Stal węglowa może zostać podzielona na trzy główne typy zgodnie ze swoją zawartością węgla: stal niskowęglowa, stal średniewęglowa i stal wysokowęglowa. Ze względu na różnicę w zawartości węgla, każdy rodzaj stali węglowej pokazuje również istotne różnice w strukturze organizacyjnej, właściwościach mechanicznych, technologii przetwarzania itp. Jednakże, jest to kluczowe dla nas, aby wybrać odpowiedni materiał, zrozumieć różnice między stalą niskowęglową, stalą średniewęglową i stalą wysokowęglową.
Co to jest stal węglowa?
Stal węglowa, zwana również stalą węglową, to materiał złożony z żelaza jako głównego elementu, pewnej ilości węgla (zazwyczaj mniej niż 2,11%), ale bez dodawania dużych ilości innych elementów stopowych. Stal węglowa jest podstawowym i najczęnajpopularniejszym rodzajem materiału staliowego. Według różniącej się zawartości węgla stal węglowa dzieli się na stal niskowęglową, stal średniowęglową i stal wysokowęglową. Im wyższa jest zawartość węgla, tym większa jest wytrzymałość i twardość stali, ale plastyczność i odporność na uderzenia są odpowiednio obniżane. Im niższa zawartość węgla, tym lepsze są właściwości wydłużalne i spawalne stali.
Klasyfikacja stali węglowej:
Klasyfikacja stali węglowej opiera się przede wszystkim na jej zawartości węgla. Zgodnie z międzynarodownacjonalnymi i międzynarodowmiernymi standardami powszechnie stosowanymi, stal węglowa klasyfikowana jest następująco:
- Stal niskowęglowa: zawartość węgla wynosi ogółem od 0,04% do 0,25%;
- Stal średniowęglowa: zawartość węgla mieści się między 0,25% a 0,60%;
- Stal wysokowęglowa: zawartość węgla znajduje się między 0,60% a 1,00%.
Chociaż klasyfikacja opiera się przede wszystkim na zawartości węgla, w konkretnych zastosowaniach uwzględniana jest również zawartość innych elementów (takich jak mangan, siarka, fosfor itp.) oraz zastosowanie i właściwości mechaniczne stali.
Jaka jest różnica między stalą niskowęglową, stalą średniowęglową a stalą wysokowęglową?
Ich różnice znajdują się przede wszystkim w następujących 5 aspektach, jak pokazano poniżej:
1. Skład chemiczny:
Najbardziej bezpośrednią różnicą między stalą niskowęglową, stalą średniowęglową a stalą wysokowęglową jest ich skład chemiczny. W miarę wzrostu zawartości węgla zwiększa się twardość i wytrzymałość stali, ale maleje jej plastyczność i spawalność.
-
Stal niskowęglowa: Oprócz niskiej zawartości węgla, często zawiera małą ilość krzemu (0,17~0,37%), manganu (0,35~0,65%) itp., aby poprawić jej wytrzymałość i obrabiwalność. Z powodu niskiej zawartości węgla, ma dobrą plastyczność, trwałość i spawalność.
- Stal średniewęglowa: Zawartość węgla wynosi zazwyczaj od 0,25% do 0,60%, a także zawiera elementy wzmacniające, takie jak mangan (0,50%~1,65%). Jej właściwości mechaniczne są względnie dobre i nadaje się do obróbki cieplnej. W porównaniu do stali niskowęglowej, ma większą wytrzymałość i twardość, ale mniejszą trwałość.
- Stal wysokowęglowa: Zawartość węgla wynosi od 0,60% do 1,00%. Z powodu wysokiej zawartości węgla, jej twardość po utwardzeniu i odporność na zużycie są istotnie zwiększone, ale jej spawalność i obrabiwalność są słabe.
2. Właściwości mechaniczne:
Co do właściwości mechanicznych, różnice między tymi trzema rodzajami stali są szczególnie widoczne. Właściwości mechaniczne obejmują wytrzymałość na rozciąganie, granicę plastyczności, wydłużenie, odporność na uderzenia, twardość itp.
- Stal niskowęglowa: Wytrzymałość na rozciąganie zwykle mieści się w przedziale 370~500MPa, granica plastyczności wynosi od 200~300MPa, a wydłużenie osiąga nawet ponad 25%. Jej wybitnymi cechami są dobra wytrzymałość i silna plastyczność, nadaje się do tłoczenia, wyciągania i innych procesów.
- Stal średniowęglowa: Po utwardzeniu i odprężaniu wytrzymałość na rozciąganie może osiągnąć 600~800MPa, granica plastyczności mieści się w zakresie 400~600MPa, a wydłużenie wynosi od 15%~20%. Ma dobre zintegrowane właściwości mechaniczne i jest szczególnie odpowiednia do produkcji elementów konstrukcyjnych.
- Stal wysokowęglowa: Mocno wytrzymałość rozciągania może osiągnąć ponad 900~1300MPa, ale wydłużenie zwykle wynosi mniej niż 10%, a odporność na uderzenia jest niska. Po wytwarce i odpałkowaniu można uzyskać ekstremalnie wysoką twardość, co czyni ją idealnym materiałem na narzędzia cięcia i formy.
