Klasifikacija čelika prema namjeni. Klasifikacija i obilježavanje čelika

Čelik se naziva savitljiva, deformabilna legura željeza, određena količina ugljika (ne više od 2,14%), kao i mala količina drugih elemenata. Ovaj materijal se naširoko koristi za proizvodnju raznih uređaja, alata i građevinskih konstrukcija. Klasifikacija i upotreba čelika ovisi o mnogim čimbenicima koje je potrebno detaljnije analizirati. Promjenom kemijskog sastava ovog materijala zbog koncentracije ugljika i uvođenja legirajućih elemenata moguće je dobiti širok raspon čelika s potpuno različitim svojstvima, što omogućuje korištenje ovog materijala u svim granama gospodarstva.

Čelik: razvrstavanje, uporaba, označavanje

Prije svega, treba reći da čelik može biti ugljik i legiran. Ovisi o tome jesu li u leguru dodani posebni elementi legiranja - aluminij, nikal, krom, molibden, titan, bor, vanadij, mangan i drugi. Svi ovi aditivi koriste se za poboljšanje specifičnih svojstava čelika, a najbolji rezultat postiže se složenim dopiranjem.

Općenito, čelik je klasificiran:

• po dogovoru;
• po kvaliteti;
• prema načinu proizvodnje;
• na mikrostrukturi;
• prema kemijskom sastavu.

Kemijski sastav

Kao što je već spomenuto, klasifikacija čelika, ovisno o kemijskom sastavu, dijeli ovaj materijal u dvije velike skupine:

• dopiranim;
• ugljik.

Zauzvrat, svaka od ovih skupina može se dalje podijeliti u nekoliko dijelova. Razvrstavanje legiranih čelika podrazumijeva postojanje takvih tipova:

• slabo legirani sadrže malu količinu (do 2,5%) legirajućih aditiva;
• umjereno dopiran - broj dodatnih elemenata ne prelazi 10%;
• Visoko legirane karakterizira prisutnost legirajućih elemenata u količini većoj od 10%.

Također možete podijeliti drugu skupinu. Klasifikacija ugljičnih čelika je kako slijedi:

• visokog ugljika karakterizira sadržaj ugljika veći od 0,6%;
• srednji ugljik sadrži od 0,25 do 0,6% ugljika;
• niska razina ugljika - do 0,25%.

mikrostruktura

U normaliziranom stanju postoje:

• perlit - karakterizira ih nizak sadržaj legirajućih elemenata i nakon normalizacije imaju sljedeću strukturu: perlit, perlit + ferit, perlit + proeutektoidni karbid;
• martenzitni - imaju nižu kritičnu brzinu gašenja i prilično visok sadržaj legirajućih elemenata;
• austenitni - visok sadržaj legirajućih elemenata, pod utjecajem kojih se postiže struktura: austenit, austenit + karbid.

Klasifikacija ugljičnih čelika u kaljenim uvjetima:

• hipoutektoid se koristi, na primjer, za vruće žigosanje;
• Proeutektoid ima strukturu koja se sastoji od perlita i cementita, koji se obično koriste za izradu alata;
• karbid (ledeburitnaja) - na primjer, čelik velike brzine ;
• feritno - čelik otporan na toplinu, otporan na toplinu, visok krom.

Kvaliteta i način proizvodnje

Naravno, kvaliteta čelika ovisi o prisutnosti u njoj štetnih nečistoća u obliku sumpora i fosfora. Ovisno o ovom pokazatelju, klasifikacija čelika je sljedeća:

• uobičajeno - sumpor (S) na 0,06%, fosfor (P) na 0,07%;
• kvaliteta - sumpor - 0,04%, fosfor - 0,035%;
• visoka kvaliteta - iste brojke se smanjuju na 0,025%;
• visoke kvalitete, manje od 0,015% sumpora i do 0,025% fosfora.

Metoda izrade čelika određuje njegovu strukturu, sastav i svojstva. Dakle, obični čelik (obični) najčešće se topi u otvorenim ili Thomasovim i Bessemerovim pretvaračima, nakon čega se oblikuje u prilično velike ingote. Taj čelik ima povećanu količinu nemetalnih aditiva. Visokokvalitetni čelici izrađuju se naprednijim metodama, npr. U električnim pećima, a posebni visokokvalitetni se dodatno pročišćavaju iz oksida i sulfida uporabom ESR-elektrolučno pretapanje. Takvi čelici izrađeni su isključivo legirani.

otkiseljavanje

Također postoji klasifikacija čelika ovisno o stupnju dezoksidacije, tj. O tome koliko je kisika uklonjeno tijekom proizvodnog procesa. Na temelju tog parametra postoje:

• ključanje - malo deoksidirano, zasićeno kisikom;
• mirno - potpuno deoksidirano;
• polu-mirni - čelici u kojima je djelomično uklonjen kisik.

Aluminij, mangan i silicij koriste se za deoksidaciju nisko-ugljičnih čelika. Vreli čelik se obično deoksidira feromanganima u polu-mirno, a dodaje se i mala količina ferosilicija, a smjesa, osim prethodnih komponenti, tretira se aluminijem i silicijanganima.

Što znači označavanje čelika?

