Oțel carbon dur. Oțeluri carbon: caracteristici, clasificare, prelucrare și aplicare. După gradul de dezoxidare, oțelurile se împart în

), și aliate - din fier, carbon și alți aditivi de aliaj. Proprietățile mecanice ale oțelurilor depind de conținutul de carbon (Fig. 1). În practică, nu se folosește fier pur, dar se folosesc aliaje de fier și carbon: oțel (conținutul de carbon din aliaj este de până la 2%) și fonta (conținutul de carbon este de 2-6%).

Cu un conținut scăzut de carbon (de la 0,05 la 0,3%), oțelul este bine rulat în foi, îndoit, ștanțat și tras la rece, ușor de prelucrat cu freza, sudat bine și tăiat cu oxigen, dar practic nu este întărit, are un grad relativ scăzut. duritate și rezistență la uzură. Acest oteluri de constructii, din care sunt produse prin laminare țevi, table, canale, grinzi în I, oțel unghiular și alte produse laminate utilizate pentru fabricarea structurilor de construcții.

O cantitate mică de carbon din oțel (până la 0,0001%) poate fi plasată în spațiile libere ale rețelei cristaline, dar cea mai mare parte a carbonului se află într-o stare asociată chimic cu fierul - sub formă de cementită Fe 3 C.

Oțelul carbon este un amestec de granule de fier și carburi de fier. Primele sunt numite în metalurgie - ferită, iar cele din urmă - cementită.

Orez. 1. Influența conținutului de carbon asupra caracteristicilor mecanice ale oțelurilor: duritate HB, rezistență, rezistență la impact un, și alungirea relativă.

Se numesc oțeluri care conțin 0,7-1,3% carbon instrumental, din ele se realizează scule de tăiere (burghie, robinete, matrițe, freze etc.). Oțelurile cu un conținut de carbon de 0,3-1,3% sunt bine întărite, devin mai dure și mai rezistente la uzură. Cu cât există mai mult carbon în aceste oțeluri, cu atât devin mai dure și mai puternice, cu atât mai puțin dure și ductile și cu atât sunt procesate și sudate mai rău.

Oțelul se numește carbon (nealiat) dacă nu conține alte elemente de aliere în afară de carbon. În mod firesc, conține impurități ale altor elemente (sulf, fosfor, mangan, siliciu etc.), care au pătruns în el din materiile prime în timpul producției de oțel, adică. din minereu de fier, fier vechi, fontă.

Oțelurile cu conținut ridicat de carbon sunt mai rezistente și mai dure decât oțelurile cu conținut scăzut de carbon, dar mai puțin ductile și mai casante. Prin urmare, conținutul de carbon, determinând proprietățile oțelurilor, le împarte în grupuri de scop: CONSTRUCȚII - ductilitate scăzută și rezistență la impact; INSTRUMENTAL - duritate mai mare; Oțelurile pentru inginerie mecanică, în comparație cu oțelurile pentru construcții, au valori mai mici ale rezistenței la impact și ductilității, dar rezistență și duritate crescute.

Fig.2. Clasificarea oțelurilor carbon după calitate.

Otelurile sunt clasificate dupa urmatoarele criterii: compozitie chimica (carbon si aliaj); după scop (construcții, instrumentale); dupa metoda de productie (vatra deschisa, Bessemer); după calitate (obișnuit, de înaltă calitate, de înaltă calitate).

Oțelurile de calitate obișnuită (Fig. 2) sunt împărțite în trei grupe: A, B și C. Grupa A este oțelul St0, St1, St2, St3, St4, St5, St6 (Anexa 1). Proprietățile mecanice ale acestor oțeluri sunt standardizate (s b, s t, d). Numărul din clasa de oțel înseamnă numărul său condiționat și variază de la 0 la 6, cu cât acest număr este mai mare, cu atât este mai mare valoarea lui s in și s t. Indicii B și C sunt indicați în clasele de oțel din grupele B și C și indicele A pentru oțelurile din grupa A nu este indicată.

