Skillnaden mellan låg-, medium- och högkolhydrådstål

Kolstål kan delas in i tre huvudtyper beroende på dess kolhalt: lågkolstål, mellankolstål och högkolstål. På grund av skillnaderna i kolhalten visar varje typ av kolstål också betydande skillnader i sin organisationsstruktur, mekaniska egenskaper, bearbetningsteknik osv. Det är dock avgörande för oss att välja rätt material för att förstå skillnaderna mellan lågkolstål, mellankolstål och högkolstål.

Vad är kolstål?

Kolstål, även känt som kolstål, är ett stålmaterial med järn som huvudelementet, en viss mängd kol (vanligtvis mindre än 2,11%) men utan att stora mängder av andra legeringselement har lagts till. Kolstål är den mest grundläggande och vanliga typen av stalmaterial. Enligt olika kolhalt kan kolstål delas in i lågkolstål, mellankolstål och högkolstål. Ju högre kolhalt, desto större är stålets styrka och hårdhet, men plasticiteten och tågheten minskar motsvarande. Ju lägre kolhalten, desto bättre dragbarhet och svetsningsegenskaper har stålet.

Klassificering av kolstål:

Klassificeringen av kolstål baseras huvudsakligen på dess kolhalt. Enligt internationella och nationella vanligt förekommande standarder klassas kolstål som följer:

• Lågkolstål: kolhalten ligger vanligtvis mellan 0,04% och 0,25%;
• Mellankolstål: kolhalten ligger mellan 0,25% och 0,60%;
• Högkollegstål: kolhalt ligger mellan 0,60% och 1,00%.

Fastän klassificeringen huvudsakligen baseras på kolhalten, i specifika tillämpningar tas även andelen av andra element (som mangans, silikium, svavel, fosfor etc.) och stålets användning och mekaniska egenskaper hänsyn till.

Vad är skillnaden mellan lågkolstål, mellankolstål och högkolstål?

Deras skillnader återspeglas huvudsakligen i följande 5 aspekter, som visas nedan:

1. Kemisk sammansättning:

Den mest direkta skillnaden mellan lågkolstål, mellankolstål och högkolstål syns i deras kemiska sammansättning. När kolhalten ökar stegvis, ökar hårdheten och styrkan på stålet, men dess ductilitet och sövbarhet minskar.

• Lågkolstål: Utöver den låga kolhalt innehåller det ofta en liten mängd silikium (0,17~0,37%), mangans (0,35~0,65%) etc., för att förbättra dess styrka och bearbetbarhet. På grund av den låga kolhalten har det god plasticitet, tåghet och lättsmide.
• Medelkolstål: Kolhalten är vanligtvis mellan 0,25% och 0,60%, och det innehåller också förstärkande element som mangans (0,50%~1,65%). Dess mekaniska egenskaper är relativt bra och lämpar sig för värmebehandling. Jämfört med lågkolstål har det högre styrka och hårdhet, men dess tåghet minskas.
• Högkolstål: Kolhalten ligger mellan 0,60% och 1,00%. På grund av den höga kolhalten har dess kvarts-hårdhet och smörjningsmotstånd förbättrats avsevärt, men dess lättsmide och bearbetbarhet är dålig.

2. Mekaniska egenskaper:

När det gäller mekaniska egenskaper är skillnaderna mellan dessa tre typer av stål särskilt uppenbara. Mekaniska egenskaper inkluderar dragstyrka, eftergivningsstyrka, utsträckning, påverkan av tuffhet, hårdhet etc.

• Lågkolstål: Dragstyrkan ligger vanligtvis mellan 370~500MPa, eftergivningsstyrkan mellan 200~300MPa och utsträckningen är så hög som mer än 25%. Dess framträdande egenskaper är god tuffhet och stark duktilitet, och det är lämpligt för pressning, sträckning och andra processer.
• Mediumkolstål: Efter kvättning och temperering kan dragstyrkan nå 600~800MPa, eftergivningsstyrkan ligger mellan 400~600MPa och utsträckningen mellan 15%~20%. Det har goda övergripande mekaniska egenskaper och är särskilt lämpligt för tillverkning av konstruktionselement.
• Högkollegstål: Dragningsstyrkan kan uppnå mer än 900~1300 MPa, men utsträckningen är vanligtvis mindre än 10%, och påverkningsutståndet är dåligt. Efter kvickning och temperering kan det få extremt hög hårdhet, vilket gör det till ett idealiskt material för skärningsverktyg och former.

