Forskjellen mellom lav, medium og høy karbonstål

Kullstål kan deles inn i tre hovedtyper etter dens karboninnhold: lavt karbonstål, medium karbonstål og høyt karbonstål. Grunnet forskjellen i karboninnhold viser hver type karbonstål også betydelige forskjeller i sin organisatoriske struktur, mekaniske egenskaper, bearbeidingsteknologi osv. Likevel er det avgjørende for oss å velge riktig materiale for å forstå forskjellene mellom lavt karbonstål, medium karbonstål og høyt karbonstål.

Hva er karbonstål?

Karbonstål, også kjent som karbonstål, er et stalmateriale med jern som hovedelementet, en viss mengde karbon (generelt mindre enn 2,11 %), men uten å legge til store mengder av andre legeringselementer. Karbonstål er det mest grunnleggende og vanlige typen stalmateriale. Etter forskjellig karboninnhold kan karbonstål deles inn i lavkarbonstål, mellomkarbonstål og høykarbonstål. Jo høyere karboninnhold, jo større blir stålets styrke og hardhet, men plastisiteten og tørrhet reduseres tilsvarende. Jo lavere karboninnhold, jo bedre blir stålets formgivningsevne og sveiseegenskaper.

Klassifisering av karbonstål:

Klassifiseringen av karbonstål baserer seg hovedsakelig på dets karboninnhold. Ifølge internasjonale og nasjonale vanlige standarder klassifiseres karbonstål slik:

• Lavkarbonstål: karboninnholdet ligger generelt mellom 0,04 % og 0,25 %;
• Mellomkarbonstål: karboninnholdet ligger mellom 0,25 % og 0,60 %;
• Høykarbonstål: karboninnholdet ligger mellom 0,60% og 1,00%.

Selv om klassifiseringen hovedsakelig er basert på karboninnhold, i spesifikke anvendelser vil innholdet av andre elementer (som mangang, silisium, sullfor, fosfor osv.) og bruken og mekaniske egenskaper til stålet også tas med i betraktning.

Hva Er Forskjellen Mellom Lavkarbonstål, Midtkarbonstål Og Høykarbonstål?

Forskjellene deres vises hovedsakelig i følgende 5 aspekter, som vist nedenfor:

1. Kjemisk sammensetning:

Den mest direkte forskjellen mellom lavkarbonstål, midtkarbonstål og høykarbonstål reflekteres i deres kjemiske sammensetning. Med økende karboninnhold øker hårdheten og styrken på stålet, men dets ductilitet og svelebarhet reduseres.

• Lavkarbonstål: I tillegg til lav karboninnhold, inneholder det ofte en liten mengde silisium (0,17~0,37%), mangane (0,35~0,65%) osv., for å forbedre dets styrke og bearbeidbarhet. Grunnet lavt karboninnhold har det god plastisitet, tøkhetsgrad og svelebarhet.
• Mellomkarbonstål: Karboninnholdet ligger vanligvis mellom 0,25% og 0,60%, og det inneholder også forsterkningselementer som mangane (0,50%~1,65%). Dets mekaniske egenskaper er relativt gode og det er egnet for varmebehandling. I sammenligning med lavkarbonstål, har det høyere styrke og hardhet, men dets tøkhetsgrad er redusert.
• Høykarbonstål: Karboninnholdet ligger mellom 0,60% og 1,00%. Grunnet høyt karboninnhold er dens quench-hardhet og skurremotstand betydelig forbedret, men dets svelebarhet og bearbeidbarhet er dårlige.

2. Mekaniske egenskaper:

Når det gjelder mekaniske egenskaper, er forskjellene mellom disse tre typer stål spesielt synlige. Mekaniske egenskaper omfatter trakkraft, givningsstyrke, forlengethet, kraftigheit, hardhet osv.

• Lavkarbonstål: Trakkraften ligger vanligvis mellom 370~500MPa, givningsstyrken mellom 200~300MPa, og forlengetheten er så høy som over 25%. Dets fremragende trekkjer er god tøffhet og sterke plastisitet, og det er egnet for presseforming, straktning og andre prosesser.
• Mellomkarbonstål: Etter kvart og temper kan trakkraften nå 600~800MPa, givningsstyrken ligger mellom 400~600MPa, og forlengetheten er mellom 15%~20%. Den har gode generelle mekaniske egenskaper og er spesielt egnet for produksjon av konstruksjonsdeler.
• Høykarbonstål: Trekkfastheten kan nå over 900~1300MPa, men strekningen er vanligvis mindre enn 10%, og spredetoughnessen er dårlig. Etter kvtering og temperering kan det oppnå ekstremt høy hardhet, som gjør det til et ideelt materiale for skjæringsverktøy og former.

