid, gevoelig voor verhardingsbarsten, meestal niet geschikt voorlassen. Tijdens het bewerken is het ook vatbaar voor barsten en afbrokkeling, waardoor speciale gereedschappen en koelm methoden moeten worden gebruikt.
5. toepassingen:
Vanwege de verschillen in eigenschappen zijn de toepassingen van de drie soorten stalen ook aanzienlijk verschillend.
- Lage koolstalen: voornamelijk gebruikt voor bouwstructuren (zoals wiro's, staalfouten), mechanische onderdelen (zoals schroeven, moeren), autolichamen, etc.
- Medium koolstalen: voornamelijk gebruikt om belaste dragende onderdelen te fabriceren, zoals tandwielen, asse, koppelingen, kraanarmen, etc.
- Hoogkoolstofstaal: voornamelijk gebruikt voor het vervaardigen van slijtagebestendige en hoogsterkte gereedschappen zoals messen, meetgereedschappen, veerkrachtige veren, kogellagers, enz.
Gewone typen:
In de Chinese GB-standaard en de Amerikaanse ASTM-standaard hebben staalsoorten met verschillende koolstofinhoud hun typische vertegenwoordigers:
- Lage koolstofstaal: Q235 (China), A36 (VS), SS400 (Japan)
- Gemiddeld koolstofstaal: 45# staal (China), 1045 staal (VS), S45C (Japan)
- Hoogkoolstalen: T8, T10 staal (China), 1095 staal (VS), SK85 (Japan)
Corrosiebestendigheid en oppervlaktebehandeling:
Koolstaal zelf heeft geen goede corrosiebestendigheid, dus in de praktijk wordt het vaak gecombineerd met een oppervlaktebehandeling.
- Laaikoolstalen: Hot-dip galvaniseren, elektrogalvaniseren, kunststofspuiten en andere processen worden vaak gebruikt om de corrosiebestendigheid te verbeteren en worden breed toegepast in buiten- of vochtige omgevingen.
- Medium koolstalen en hoogkoolstalen: Door hun hoge sterkte worden ze vaak gebruikt in industriële apparatuur, met meer aandacht voor oliezegels, roestbestendige coatings of fosfaatbehandelingen, in plaats van omgevingen met dagelijkse blootstelling.
Het moet opgemerkt worden dat koolstalen met een hoge koolstofinhoud gevoeliger zijn voor oxidatie, vooral tijdens lassen en hittebehandeling. Daarom wordt hoogkoolstaal meestal voorzien van een beschermende laag of onderworpen aan hittebehandeling voor en na gebruik om corrosie te voorkomen.
Conclusie:
Hoewel lage, medium en hoge koolstalen tot de koolstalenreeks behoren, hebben de drie door hun verschillende koolstofgehalte elk hun eigen unieke kenmerken in mechanische eigenschappen, bewerkbaarheid, lasbaarheid, eigenschappen bij hittebehandeling en toepassingsgebieden. Een redelijke keuze en toepassing van deze drie soorten staal is van groot belang voor het verbeteren van de kwaliteit van ingenieursproducten, het beheersen van productiekosten en het verlengen van de dienstleven.
+86 17611015797 (WhatsApp )
info@steelgroups.com
NL
Nieuws
