Acer baix en carboni: composició i propietats

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

L'acer baix en carboni és omnipresent. La seva popularitat es basa en propietats físiques, químiques i de baix cost. Aquest aliatge s'utilitza àmpliament en la indústria i la construcció. Mirem més de prop aquest tipus d'acer.

Composició

L'acer és ferro enriquit amb carboni durant el procés de fosa. La fosa de carboni es caracteritza per la presència de carboni, que determina les propietats bàsiques del metall, i impureses: fòsfor (fins a 0,07%), silici (fins a 0,35%), sofre (fins a 0,06%), manganès (fins a 0,06%). 0,8 %). Per tant, l'acer suau no conté més del 0,25% de carboni.

Quant als altres additius, el manganès i el silici serveixen per desoxidar (eliminar l'oxigen del metall líquid, la qual cosa redueix la fragilitat durant la deformació en calent). Però un augment del percentatge de sofre pot provocar l'esquerdament de l'aliatge durant el tractament tèrmic, fòsfor - durant el tractament en fred.

Mètodes d'obtenció

La producció d'un aliatge baix en carboni es pot descompondre en diverses etapes: càrrega de ferro i ferralla (càrrega) al forn, tractament tèrmic fins a l'estat de fusió, eliminació d'impureses de la massa.

A més, es pot produir fosa d'acer o processament addicional: amb escòries o buit i gasos inerts.

S'utilitzen tres maneres d'executar aquests processos:

• Forns de foc obert. L'equip més habitual. El procés de fusió té lloc en poques hores, cosa que permet als laboratoris fer un seguiment de la qualitat de la composició resultant.
• Forns convectors. Produït per purga amb oxigen. Cal tenir en compte que els aliatges obtinguts d'aquesta manera no són de gran qualitat, ja que contenen més impureses.
• Forns d'inducció i elèctrics. El procés de producció va amb l'ús d'escòries. D'aquesta manera s'obtenen aliatges especialitzats i de gran qualitat.

Considerem les característiques de la classificació dels aliatges.

Vistes

L'acer baix en carboni pot ser de tres tipus:

• Qualitat normal. En aquests aliatges, el contingut de sofre no supera el 0,06%, el fòsfor del 0,07%.
• Qualitat. Conté: sofre fins a 0,04%, fòsfor fins a 0,035%.
• Alta qualitat. Sofre fins a 0,025%, fòsfor fins a 0,025%
• Qualitat especial. Baix contingut d'impureses: sofre fins a 0,015%, fòsfor - fins a 0,025%.

Com s'ha esmentat anteriorment, com menys impureses, millor serà la qualitat de l'aliatge.

Acer baix en carboni GOST 380-94 de qualitat normal es divideix en tres grups més:

• A. Definit per la seva mecànicapropietats. La forma de lliurament al consumidor es troba més sovint en forma de multisecció i xapa.
• B. Els principals indicadors són la composició química i les propietats. Òptim per a l'acció mecànica per pressió sota el factor tèrmic (forja, estampació).
• B. Per a aquests tipus d'aliatges són importants les propietats següents: tècniques, tecnològiques, físiques, químiques i, en conseqüència, de composició.

Segons el procés de desoxidació, l'acer es divideix en:

• Calma. El procés de curació va sense problemes. Durant aquest procés no es desprenen gasos. La contracció es produeix al mig del lingot.
• Semi-tranquil·la. Una visió intermèdia de l'acer entre composicions tranquil·les i en ebullició.
• Ebullició. La solidificació es produeix amb l'alliberament de gas. Màniga retràctil oculta.

Funcions bàsiques

L'acer baix en carboni té una alta ductilitat, fàcil de deformar en estat fred i calent. Una característica distintiva d'aquest aliatge és la bona soldabilitat. Depenent dels elements addicionals, les propietats de l'acer poden canviar.

La majoria de vegades, els aliatges baixos en carboni s'utilitzen a la construcció i la indústria. Això es deu al baix preu i a les bones propietats de resistència. Aquest aliatge també s'anomena estructural. Les propietats de l'acer suau estan xifrades en el marcatge. A continuació veurem les seves característiques.

Funcions de marcatge

L'acer dolç normal té la lletra CT i el número. El nombre s'ha de dividir per 100, llavors ho seràentendre el percentatge de carboni. Per exemple, CT15 (carboni 0,15%).

Considerem el marcatge i desxifram les designacions:

• Les primeres lletres o la seva absència indica la pertinença a un grup de qualitat determinat. Pot ser B o C. Si no hi ha cap lletra, l'aliatge pertany a la categoria A.
• St significa acer.
• Designació numèrica: percentatge xifrat de carboni.
• kp, ps - indica un aliatge en ebullició o semi-calma. L'absència d'una designació indica que l'acer està tranquil (cn).
• La designació de la lletra i el número posterior mostren quines impureses s'inclouen a la composició i el seu percentatge. Per exemple, G - manganès, Yu - alumini, F - vanadi.

