1. Механічныя ўласцівасці сталі
1. Межа цякучасці (σs)
Калі сталь або ўзор расцягваюцца, калі напружанне перавышае мяжу пругкасці, нават калі напружанне не павялічваецца, сталь або ўзор усё роўна працягваюць падвяргацца відавочнай пластычнай дэфармацыі. Гэта з'ява называецца цякучасцю, і мінімальнае значэнне напружання, калі адбываецца цякучасць, - гэта мяжа цякучасці. Няхай Ps — знешняя сіла пры мяжы цякучасці s, а Fo — плошча папярочнага сячэння ўзору, тады мяжа цякучасці σs =Ps/Fo(МПа).
2. Мяжа цякучасці (σ0,2)
Межа цякучасці некаторых металічных матэрыялаў вельмі малапрыкметная, і яе цяжка вымераць. Такім чынам, для вымярэння характарыстык цякучасці матэрыялу агаворваецца напружанне, калі пастаянная рэшткавая пластычная дэфармацыя роўная пэўнаму значэнню (як правіла, 0,2% ад першапачатковай даўжыні), якое называецца ўмовай. Мяжа цякучасці або проста мяжа цякучасці σ0,2.
3. Трываласць на разрыў (σb)
Максімальнае значэнне напружання, дасягнутае матэрыялам ад пачатку да моманту разбурэння ў працэсе расцяжэння. Ён уяўляе сабой здольнасць сталі супрацьстаяць разбурэння. Трываласці на разрыў адпавядаюць трываласць на сціск, трываласць на выгіб і г. д. Няхай Pb будзе максімальнай сілай расцяжэння, якая дасягаецца да разрыву матэрыялу, а Fo будзе плошчай папярочнага сячэння ўзору, тады трываласць на расцяжэнне σb=Pb/Fo (МПа ).
4. Падаўжэнне (δs)
Пасля разбурэння матэрыялу працэнт яго пластычнага падаўжэння да даўжыні зыходнага ўзору называецца падаўжэннем або падаўжэннем.
5. Каэфіцыент выхаду (σs/σb)
Стаўленне мяжы цякучасці (мяжы цякучасці) сталі да трываласці на разрыў называецца каэфіцыентам цякучасці. Чым больш каэфіцыент выхаду, тым вышэй надзейнасць дэталяў канструкцыі. Як правіла, каэфіцыент выхаду вугляродзістай сталі складае 0,6-0,65, нізкалегаванай канструкцыйнай сталі - 0,65-0,75, а легаванай канструкцыйнай сталі - 0,84-0,86.
6. Цвёрдасць
Цвёрдасць паказвае на здольнасць матэрыялу супраціўляцца ўцісканню цвёрдых прадметаў у яго паверхню. Гэта адзін з важных паказчыкаў эксплуатацыйных характарыстык металічных матэрыялаў. Як правіла, чым вышэй цвёрдасць, тым лепш зносаўстойлівасць. Звычайна выкарыстоўваюцца паказчыкі цвёрдасці - цвёрдасць па Брынелю, цвёрдасць па Роквеллу і цвёрдасць па Віккерсу.
1) Цвёрдасць па Брынелю (HB)
Уцісніце загартаваны сталёвы шарык пэўнага памеру (звычайна 10 мм у дыяметры) у паверхню матэрыялу з пэўнай нагрузкай (звычайна 3000 кг) і трымаеце яго на працягу пэўнага часу. Пасля зняцця нагрузкі стаўленне нагрузкі да плошчы паглыблення складае значэнне цвёрдасці па Брынелю (HB).