Čudno je, ali klasifikacija vrsta čelika je prilično raznolika i ne postoji jedinstveni globalni sustav. U nekoliko zemalja, uključujući i Rusiju, usvaja se alfanumerička oznaka.

Kvalitativni ugljični čelici označeni su dvoznamenkastim brojem, što ukazuje na kvantitativni sadržaj ugljika (u stotinama%). Ugljični čelici označeni su slovom "U" i brojem koji izražava količinu ugljika (u desetinama a%) - U9, U12, itd.

Slova se također koriste za označavanje glavnog elementa dopinga, na primjer: "P" - fosfor, "A" - dušik, "T" - titan, "B" - niobij, "G" - mangan, "Yu" - aluminij, "D" "- bakar," M "- molibden," P "- bor," K "- kobalt," B "- volfram," E "- selen," H "- nikal," C "- silicij," X "- krom, "C" - cirkonij. Broj iza slova karakterizira broj odgovarajućeg elementa, a onaj koji je na samom početku označava sadržaj ugljika (u stotinama%). Ako je količina potonjeg veća ili jednaka 1%, tada se početna brojka uopće ne može naznačiti.

Slovo "A", koje stoji na kraju branda, pokazuje da pripada visokoj kvaliteti. Isto slovo u sredini kaže da je čelik legiran dušikom. Ako stoji na početku, onda to znači da imate automatski čelik s povećanom obradivošću. Posebno visokokvalitetni čelik označen je slovom "Š", dodan na kraju i ispisan crticom. Marke koje ne sadrže slova "A" ili "W" su visoke kvalitete.

Postoje i određene skupine čelika koje su dodatno označene slovima:

• "E" - magnetski;
• "E" - električna;
• "P" - velika brzina;
• "W" - kuglični ležaj.

Naravno, još uvijek ima dosta suptilnosti, ali se može reći da je rusko označavanje prilično jednostavno i razumljivo, dok su oznake koje su usvojene u drugim zemljama mnogo složenije.

Ne manje zanimljiva je klasifikacija čelika po svrsi, o čemu ćemo detaljnije govoriti.

Konstrukcijski čelik

• Konstrukcija - nisko-legirana, kao i uobičajena kvaliteta, s dobrim zavarljivostima.
• Za hladno žigosanje - ravne proizvode od niskougljičnih razreda normalne kvalitete.
• Cementirani - niskougljični i neki legirani čelici koji se koriste za izradu dijelova koji doživljavaju dinamička opterećenja i rad s površinskim habanjem.
• Poboljšano podvrgnuto toplinskoj obradi (otvrdnjavanje i visoko temperiranje). To su srednji ugljik, krom, nikal-krom, krom-nikal-molibden, krom-silicij-mangan, krom čelika s borom.
• Čelik visoke čvrstoće, koji će toplinskom obradom i posebnim sastavom dostići dvostruko granica čvrstoće u usporedbi s konvencionalnim strukturnim analozima.
• Proljeće može dugo zadržati elastičnost, dovoljnu otpornost na umor i uništenje; To uključuje čelik, legiran s kromom, borom, silicijem, vanadijem i manganom.
• Kuglične ležajeve karakterizira visoka otpornost na habanje, trajnost i izdržljivost, što se postiže uz pomoć visokog (do 1%) sadržaja ugljika i uključivanja kroma.
• Puške se koriste za proizvodnju masovnih dijelova obrađenih automatskim strojevima (vijci, vijci, podloške, matice itd.); Kako bi se olakšala prerada, u takva čelika dodatno se uvode sumpor, olovo, telurij i selen, što rezultira krhkim kratkim čipovima i smanjuje trenje.
• Otporan na koroziju - visokokromni čelik s udjelom nikla; što više kroma sadrže, to je izraženija otpornost na koroziju, a sadržaj ugljika minimalan.
• Otpornost na trošenje koristi se na mjestima abrazivnog trenja, udara i visokog tlaka, kao što su kašika bagera ili tragovi traktora.

Čelik za alat

Klasifikacija alatnih čelika može se predstaviti s nekoliko točaka:

• Za rezne alate koriste se ugljični, legirani i brzi čelici;
• za mjerni alati materijal mora, prije svega, biti dosljedan u veličini, poliran, imati dovoljnu tvrdoću i otpornost na habanje; Da bi se dobile takve karakteristike, alatni čelik se često gasi i cementira;
• Čelici za matrice moraju imati dovoljnu otpornost na habanje, tvrdoću, otpornost na toplinu i otvrdljivost; Ova se skupina može nadalje podijeliti na čelike za hladne, vruće i valjane čelike.

Čelik s posebnim kemijskim i fizikalnim svojstvima.

Osim svega navedenog, postoje i vrste čelika s posebnim svojstvima:

• električni čelik - legura željeza i silicija, ponekad legirana aluminijem; koji se koriste u proizvodnji magnetskih krugova raznih električnih uređaja;
• Superinvar - legura željeza, nikla i kobalta, koja se koristi u proizvodnji visoko precizne opreme;
• otporna na toplinu - ima visoku otpornost na oštećenja na temperaturama od 900 ° C, legirana aluminijem, silicijumom, niklom;
• otporan na toplinu - koristi se za izradu dijelova postrojenja za plinske turbine takvi su čelici određeni za rad u napunjenom stanju na visokoj temperaturi neko vrijeme.