Există varietăți de oțeluri din grupa A prin dezoxidare (kp, sp, ps) și după conținutul de mangan (G): St0, St1kp, St1ps, St1sp, St2ps, St2sp, St3kp, St3ps, St3sp, St3Gps, St3Gsp,

Pentru oțelurile din grupa B, compoziția chimică este standardizată pentru carbon (de la 0,23 la 0,49%), siliciu (0,05-0,35%) și mangan (0,25-1,2%): BSt0, BSt1, BSt6 (anexa 2).

Se repetă aceleași tipuri de oțeluri ca și în grupa A în ceea ce privește dezoxidarea și conținutul de mangan: BSt0, BSt1kp, BSt1ps, BSt6.

Grupa B - compoziția chimică și proprietățile mecanice sunt standardizate: VSt1, VSt2, VSt3, VSt4, VSt5 (indice B - oțel grup B; spre deosebire de oțelurile din grupele A și B, nu există oțeluri St0, St6 în grupa B).

În funcție de gradul de dezoxidare, oțelurile sunt împărțite în:

Otelurile la fierbere (continut mare de oxigen in oxizi de fier si mai putin de 0,005% Si) au un prag de fragilitate la rece mai scazut, prin urmare aceste oteluri (St1kp, St2kp, St3kp, St4kp) nu pot fi folosite pentru constructii care functioneaza la temperaturi scazute;

Oțeluri blânde (St1sp, St2sp), care sunt mai fiabile la temperaturi scăzute;

Oteluri semi-silențioase (St1ps, St2ps,).

Exemple de decodare a denumirilor de oțel: oțel St2kp3 - oțel de calitate obișnuită din grupa A, grad St2, fierbere, categoria 3; oțel VSt4kp4 - oțel de calitate obișnuită, grupa B, grad St 4, fierbere, categoria 4.

Oțelurile carbon de înaltă calitate pot fi cu conținut normal de mangan (05kp, 08kp, 25, 85) sau cu conținut crescut de mangan (15G, 20G, 85G).

Numărul din ștampilă indică conținutul de carbon în sutimi de procent, iar indicele G indică prezența manganului (1%). Oțelurile de înaltă calitate conțin mai puține impurități nocive (S< 0,02 %, Р < 0,03 %) и обозначаются индексом А в конце марки стали. Например: У8А - высококачественная высокоуглеродистая, инструментальная, сталь, содержащая 0,8 % углерода.

Aplicarea oțelurilor carbon în construcții și inginerie mecanică:

1. Oțelurile de calitate obișnuită sunt utilizate în structuri care nu sunt supuse sarcinilor dinamice și temperaturilor scăzute.

2. Oțeluri 08kp, 05kp - pentru ștanțarea tablei în industria auto și alte industrii.

3. Oteluri St0, St1, St2, St08, St25 - pentru producerea tablelor laminate, canalelor etc.

4. Oteluri 10, 15, 25 - pentru structuri sudate si nituite (fara tratament termic ulterior).

5. Oteluri St3kp, St5, MSt3kp etc. pentru fabricarea produselor din beton armat (Anexa 3).

6. Structurile de tablă, rezervoarele, conductele sunt realizate din oțeluri MSt1kp, MSt2kp, MSt3ps.

7. Oteluri 30, 35, 40 - pentru piese (arbori, osii, angrenaje) care functioneaza sub sarcini mari (supus normalizarii si calirii).

8. Oțel 45, 50 - pentru arbori cotiți.

9. Oțeluri 55, 60, 65 și 70 - arcuri, arcuri, roți dințate (călire și revenire).

Oțelul carbon - un aliaj de fier și carbon - ocupă aproximativ 80% din volumul total al produselor metalice. Materialul are proprietăți mecanice satisfăcătoare și costuri de producție relativ scăzute. Densitatea oțelului (de la 7,7 la 7,9) * 103 kg/m3.