2) Цвёрдасць па Роквеллу (HR)
Калі HB>450 або ўзор занадта малы, тэст на цвёрдасць па Брынелю не можа быць выкарыстаны, і замест гэтага трэба выкарыстоўваць вымярэнне цвёрдасці па Роквеллу. Ён выкарыстоўвае алмазны конус з вуглом вяршыні 120° або сталёвы шар дыяметрам 1,59 мм і 3,18 мм для ўціскання ў паверхню матэрыялу, які падлягае выпрабаванню, пад пэўнай нагрузкай, і цвёрдасць матэрыялу атрымліваецца з глыбіня вытачки. У залежнасці ад цвёрдасці доследнага матэрыялу яна можа быць выказана ў трох розных шкалах:
HRA: гэта цвёрдасць, атрыманая пры выкарыстанні нагрузкі ў 60 кг і алмазнага конусавага індэнтара, і выкарыстоўваецца для матэрыялаў з надзвычай высокай цвёрдасцю (напрыклад, карбіду і г.д.).
HRB: гэта цвёрдасць, атрыманая пры выкарыстанні нагрузкі ў 100 кг і загартаванага сталёвага шара дыяметрам 1,58 мм. Ён выкарыстоўваецца для матэрыялаў з меншай цвёрдасцю (такіх як отожженная сталь, чыгун і інш.).
HRC: гэта цвёрдасць, атрыманая пры выкарыстанні нагрузкі 150 кг і алмазнага конусавага індэнтара, і выкарыстоўваецца для матэрыялаў з высокай цвёрдасцю (напрыклад, загартаваная сталь і г.д.).
3) Цвёрдасць па Віккерсу (HV)
Выкарыстоўвайце алмазны квадратны конічны індэнтар з нагрузкай менш за 120 кг і вуглом вяршыні 136°, каб уціснуць у паверхню матэрыялу, і падзяліце плошчу паверхні паглыблення на значэнне нагрузкі, каб атрымаць значэнне цвёрдасці па Віккерсу (HV ).
2. Чорныя і каляровыя металы
1. Чорны метал
Адносіцца да сплаву жалеза і жалеза. Такія як сталь, чыгун, ферасплавы, чыгун і г. д. І сталь, і чыгун - гэта сплавы на аснове жалеза з вугляродам у якасці асноўнага дадатку, якія разам называюцца сплавамі жалеза з вугляродам.
Чыгун адносіцца да прадукту, атрыманага шляхам выплаўлення жалезнай руды ў даменнай печы, які ў асноўным выкарыстоўваецца для вытворчасці сталі і ліцця.
Выплаўляючы чыгун у чыгунаплавільнай печы для атрымання чыгуну (вадкі чыгунна-вугляродны сплаў з утрыманнем вугляроду больш за 2,11%) і разліваючы вадкі чыгун у адліўкі, гэты тып чыгуну называецца чыгунам.
Ферасплав - гэта сплаў жалеза, крэмнію, марганца, хрому, тытана і іншых элементаў. Ферасплавы з'яўляюцца адным з відаў сыравіны для вытворчасці сталі. Выкарыстоўваецца як раскісліцель і дабаўка легіруючых элементаў да сталі пры вытворчасці сталі.
Жалезавугляродзістыя сплавы з утрыманнем вугляроду менш за 2,11% называюцца сталлю, а сталь атрымліваюць, калі чыгун для вытворчасці сталі памяшчаюць у сталеліцейную печ і выплаўляюць яго ў адпаведнасці з пэўным тэхналагічным працэсам. Сталёвыя вырабы ўключаюць сталёвыя зліткі, пліты бесперапыннага ліцця і прамое ліццё ў розныя сталёвыя адліўкі. Наогул кажучы, сталь звычайна адносіцца да сталі, пракатанай у розныя сталёвыя вырабы.
2. Каляровыя металы
Таксама вядомы як каляровыя металы, ён адносіцца да металаў і сплаваў, акрамя чорных, такіх як медзь, волава, свінец, цынк, алюміній і латунь, бронза, алюмініевыя сплавы і падшыпнікавыя сплавы. Акрамя таго, у прамысловасці выкарыстоўваюцца таксама хром, нікель, марганец, малібдэн, кобальт, ванадый, вальфрам, тытан і інш. Гэтыя металы ў асноўным выкарыстоўваюцца ў якасці сплаваў для паляпшэння характарыстык металаў. Сярод іх для вытворчасці нажоў у асноўным выкарыстоўваюцца вальфрам, тытан, малібдэн і інш. цвёрды сплаў. Вышэйзгаданыя каляровыя металы называюцца прамысловымі металамі, акрамя каштоўных металаў: плаціны, золата, срэбра і інш., і рэдкіх металаў, у тым ліку радыеактыўнага ўрану, радыя і інш.