3. Varmehandlingsegenskaper:

Varmehandling er et viktig middel for å forbedre egenskapene til stål. Lavkarbonstål, mellomkarbonstål og høykarbonstål reagerer forskjellig på varmehandling.

• Lavkarbonstål: På grunn av den lave karboninnholdet kan hardheten ikke forbedres betydelig ved varmehandling. Den bruker hovedsakelig koldeforming og carburizingbehandling for å forsterke overflattehardheten. Etter annealing kan materialet bløffes for etterfølgende bearbeiding.
• Mediumtungst kolsstoffstål: Egnet for hardføring og temperering, det vil si hardføring og temperering, hvor man kontrollerer organisasjonen for å oppnå den nødvendige balansen mellom styrke og tøffhet, og er det foretrakte materialet for fremstilling av bil- og jernbanekomponenter.
• Høytungst kolsstoffstål: Effekten av varmebehandling er mest betydelig. Høytungst kolsstoffstål kan oppnå høy hardhet gjennom hardføring, og tilpasse sin tøffhet gjennom temperering. Det brukes til å lage høy-styrke og høy-skadebestandne deler som fjederer, kniver og måleverktøy.

4. Svevarsegnethet og bearbeidbarhet:

Svevarsegnethet og bearbeidbarhet påvirker direkte produksjonskostnadene og brukervennligheten av stål.

• Lavtungst kolsstoffstål: Det har utmærket svevarsegnethet og egenskaper for koldeformering, og kan sveises ved flere metoder. Det brukes mye i bygg- og maskinproduksjon.
• Medium karbonstål: Det har gjennomsnittlig sambærskap og er nokså oppgitt til å få sprakk under velding. Det krev vanligvis forvarming og ettervarmet behandling for å forbedre veldingskvaliteten. Dets bearbeidbarhet er også litt mindre enn lavkarbonstål.
• Høykarbonstål: Dette stålet har dårlig sambærskap, er oppgitt til å hårdne og sprække, og er vanligvis ikke egnet for velding. Det er også oppgitt til å sprække og splitte under bearbeiding, hvilket krever bruk av spesielle verktøy og kjølemetoder.

5. Anvendelser:

På grunn av forskjellene i egenskaper, er bruken av de tre typer stål også betydelig forskjellig.

• Lavkarbonstål: hovedsakelig brukt for byggekonstruksjoner (som stålarmatur, stålprofiler), maskindeler (som skruer, mumier), bilkaroserier osv.
• Medium karbonstål: hovedsakelig brukt til å lage lastbærende konstruksjonsdeler, som tannhjul, akser, koblingsstenger, kranarme osv.
• Høykarbonstål: hovedsakelig brukt til å lage motstandsdyktige og høytrykksverktøy som kniver, måleverktøy, fjærer, kulelager osv.

Vanlige typer:

I den kinesiske GB-standarden og den amerikanske ASTM-standarden har stål med forskjellig karboninnhold sine typiske representanter:

• Lavkarbonstål: Q235 (Kina), A36 (USA), SS400 (Japan)
• Mediumt karbonstål: 45# stål (Kina), 1045 stål (USA), S45C (Japan)
• Høykarbonstål: T8, T10 stål (Kina), 1095 stål (USA), SK85 (Japan)

Korrosjonsmotstand og overflatebehandling:

Karbonstål har ikke god korrosjonsmotstand i seg selv, så det må vanligvis kombineres med overflatebehandling i anvendelsen.

• Lavkarbonstål: Hveit galvanisering, elektrogalvanisering, plastspray og andre prosesser brukes ofte for å forbedre korrosjonsmotstanden og blir mye brukt i utendørs eller fuktige miljøer.
• Mediumtungt karbonstål og høytungt karbonstål: På grunn av deres høy styrke brukes de ofte i industriell utstyr, med større fokus på oljedikninger, anti-rust behandlinger eller fosfatbehandlinger, istedenfor å være utsatt i vanlige miljøer.

Det bør merkes at stål med høy karboninnhold er mer utfordrende når det gjelder oksidering, spesielt under velding og varmebehandling. Derfor blir høytungt karbonstål vanligvis dekket med en beskyttende lag eller utholdt varmebehandling før og etter bruk for å forebygge korrosjon.

Konklusjon:

Selv om lavtungt karbonstål, mediumtungt karbonstål og høytungt karbonstål tilhører karbonstålserien, har de på grunn av forskjellig karboninnhold hver sine unike egenskaper når det gjelder mekaniske egenskaper, bearbeidbarhet, svarmingsdyktighet, varmebehandlingskarakteristikk og anvendelsesområder. En rimelig valg og anvendelse av disse tre typer stål er av stor betydning for å forbedre kvaliteten på ingeniørprodukter, kontrollere produsjonskostnader og forlenge tjenestelivet.

  +86 17611015797 (WhatsApp )        

  info@steelgroups.com