Aliajul poate fi ușor prelucrat prin presiune și tăiere. Trebuie remarcat faptul că materialul este superior aliajului aliat în aceste proprietăți. În același timp, oțelul carbon este mai puțin avansat din punct de vedere tehnologic datorită ratei ridicate de întărire critică, aliajul este răcit în apă. Acest lucru, la rândul său, duce la deformarea și deformarea semnificativă a produselor. Pentru a avea aceeași rezistență ca un aliaj aliat, acesta trebuie călit la o temperatură mai scăzută. În acest sens, sunt reținute mai multe, ceea ce reduce rezistența structurală a materialului.

Oțelul carbon vine în două tipuri: de înaltă calitate și de calitate obișnuită.

Al doilea tip este reprezentat de produse laminate: canale, țevi, unghiuri, foi, grinzi, tije și altele. În oțelul carbon de calitate obișnuită, conținutul de incluziuni nemetalice și impurități dăunătoare este acceptabil. Este permis și un anumit grad de saturație cu gaz a materialului.

În conformitate cu complexul de proprietăți și scop, aliajele de carbon sunt împărțite în grupuri A, B și C.

Prima grupă (A) este utilizată la fabricarea pieselor fără utilizarea prelucrării la cald. Astfel, materialul își păstrează proprietățile mecanice.

Oțelurile din grupa B sunt utilizate în producția de piese prin prelucrare la cald (de exemplu, laminare, forjare, sudare). În acest caz, proprietățile mecanice și structura originală se modifică. Informațiile despre compoziția chimică sunt importante pentru aceste părți. În funcție de informații, se va determina modul de procesare la cald.

Oțelurile din grupa B sunt utilizate pentru fabricarea structurilor sudate și a pieselor critice.

Trebuie remarcat faptul că metoda de prelucrare a materialului metalic afectează conductivitatea termică a oțelului. Astfel, orice impact asupra produsului prin presiune crește capacitatea de a conduce căldura către partea mai puțin încălzită a acestuia din zona mai încălzită.

Oțelurile carbon din cele trei grupuri de mai sus de calitate obișnuită sunt destinate producției de diferite structuri metalice, dispozitive ușor încărcate și piese de mașini. Acest tip de material este aplicabil in cazurile in care performanta produselor este asigurata datorita rigiditatii. Oțelurile carbon de calitate obișnuită sunt utilizate pe scară largă în industria construcțiilor în construcția structurilor din beton armat. Anumite aliaje din grupele B și B sunt bine prelucrate și sudate la rece. Prin urmare, aceste oțeluri sunt utilizate pe scară largă la fabricarea cadrelor, a fermelor sudate, a construcțiilor de structuri metalice, precum și a elementelor de fixare, dintre care unele sunt ulterior cimentate.

Oțelurile sunt, de asemenea, împărțite în oțeluri cu conținut ridicat, mediu și scăzut de carbon.

Acestea din urmă se caracterizează prin ductilitate ridicată și rezistență scăzută la rece. De obicei, acestea sunt realizate sub forma unei foi subțiri. Carbonul și siliciul sunt conținute în cantități mici, drept urmare aceste aliaje sunt moi.

Oțelurile cu carbon mediu (numerele 4 și 3) se disting prin rezistență mare. Aceste aliaje sunt utilizate în producția de roți dințate, arbori, scripete și alte părți ale echipamentelor agricole și de camioane, precum și roți de cale ferată, șine și alte produse.

Oțelurile cu conținut ridicat de carbon (numerele 6 și 5) și cu un conținut ridicat de mangan sunt utilizate în majoritatea cazurilor la fabricarea de sârmă de înaltă rezistență, arcuri, arcuri și alte piese care necesită elasticitate și rezistență la uzură ridicate.

Pentru o analiză suplimentară a transformărilor structurale în timpul răcirii lente, este necesar să se împartă toate oțelurile în două grupuri:

Oțelul din primul grup sunt utilizate în principal ca oțeluri de structură, iar oțelurile din a doua grupă - ca oțeluri pentru scule.

În oțeluri cu un conținut de carbon mai mic de 0,8% liniile GS și PSK determină temperaturile de la începutul și sfârșitul recristalizării (cristalizarea secundară) a austenitei în ferită.

Recristalizare

Recristalizare este cauzată de transformarea alotropă Fe γ → Fe α .