3. Właściwości obróbki cieplnej:
Obróbka cieplna jest ważnym sposobem na poprawę właściwości stali. Stal niskowęglowa, średniowęglowa i wysokowęglowa reagują różnie na obróbkę cieplną.
- Stal niskowęglowa: Ze względu na niską zawartość węgla, jej twardość nie może być istotnie poprawiona przez obróbkę cieplną. Głównie używa się zimnego формowania i渗węglowania, aby zwiększyć twardość powierzchniową. Po annealingu materiał może zostać umiękHzony dla późniejszego przetwarzania.
- Stal z średnim zawartością węgla: Nadaje się do wypału i odpału, czyli wypału i odpału, kontroluje strukturę, aby uzyskać wymagane równowagę między wytrzymałością a odpornością na uderzenia, jest preferowanym materiałem do produkcji części samochodowych i kolejowych.
- Stal z wysokim zawartością węgla: Efekt obróbki cieplnej jest najbardziej znaczący. Stal z wysokim zawartością węgla może osiągnąć dużą twardość poprzez wypalenie, a jej odporność na uderzenia można dostosować za pomocą odpału. Służy do produkcji części o wysokiej wytrzymałości i odporności na zużycie, takich jak sprężyny, noże i narzędzia do pomiaru.
4. Spawalność i przetwarzalność:
Spawalność i przetwarzalność bezpośrednio wpływają na koszt produkcji i łatwość użytkowania stali.
- Stal z niskim zawartością węgla: Ma doskonałą spawalność i właściwości formowania zimnego, można ją spawać różnymi metodami. Jest powszechnie stosowana w budownictwie i produkcji maszyn.
- Stal z średnim zawartością węgla: Ma przeciętną spawalność i podczas spawania jest podatna na powstawanie pęknięć. Zazwyczaj wymaga podgrzewania i pośpiesznego traktowania cieplnego, aby poprawić jakość spoiny. Jej przetwarzalność jest również nieco gorsza niż u stali o niskim zawartości węgla.
- Stal z wysokim zawartością węgla: mała spawalność, podatna na twardnienie i pęknięcia, zazwyczaj nie nadaje się do spawania. Podczas obróbki może również pojawiać się pęknięcia i odłamy, co wymaga stosowania specjalnych narzędzi i metod chłodzenia.
5. zastosowania:
Ze względu na różnice w właściwościach, zastosowania tych trzech rodzajów stali są również znacząco różne.
- Stal z niskim zawartością węgla:主要用于制造建筑结构（如钢筋、型钢）、机械零件（如螺栓、螺母）、汽车车身等。
- Stal z średnim zawartością węgla:主要用于制造承载结构零件，如齿轮、轴、连杆、起重机臂等。
- Stal wysokowęglowa: przede wszystkim używana do produkcji narzędzi o wysokim oporze na zużycie i dużej sile, takich jak noże, narzędzia pomiarowe, sprężyny, piłki toczne itp.
Popularne stopy:
W chińskim standardzie GB i amerykańskim standardzie ASTM stale o różnych zawartościach węgla mają swoje typowe reprezentanty:
- Stal niskowęglowa: Q235 (Chiny), A36 (USA), SS400 (Japonia)
- Stal z średnim zawartością węgla: stal 45# (Chiny), stal 1045 (USA), S45C (Japonia)
- Stal wysokowęglowa: Stal T8, T10 (Chiny), stal 1095 (USA), SK85 (Japonia)
Odporność na korozyję i obróbka powierzchni:
Stal węglowa sama w sobie nie ma dobrej odporności na korozyję, dlatego zazwyczaj wymaga dopasowania obróbki powierzchniowej w zastosowaniu.
- Stal niskowęglowa: Często stosuje się galwanizację cieplną, elektrogalwanizację, nanoszenie plastiku i inne procesy, aby zwiększyć odporność na korozyję, co znajduje szerokie zastosowanie w środowiskach na zewnątrz lub wilgotnych.
- Stal z średnim zawartością węgla i stal z wysokim zawartością węgla: Ze względu na ich dużą wytrzymałość, są często używane w urządzeniach przemysłowych, koncentrując się bardziej na uszczelnieniach olejowych, antykorozji lub lekach fosforanowych, niż na codziennych warunkach eksploatacji.
Należy zwrócić uwagę, że stale o wysokiej zawartości węgla są bardziej podatne na utlenianie, zwłaszcza podczas spawania i obróbki cieplnej. Dlatego stal o wysokiej zawartości węgla jest zwykle pokryta warstwą ochronną lub poddana obróbce cieplnej przed i po użytkowaniu, aby zapobiec korozyj.
Wnioski:
Chociaż stal o niskim, średnim i wysokim zawartością węgla należą do serii stali węglowych, ze względu na różny poziom zawartości węgla, te trzy mają swoje własne charakterystyczne właściwości mechaniczne, obracanie, spawalność, cechy obróbki cieplnej i obszary zastosowań. Rozsądne wyboru i zastosowanie tych trzech rodzajów stali ma ogromne znaczenie dla poprawy jakości produktów inżynieryjnych, kontrolowania kosztów produkcji i przedłużania czasu użytkowania.
+86 17611015797 (WhatsApp )
info@steelgroups.com
PL
Gorące Wiadomości