3. Класіфікацыя сталі
Акрамя жалеза і вугляроду, асноўныя элементы сталі ўключаюць крэмній, марганец, серу і фосфар.
Існуюць розныя метады класіфікацыі сталі, і асноўныя метады наступныя:
1. Які класіфікуецца па якасці
(1) Звычайная сталь (P≤0,045%, S≤0,050%)
(2) Высакаякасная сталь (як P, так і S≤0,035%)
(3) Сталь высокай якасці (P≤0,035%, S≤0,030%)
2. Класіфікацыя па хімічным складзе
(1) Вугляродзістай сталі: a. Нізкавугляродзістай сталі (C≤0,25%); б. Сярэдневугляродзістая сталь (C≤0,25～0,60%); в. Высокавугляродзістая сталь (C≤0,60%).
(2) Легаваная сталь: a. Низколегированная сталь (агульнае ўтрыманне легіруючых элементаў ≤ 5%); б. Среднелегированная сталь (агульнае ўтрыманне легіруючых элементаў > 5-10%); в. Высокалегіраваная сталь (агульнае ўтрыманне легіруючых элементаў > 10 %).
3. Які класіфікуецца па спосабе ўтварэння
(1) каваная сталь; (2) літая сталь; (3) гарачакачаная сталь; (4) холоднотянутая сталь.
4. Класіфікацыя паводле металаграфічнай структуры
(1) Стан адпалу: a. доэвтектоидная сталь (ферыт + перліт); б. эвтектоидная сталь (перліт); в. заэвтектоидная сталь (перліт + цементит); d. Расцяжная сталь (перліт + цементит).
(2) Нармалізаваны стан: а. перлітная сталь; б. бейнітная сталь; в. мартенситная сталь; d. аустенитная сталь.
(3) Без змены фазы або частковае змяненне фазы
5. Класіфікацыя па прызначэнні
(1) Сталь для будаўніцтва і машынабудавання: a. Звычайная вугляродзістая канструкцыйная сталь; б. Низколегированная канструкцыйная сталь; в. Армаваная сталь.
(2) Канструкцыйная сталь:
а. Сталь для машынабудавання: (а) загартаваная і адпушчаная канструкцыйная сталь; (b) канструкцыйная сталь з павярхоўнай загартоўкай: у тым ліку цэментаваная сталь, сталь з аммонам і сталь з павярхоўнай загартоўкай; (c) лёгкарэжучаяся канструкцыйная сталь; (d) Халодная пластычнасць Сталь для фармоўкі: у тым ліку сталь для халоднай штампоўкі і сталь для халоднай высадкі.
б. Рэсорная сталь
в. Сталь падшыпнікавая
(3) Інструментальная сталь: a. вугляродзістай інструментальнай сталі; б. легіраваная інструментальная сталь; в. хуткарэзная інструментальная сталь.
(4) Спецыяльная сталь: a. Нержавеючая кісластойкая сталь; б. Тэрмаўстойлівая сталь: у тым ліку сталь супраць акіслення, тэрмаўстойлівая сталь, арматурная сталь; в. Электрычны нагрэў легаванай сталі; d. Зносаўстойлівая сталь; д. Нізкотэмпературная сталь; е. Электратэхнічная сталь.
(5) Сталь для прафесійнага выкарыстання - напрыклад, сталь для мастоў, сталь для караблёў, сталь для катлоў, сталь для сасудаў пад ціскам, сталь для сельскагаспадарчай тэхнікі і г.д.
6. Комплексная класіфікацыя
(1) Звычайная сталь
а. Вугляродзістая канструкцыйная сталь: (а) Q195; (b) Q215 (A, B); (c) Q235 (A, B, C); (d) Q255 (A, B); (e) Q275.