În fier pur această transformare are loc la o temperatură constantă (910°), în timp ce la oțeluri are loc în intervalul de temperatură, întrucât pentru oțelul cu un conținut de C = 0,2%, procesul de recristalizare va începe la temperatura de 850° și se va termina la o temperatură de 723°.

Transformări structurale în timpul răcirii oțelului

Cu toate acestea, atunci când oțelul este răcit în intervalul de temperatură 850-723 °, nu toată austenita se va transforma în ferită. Va rămâne puțină austenită. Această austenită se va transforma în perlită la o temperatură de 723°.

Ca urmare a acestor două transformări în domeniul de temperatură determinat de liniile GS și PSK, structura oțelurilor cu un conținut de C< 0,8% при комнатной температуре будет состоять из ferita + perlita.

Raportul cantitativ dintre ferită și perlită va fi determinat de procentul de carbon din oțel. Cu cât mai mult carbon b oțel, cu atât conține mai multă perlită, iar oțelul va fi mai dur, mai rezistent, dar mai puțin ductil.

În oțeluri cu conținut de C>0,8% Liniile SE și PSK determină temperaturile de început și sfârșit de cristalizare a cementitei din austenită (cristalizare secundară).

Această transformare este cauzată scăderea solubilității carbonului în austenită la răcire.

La o temperatură de 1130°, 2% carbon se poate dizolva în austenită, iar la 723° doar 0,8%. Prin urmare, dacă oțelul conține 1% carbon, atunci la răcire, începând de la o temperatură de 820°, excesul de carbon va fi eliberat din austenită sub formă de cementită până când în austenită rămâne 0,8% carbon.

La o temperatură de 723°, această austenită se va transforma în perlită.

Ca urmare a acestor două transformări în domeniul de temperatură determinat de liniile ES și PSK și la o temperatură de 723°, structura oțelurilor cu un conținut de C>0,8% la temperatura camerei va consta din cimentită + perlit.

Relația cantitativă dintre cementită și perlită va fi determinată și de cantitatea de carbon din oțel. Cu cât este mai mult carbon în oțel, cu atât conține mai multă cementită și oțelul va fi mai dur, dar și mai casant.

În oțeluri cu conținut de C = 0,8% Transformarea austenitei în timpul răcirii lente va începe și se va termina la o temperatură de 723°. Structura acestui oțel la temperatura camerei va fi perlit.

Temperaturile liniei PSK, când vine vorba de încălzire, înseamnă AC1.

Temperaturile liniei GSȘi S.E. denotă în mod corespunzător ANV sau A St.

Otelul este un produs al metalurgiei feroase, principala.Se foloseste la producerea fitingurilor de constructii, metal laminat de diverse profile, tevi, piese, mecanisme si scule.

Producția de oțel

Metalurgia feroasă se ocupă și de oțel. Fonta este un material dur, dar nu durabil. Oțelul este puternic, fiabil, ductil, predispus să fie utilizat în turnătorie, laminare, forjare și ștanțare.

Există mai multe moduri de a topi oțel:

1. Convertor. Echipament: Lot (materii prime): fier vechi, calcar. Sunt produse doar oțeluri carbon.
2. Martenovsky. Echipament: cuptor cu focar deschis. Taxă: fontă lichidă, resturi de oțel, minereu de fier. Universal atât pentru oțel carbon cât și pentru oțel aliat.
3. Arc electric. Echipament: cuptor cu arc electric. Taxa: resturi de otel, fonta, cocs, calcar. Metoda universală.
4. Inducţie. Echipament: cuptor cu inducție. Încărcare: fier vechi de oțel și fontă, feroaliaje.

Esența procesului de producție a oțelului este reducerea cantității de incluziuni chimice negative pentru a obține un metal care este denumit popular „fier”, sau mai degrabă, un aliaj fier-carbon cu un conținut de carbon de cel mult 2,14%.