3. Värmebehandlingsegenskaper:

Värmebehandling är ett viktigt medel för att förbättra egenskaperna hos stål. Lågkollegstål, mellankollegstål och högkollegstål reagerar olika på värmebehandling.

• Lågkollegstål: På grund av dess låga kolhalt kan inte hårdheten förbättras markant genom värmebehandling. Det använder främst kallbearbetning och karburering för att förstärka ythårdheten. Efter annekering kan materialet mjuknas för efterföljande bearbetning.
• Medium kolsyra: Lämplig för kvickning och temperering, det vill säga kvickning och temperering, där man kontrollerar organisationen för att få den krävda balansen mellan styrka och tåghet, och är det föredragna materialet för tillverkning av bil- och järnvägsdelar.
• Hög kolsyra: Värmebehandlingsresultatet är mest betydande. Hög kolsyra kan få hög hårdhet genom kvickning och justera sin tåghet genom temperering. Den används för tillverkning av högpresterande och högutslitningsbeständiga delar som fjädrar, knivar och mätinstrument.

4. Svetsbarhet och bearbetningsbarhet:

Svetsbarhet och bearbetningsbarhet påverkar direkt tillverkningskostnaden och användbarheten av stål.

• Låg kolsyra: Den har utmärkt svetsbarhet och kallformningsegenskaper och kan svetas med en mängd olika metoder. Den används allmänt inom bygg- och maskintillverkning.
• Medium kolsyra: Den har genomsnittlig svetsbarhet och är benägen att få sprickor under svetsning. Den kräver vanligtvis förvarmning och eftervärmebehandling för att förbättra svetskvaliteten. Dess bearbetningsbarhet är också något sämre än lågkolsyra.
• Högkolsyra: dålig svetsbarhet, benägen att hårda sprickor, vanligtvis inte lämplig för svetsning. Den är också benägen att få sprickor och skador under bearbetningen, vilket kräver användning av specialverktyg och kölningsmetoder.

5. tillämpningar:

På grund av skillnaderna i prestationer är användningarna av de tre typerna av stål också mycket olika.

• Lågkolsyra: främst används för byggnadsstrukturer (som stålarmatur, stålprofiler), maskindelar (som skruvar, muttrar), bilmotorer etc.
• Medium kolsyra: främst används för tillverkning av belastningsbärande strukturella delar, som hjulteänder, axlar, kopplingar, kranarmar etc.
• Högkollegstål: används främst för tillverkning av slitagebeständiga och höggradsfasta verktyg som knivar, mätningsverktyg, fjädrar, kugghjul mm.

Vanliga kvaliteter:

I den kinesiska GB-standarden och den amerikanska ASTM-standarden har stål med olika kolhalt sina typiska representanter:

• Lågkolstål: Q235 (Kina), A36 (USA), SS400 (Japan)
• Medium kolsjukstål: 45# stål (Kina), 1045 stål (USA), S45C (Japan)
• Högkollegstål: T8, T10 stål (Kina), 1095 stål (USA), SK85 (Japan)

Korrosionsbeständighet och yttbehandling:

Kollegstål har inte goda korrosionsbeståndighetsegenskaper i sig, så det behöver vanligtvis kombineras med yttbehandling vid användning.

• Lågkollegstål: Hetsmälta galvanisering, elektrogalvanisering, plastsprutning och andra processer används ofta för att förbättra korrosionsbeständigheten och används allmänt i utemiljöer eller fuktiga miljöer.
• Medium kolsyster och högkolsyster: På grund av deras höga styrka används de ofta i industriutrustning, med fokus på oljedäcken, rustfria överdrag eller fosfateringsskydd, snarare än för daglig miljöexponering.

Det bör noteras att stål med hög kolhalt är mer benäget att oxidera, särskilt under värden och hetbearbetning. Därför behandlas högkolsstål vanligtvis med en skyddslager eller utsätts för hetbehandling innan och efter användning för att förhindra korrosion.

Slutsats:

Även om lågkolsstål, medium kolsyster och högkolsstål tillhör kolsysteriet, så har de på grund av den olika kolhalten sina egna distinkta karaktärsdrag när det gäller mekaniska egenskaper, bearbetbarhet, svetsbarhet, hetbehandlingskaraktär och tillämpningsområden. En rimlig val och tillämpning av dessa tre typer av stål är av stor betydelse för att förbättra kvaliteten på tekniska produkter, kontrollera tillverkningskostnader och förlänga livslängden.

  +86 17611015797 (WhatsApp )        

  info@steelgroups.com