Per als acers d' alta qualitat amb baixes emissions de carboni, la lletra "St" no es posa al marcatge.

També aplica codificació de colors. Per exemple, l'acer suau de grau 10 és blanc. Els acers especials es poden designar amb lletres addicionals. Per exemple, "K" - s'utilitza en la construcció de calderes; OSV: s'utilitza per a la fabricació d'eixos de vagons, etc.

Productes manufacturats

Es poden distingir diversos grups de productes d'acer:

• Xapa d'acer. Subespècies: làmina gruixuda (GOST 19903-74), làmina prima (GOST 19904-74), banda ampla (GOST 8200-70), cinta (GOST 103-76), corrugat (GOST 8568-78)
• Perfils d'angle. Prestatge igual (GOST 8509-93), prestatge desigual (GOST 8510-86).
• canals (GOST 8240-93).
• bigues en I. Bigues en I ordinàries (GOST 8239-89), bigues en I de prestatge ample (GOST 26020-83, STO ASCHM 20-93).
• Pipes.
• Paviment perfilat.

S'afegeixen a aquesta llista els perfils secundaris, que es formen mitjançant soldadura i mecanitzat.

Àrees d'aplicació

L'abast de l'acer baix en carboni és bastant ampli i depèn del marcatge:

• St 0, 1, 3Gsp. Àmplia aplicació en construcció. Per exemple, filferro de reforç d'acer suau,
• 05kp, 08, 08kp, 08a. Bo per estampar i dibuixar en fred (alta plasticitat). S'utilitza a la indústria de l'automòbil: peces de carrosseria, dipòsits de combustible, bobines, peces d'estructures soldades.
• 10, 15. S'utilitza per a peces que no estan sotmeses a càrregues elevades. Tubs de caldera, estampats, acoblaments, cargols, cargols.
• 18kp. Una aplicació típica són les estructures que es produeixen per soldadura.
• 20, 25. Molt utilitzat per a la producció d'elements de fixació. Acoblaments, taquets de vàlvules, marcs i altres peces de màquines agrícoles.
• 30, 35. Eixos, rodes dentades, engranatges, etc. amb una càrrega lleugera
• 40, 45, 50. Peces de càrrega mitjana. Per exemple, cigonyals, discos de fricció.
• 60-85. Peces sotmeses a una gran tensió. Pot ser vies del tren, rodes de grua, molles, volanderes.

Com podeu veure, la gamma de productes és àmplia: no només es tracta de filferro d'acer suau. Tambéaquests són els detalls dels mecanismes complexos.

Acer de baix aliatge i baix en carboni: diferències

Per millorar les característiques de l'aliatge, s'afegeixen elements d'aliatge.

Els acers que contenen una baixa quantitat de carboni (fins a un quart per cent) i additius d'aliatge (un percentatge total de fins a un 4%) en cheba s'anomenen poc aliats. Aquests productes laminats conserven altes qualitats de soldadura, però al mateix temps, es milloren diferents propietats. Per exemple, força, rendiment anticorrosió, etc. Per regla general, tots dos tipus s'utilitzen en estructures soldades, que han de suportar un rang de temperatures de menys 40 a més 450 graus centígrads.

Funcions de soldadura

La soldadura d'acers baixos en carboni té un alt rendiment. El tipus de soldadura, elèctrodes i el seu gruix es seleccionen a partir de les dades tècniques següents:

• La connexió s'ha de fixar fermament.
• No hi ha d'haver cap defecte de costura.
• La composició química de la costura s'ha de dur a terme d'acord amb les normes especificades a GOST.
• Les juntes soldades han de complir les condicions de funcionament (resistència a vibracions, esforços mecànics, condicions de temperatura).

Es poden utilitzar diversos tipus de soldadura, des de la soldadura de gas fins a la soldadura d'elèctrodes consumibles de diòxid de carboni. Quan seleccioneu, tingueu en compte l' alta fusibilitat dels aliatges de baix carboni i de baix aliatge.

Pel que fa a l'aplicació específica, l'acer baix en carboni s'utilitza en construcció i enginyeria.

El grau d'acer es selecciona en funció de les propietats físiques i químiques requerides a la sortida. La presència d'elements d'aliatge pot millorar algunes propietats (resistència a la corrosió, temperatures extremes), però també empitjorar d' altres. Una bona soldabilitat és un altre avantatge d'aquests aliatges.

Així que, vam descobrir què són els productes d'acer baix en carboni i aliatges.