Procese de dezoxidare

Pentru oțelul aflat în etapa finală a topirii, este caracteristic un proces de fierbere, care este influențat de azotul, hidrogenul și oxizii de carbon inerenți acestuia. Un astfel de aliaj în stare solidificată are o structură poroasă, care este îndepărtată prin laminare. Este moale și plastic, dar nu suficient de puternic.

Procesul de dezoxidare constă în dezactivarea impurităților la fierbere prin introducerea de feromangan, ferosiliciu și aluminiu în aliaj. În funcție de cantitatea de gaze reziduale și de elemente de dezoxidare, oțelul poate fi semicalm sau calm.

Oțelul finit cu gradul necesar de dezoxidare este turnat în matrițe pentru cristalizare și utilizare în etapele tehnologice ulterioare la fabricarea produselor finite din oțel.

Clasificarea oțelului carbon

Tot oțelul care există pe piața mondială poate fi împărțit în carbon și aliaj. Toate clasele de oțel carbon sunt împărțite în diferite grupuri de clasificatoare și caracteristici de desemnare.

Pe baza principalelor caracteristici de clasificare, se disting următoarele:

1. Oțeluri de structură carbon. Conțin mai puțin de 0,8% carbon. Sunt utilizate pentru fabricarea fitingurilor, a produselor laminate și a piesei turnate.
2. Oțeluri de scule carbon care conțin 0,7% până la 1,3% carbon. Sunt folosite pentru unelte, echipamente de instrumentare.

Prin metode de dezoxidare:

• fierbere - elemente dezoxidante (DE) în compoziție mai mică de 0,05%;
• semi-liniștită - 0,05%≤RE≤0,15%;
• calm - 0,15%≤RE≤0,3%.

După compoziția chimică:

• cu emisii scăzute de carbon (0,3%≤С);
• carbon mediu (0,3≤С≤0,65%);
• cu conținut ridicat de carbon (0,65≤С≤1,3%).

În funcție de microstructură:

• hipoeutectoid - un astfel de oțel conține mai puțin de 0,8% carbon în compoziția sa;
• eutectoid - este vorba de oțeluri cu un conținut de carbon de 0,8%;
• hipereutectoide - oteluri cu un continut de carbon de peste 0,8%.

După calitate:

1. Calitate regulată. Sulful aici conține mai puțin de 0,06%, fosfor - nu mai mult de 0,07%.
2. Oțel de înaltă calitate. Nu conțin sulf și fosfor mai mult de 0,04%.
3. Calitate superioară. Cantitatea de sulf aici nu depășește 0,025%, iar fosforul - nu mai mult de 0,018%.

Conform standardului principal, clasele de oțel carbon sunt împărțite în:

• cele structurale de calitate obisnuita;
• calitate structurală;
• instrumental calitativ;
• instrumental de înaltă calitate.

Caracteristici de marcare a oțelului structural de calitate obișnuită

Oțelurile de calitate obișnuită conțin: C - până la 0,6%, S - până la 0,06%, P - până la 0,07%. Să vedem cum este marcat acest oțel carbon. GOST 380 definește următoarele nuanțe de desemnare:

• A, B, C - grupa; A - nu este indicat în ștampile;
• 0-6 după literele „St” - un număr de serie în care sunt criptate compoziția chimică și (sau) proprietățile mecanice;
• G - prezența Mangan Mn (mangan);
• kp, ps, sp - grad de dezoxidare (fierbere, semicalm, calm).

Numerele de la 1 la 6 după indicarea gradului de dezoxidare printr-o liniuță sunt categorii. Cu toate acestea, prima categorie nu este desemnată în niciun fel.

Literele M, K de la începutul mărcii pot însemna o metodă de producție metalurgică: vatră deschisă sau convertor de oxigen. Apropo, oțelurile carbon de calitate obișnuită sunt reprezentate de o compoziție cantitativă a calităților, aproximativ 47 de bucăți.

Clasificarea oțelurilor de structură de calitate obișnuită

Oțelurile carbon de calitate obișnuită sunt împărțite în grupuri.