б. Низколегированная канструкцыйная сталь
в. Звычайная канструкцыйная сталь спецыяльнага прызначэння
(2) Высакаякасная сталь (уключаючы высакаякасную сталь)
а. Канструкцыйная сталь: (а) высакаякасная вугляродзістая канструкцыйная сталь; (b) легіраваная канструкцыйная сталь; (c) спружынная сталь; (d) сталь свабоднай рэзкі; (e) падшыпнікавая сталь; (f) высакаякасная канструкцыйная сталь спецыяльнага прызначэння.
б. Інструментальная сталь: (а) вугляродзістая інструментальная сталь; (b) легіраваная інструментальная сталь; (с) хуткарэзная інструментальная сталь.
в. Сталь спецыяльных характарыстык: (а) нержавеючая кіслотаўстойлівая сталь; (b) тэрмаўстойлівая сталь; (c) легіраваная сталь з электрычным нагрэвам; (d) электратэхнічная сталь; (е) зносаўстойлівая сталь з высокім утрыманнем марганца.
7. Класіфікуюцца па спосабе плаўлення
(1) У залежнасці ад тыпу печы
а. Канвертарная сталь: (а) кіслотная канвертарная сталь; (б) асноўная канвертарная сталь. Або (а) канвертарная сталь з донным выдувам; (b) канвертарная сталь з бакавым выдувам; (с) канвертарная сталь з верхнім раздувам.
б. Электрапечная сталь: (а) электрадугавая сталь; (б) электрашлакавая сталь; (c) сталь для індукцыйных печаў; (d) вакуумная плаўная пячная сталь; (e) электронна-прамянёвая печная сталь.
(2) У залежнасці ад ступені раскіслення і сістэмы залівання
а. Кіпячая сталь; б. Паўкаліберная сталь; в. Забітая сталь; d. Спецыяльная бітая сталь.
4. Агляд метадаў прадстаўлення маркі сталі ў маёй краіне
Абазначэнне маркі прадукту звычайна пазначаецца спалучэннем літар кітайскага піньінь, сімвалаў хімічных элементаў і арабскіх лічбаў. Прама цяпер:
①Хімічныя элементы ў марках сталі прадстаўлены міжнароднымі хімічнымі сімваламі, такімі як Si, Mn, Cr...і г.д. Змешаныя рэдказямельныя элементы прадстаўлены "RE" (ці "Xt").
②Назва прадукту, выкарыстанне, спосабы выплаўлення і залівання і г.д. звычайна пазначаюцца скарочанымі літарамі кітайскага піньінь.
③Змест асноўнага хімічнага элемента (%) у сталі пазначаецца арабскімі лічбамі.
Калі кітайскі фанетычны алфавіт выкарыстоўваецца для ўказання назвы прадукту, выкарыстання, характарыстык і метадаў працэсу, першая літара звычайна выбіраецца з кітайскага фанетычнага алфавіту, які прадстаўляе назву прадукту. Калі гэта паўтараецца з літарай, абранай іншым прадуктам, замест іх можна выкарыстоўваць другую літару або трэцюю літару або адначасова выбраць першую літару піньінь з двух кітайскіх іерогліфаў.
Калі на дадзены момант няма даступных кітайскіх іерогліфаў і піньінь, выкарыстоўваюцца англійскія літары.
Па-пятае, падраздзяленне метаду прадстаўлення марак сталі ў маёй краіне
1. Спосаб абазначэння вугляродзістай канструкцыйнай сталі і нізкалегаванай высокатрывалай канструкцыйнай сталі
Сталь, якая выкарыстоўваецца вышэй, звычайна падзяляецца на дзве катэгорыі: агульная сталь і спецыяльная сталь. Спосаб абазначэння маркі складаецца з літар піньінь кітайскай мовы: мяжа цякучасці або мяжа цякучасці сталі, значэнне мяжы цякучасці або мяжа цякучасці, марка якасці сталі і ступень раскіслення сталі, які фактычна складаецца з 4 частак.