• Grupa A: oțeluri care trebuie să îndeplinească cu precizie proprietățile mecanice specificate. Acestea sunt furnizate consumatorului cel mai adesea sub formă de tablă și produse cu mai multe profiluri (foi, bare în T, grinzi în I, fitinguri, nituri și carcase). Mărci: St0, St1 - St6 (kp, ps, sp), categoriile 1-3, inclusiv St3Gps, St5Gps.
• Grupa B: oțeluri care trebuie reglementate prin compoziția chimică și proprietățile cerute. Se produc piese turnate si laminate, care vor fi supuse unor prelucrari suplimentare prin presiune in stare fierbinte (forjare, matritare). Mărci: BSt0, BSt1 (kp-sp), BSt2 (kp, ps), BSt3 (kp-sp, inclusiv BSt3Gps), BSt4 (kp, ps), BSt 6 (ps, sp), categoriile 1 și 2.
• Grupa B: oteluri care trebuie sa indeplineasca proprietatile chimice, fizice, mecanice si tehnologice cerute. Acest grup se caracterizează printr-o varietate de grade din care este fabricată tabla ductilă, fitinguri durabile pentru lucru în zonele cu schimbări semnificative de temperatură și piese critice (șuruburi, piulițe, osii, știfturi de piston). Toate produsele de diferite compoziții, proprietăți și mărci ale acestui grup sunt unite printr-o bună sudabilitate tehnologică. Mărci: VSt1-VSt6 (kp, ps, sp), VSt5 (ps, sp), inclusiv VSt3Gps, categoriile 1-6.

Oțelurile de structură de calitate obișnuită sunt aliaje care au o mare varietate de utilizări în industrie.

Marcaj din oțel de calitate carbon

Oțelurile carbon de înaltă calitate nu conțin mai mult de 0,04% S și, respectiv, P.

Marcare (GOST 1050-88):

• numerele 05-60 - prezența criptată a carbonului (minim - 0,05%, maxim - 0,6%);
• kp, ps, sp - gradul de dezoxidare („sp” nu este indicat);
• G, Yu, F - conțin mangan, aluminiu, vanadiu.

Excepții de etichetare

Oțelurile de calitate carbon au excepții în marcajele lor:

• 15K, 20K, 22K - oțeluri de înaltă calitate, aplicabile în fabricarea cazanelor;
• 20-PV - carbon - 0,2%, oțelul este aplicabil la fabricarea țevilor prin laminare la cald, în construcția cazanelor și instalarea sistemelor de încălzire, conține cupru și crom;
• OSV - oțel pentru fabricarea osiilor de transport, conține nichel, crom, cupru.

Toate clasele de oțel de înaltă calitate se caracterizează prin posibila necesitate a utilizării tratamentului termic (de exemplu, normalizare) și chimico-termic (de exemplu, carburare).

Clasificarea oțelurilor de calitate carbon

Acest tip de oțel carbon poate fi împărțit în 4 grupe:

1. Material foarte plastic, potrivit pentru prelucrarea la rece (laminare), produse din tablă și tub. Clase - oțel 08ps, oțel 08, oțel 08kp.
2. Un metal folosit la laminare și ștanțare la cald, care va funcționa în condiții de agresivitate termică. Clasele - de la oțel 10 la oțel 25.
3. Oțel care și-a găsit aplicație în fabricarea de piese critice, inclusiv arcuri, arcuri cu lame, cuplaje, șuruburi și arbori. Clasele - de la oțel 60 la oțel 85.
4. Oțeluri care necesită funcționare fiabilă în condiții agresive (de exemplu, lanțul unui tractor cu omidă). Clasele oțel 30, oțel 50, oțel 30G, oțel 50G.

De asemenea, este posibil să se împartă în 2 grupe toate clasele cunoscute de oțel carbon din clasa de calitate: oțel de structură convențional și oțel de structură care conține mangan.

Aplicații ale oțelului structural carbon

Oțelurile carbon pentru scule se caracterizează prin rezistență și tenacitate ridicate. Ele trebuie să fie supuse unui tratament termic în mai multe etape.

Denumirea mărcii (GOST 1435-74):

• U - instrumental de carbon;
• 7 -13 - conținutul de carbon în acesta este de 0,7-1,3%, respectiv;
• G - prezența manganului în compoziție;
• A este de înaltă calitate.

Excepții de la principiile de bază ale marcarii oțelurilor de scule carbon sunt materialul pentru piesele de mișcare a ceasurilor A75, ASU10E, AU10E.

Cerințe pentru oțelurile carbon pentru scule

În conformitate cu GOST, oțelurile pentru scule trebuie să îndeplinească o serie de caracteristici.

Proprietăți fizice, chimice și mecanice necesare: indicatori de calitate ai durității, rezistenței la impact, rezistenței, rezistenței la schimbările de temperatură în timpul funcționării (în timpul tăierii, găuririi, sarcinilor de șoc), rezistență la coroziune.

Proprietăți tehnologice specificate:

• rezistență la procesele negative ale tehnologiei de tăiere (aderență așchiilor, întărire);
• prelucrabilitate bună prin strunjire și șlefuire;
• flexibilitate la tratament termic;
• rezistenta la supraincalzire.

Pentru a îmbunătăți calitatea parametrilor mecanici și tehnologici, oțelurile pentru scule sunt supuse unui tratament termic în mai multe etape:

• recoacerea materiei prime înainte de fabricarea sculelor;
• călirea (răcirea în soluții sărate) și călirea ulterioară a produselor finite (în principal revenire joasă).

Proprietățile rezultate sunt determinate de compoziția chimică și de microstructura rezultată: martensită cu incluziuni de cementită și austenită.

Utilizarea oțelurilor carbon pentru scule

Oțelurile descrise sunt utilizate pentru fabricarea tuturor tipurilor de unelte: tăietoare, de impact, auxiliare.

• Otel U7, U7A - ciocane, dalti, topoare, dalti, baros, dalti, carlige.
• Oțel U8, U8A, U8G - ferăstraie, șurubelnițe, poansone, freze, freze, clești.
• Oțel U9, U9A - unelte pentru prelucrarea metalelor, unelte pentru tăierea lemnului.
• U11, U11A - râpă, robinet, unelte auxiliare pentru ștanțare și calibrare.
• U 12, U12A - alezoare, robinete, instrumente de măsurare.
• U13, U13A - pile, aparate de ras și instrumente chirurgicale, pumni de ștanțare.

O alegere rațională a clasei de oțel carbon, tehnologia sa de tratare termică, înțelegerea proprietăților și caracteristicilor sale este cheia pentru o durată lungă de viață a structurilor sau uneltelor fabricate, prelucrate sau utilizate.

După compoziția lor chimică se disting carbonȘi aliate deveni

Oțelurile carbon sunt aliaje de fier și carbon care conțin până la 2,14% carbon (C) cu un conținut scăzut de alte elemente. Au o ductilitate mare și se deformează ușor. Carbonul afectează foarte mult proprietățile oțelului chiar și cu modificări ușoare ale conținutului său. Oțelurile carbon pot fi clasificate în funcție de mai mulți parametri:

• Prin calitate

Prin metoda dezoxidării

Prin calitate

Oțel de calitate obișnuită

Fabricat conform GOST 380-71. Ele sunt desemnate prin literele St și numere convenționale de la 0 la 6, de exemplu: St 0, St 1, ..., St 6. Gradul de dezoxidare este desemnat prin literele sp (oțel calm), ps (semi- calm), kp (fierbe), care a pus la sfârșitul desemnării calității oțelului.

În funcție de scop, se disting trei grupe de oțeluri de calitate obișnuită: A, B și C. Mărcile indică doar grupele B și C, grupa A nu este indicată.

• Grupa A este furnizată numai de proprietăți mecanice; compoziția chimică a oțelurilor din această grupă nu este reglementată, este indicată doar în certificatele producătorului. Oțelurile din această grupă sunt de obicei utilizate în produse în starea de livrare, fără tratament sub presiune sau sudură. Cu cât numărul de oțel este mai mare, cu atât rezistența acestuia este mai mare și ductilitatea este mai mică.
• Grupa B este furnizată numai cu o compoziție chimică garantată. Cu cât numărul de referință al oțelului este mai mare, cu atât este mai mare conținutul de carbon. Aceste oțeluri pot fi ulterior supuse deformărilor (forjare, ștanțare etc.), iar în unele cazuri, tratament termic. Cu toate acestea, structura lor originală și proprietățile mecanice nu sunt păstrate. Cunoașterea compoziției chimice a oțelului permite determinarea regimului de temperatură de formare la cald și tratament termic.
• Grupa B poate fi sudată. Sunt furnizate cu o compoziție chimică garantată și cu proprietăți garantate. Oțelurile din acest grup sunt marcate cu litera B și un număr, de exemplu - B StZps. Acest oțel are proprietăți mecanice corespunzătoare numărului său din grupa A, iar compoziția sa chimică corespunde numărului său din grupa B, corectată prin metoda dezoxidării.

Oteluri carbon de calitate

Această clasă de oțeluri carbon este fabricată conform GOST 1050-74. Oțelurile de înaltă calitate sunt furnizate atât în ​​ceea ce privește compoziția chimică, cât și proprietățile mecanice, sunt supuse unor cerințe mai stricte privind conținutul de impurități nocive (sulf nu mai mult de 0,04%, fosfor nu mai mult de 0,035%), incluziuni nemetalice și gaze, macro- și microstructuri.

Oțelurile carbon de înaltă calitate sunt marcate cu numere din două cifre 08, 10, 15, ..., 85, indicând conținutul mediu de carbon în sutimi de procent, indicând gradul de dezoxidare (kp, ps).

Oțelurile de înaltă calitate sunt împărțite în două grupe: cu conținut normal de mangan (până la 0,8%) și cu conținut crescut (până la 1,2%). La desemnarea acestuia din urmă, litera G este plasată la sfârșitul semnului, de exemplu 60 G. Manganul crește proprietățile de călire și rezistență, dar reduce oarecum ductilitatea și tenacitatea oțelului.

La desemnarea oțelului în fierbere sau semicalm, gradul de dezoxidare este indicat la sfârșitul gradului: kp, ps. In cazul otelului silentios nu este indicat gradul de dezoxidare.

De continutul de carbon oțelurile carbon de înaltă calitate sunt împărțite în:

• scăzut de carbon (până la 0,25% C),
• carbon mediu (0,3-0,55% C)
• cu conținut ridicat de carbon (0,6-0,85% C).

Pentru produsele critice, se folosesc oțeluri de înaltă calitate cu conținut și mai mic de sulf și fosfor. Conținutul scăzut de impurități nocive din oțelurile de înaltă calitate crește și mai mult costul și complexitatea producției lor. Prin urmare, de obicei oțelurile de înaltă calitate nu sunt oțeluri carbon, ci oțeluri aliate. La desemnarea oțelurilor de înaltă calitate, litera A este adăugată la sfârșitul clasei, de exemplu, oțel U10A.

Oțelurile carbon care conțin 0,7-1,3% C sunt utilizate pentru fabricarea sculelor de impact și tăiere. Sunt marcate cu U7, U13, unde U înseamnă oțel carbon, iar numărul este conținutul de carbon în zecimi de procent.

Prin metoda dezoxidării

Fierbere
Conțin până la 0,05% siliciu și sunt dezoxidați de mangan. Au o eterogenitate chimică pronunțată în lingou. Avantajele lor sunt randamentul ridicat al unui produs potrivit (mai mult de 95%), capacitatea bună de ștanțare la rece. Dezavantajele sunt un prag crescut de fragilitate la rece și imposibilitatea utilizării pe scară largă în zonele cu climă rece.

Semi-calm
Conțin 0,05-0,15% siliciu, sunt dezoxidați de mangan și aluminiu, randamentul produsului utilizabil este de 90-95%.

Calm
Contine 0,15-0,35% siliciu, dezoxidat de siliciu, mangan si aluminiu. Randamentul este de aproximativ 85%, cu toate acestea, metalul are o structură mai densă și o compoziție chimică omogenă.