①Канструкцыйная сталь звычайнага тыпу прымае літару піньінь «Q», якая ўяўляе мяжу цякучасці. Значэнне мяжы цякучасці (адзінка вымярэння - МПа), класы якасці (A, B, C, D, E) і спосаб раскіслення (F, b, Z, TZ) і іншыя сімвалы, указаныя ў табліцы 1, утвараюць клас па парадку. Напрыклад: маркі вугляродзістай канструкцыйнай сталі выражаюцца як: Q235AF, Q235BZ; маркі нізкалегаванай высокатрывалай канструкцыйнай сталі выражаюцца як: Q345C, Q345D.
Q235BZ азначае дэфармаваную вугляродзістую канструкцыйную сталь з мяжой цякучасці ≥ 235 МПа і класам якасці B.
Дзве маркі Q235 і Q345 з'яўляюцца найбольш тыповымі маркамі машынабудаўнічай сталі, маркамі з найбольшай вытворчасцю і выкарыстаннем і найбольш шырока выкарыстоўваюцца маркамі. Гэтыя два гатункі даступныя практычна ва ўсіх краінах свету.
У складзе вугляродзістай канструкцыйнай сталі сімвал «Z» для штампаванай сталі і сімвал «TZ» для спецыяльнай штампаванай сталі можна апусціць, напрыклад: для сталі Q235 з класамі якасці C і D адпаведна маркі павінны быць Q235CZ і Q235DTZ, але яго можна апусціць як Q235C і Q235D.
Да нізкалегіраванай высокатрывалай канструкцыйнай сталі ставіцца штампаваная сталь і спецыяльная сталь, але сімвал, які паказвае метад раскіслення, не дадаецца ў канцы маркі.
②Спецыяльная канструкцыйная сталь звычайна пазначаецца сімвалам "Q", які ўяўляе мяжу цякучасці сталі, значэнне мяжы цякучасці і сімвалы, якія абазначаюць выкарыстанне прадукту, указанае ў табліцы 1, напрыклад: марка сталі для сасудаў пад ціскам выяўляецца як «Q345R»; марка зносаўстойлівасці сталі выяўляецца як Q340NH; маркі сталі Q295HP для зваркі газавых балонаў; маркі сталі Q390g для катлоў; Маркі сталі Q420q для мастоў.
③У адпаведнасці з патрэбамі для абазначэння нізкалегіраванай высокатрывалай канструкцыйнай сталі агульнага прызначэння таксама можна выкарыстоўваць дзве арабскія лічбы (якія пазначаюць сярэдняе ўтрыманне вугляроду ў частках на дзесяць тысяч) і сімвалы хімічных элементаў, выражаныя ў парадку; спецыяльная нізкалегіраваная высокатрывалая канструкцыйная сталь. Назва гандлёвай маркі таксама можа быць выяўлена паслядоўна з дапамогай дзвюх арабскіх лічбаў (якія пазначаюць сярэдняе ўтрыманне вугляроду ў частках на дзесяць тысяч), сімвалаў хімічных элементаў і некаторых пэўных сімвалаў, якія адлюстроўваюць выкарыстанне прадукт.
2. Метад прадстаўлення высакаякаснай вугляродзістай канструкцыйнай сталі і высакаякаснай вугляродзістай спружыннай сталі
Высакаякасная вугляродзістая канструкцыйная сталь выкарыстоўвае камбінацыю дзвюх арабскіх лічбаў (якія пазначаюць сярэдняе ўтрыманне вугляроду ў дзесяцітысячных) або арабскіх лічбаў і сімвалаў элементаў.
① Для кіпячай сталі і напаўкалібернай сталі сімвалы «F» і «b» дадаюцца адпаведна ў канцы маркі. Напрыклад, марка кіпячай сталі з сярэднім утрыманнем вугляроду 0,08% выяўляецца як «08F»; марка полуклетированной сталі з сярэднім утрыманнем вугляроду 0,10% выяўляецца як «10б».
② Калата (S, P≤0,035% адпаведна) звычайна не пазначаецца сімваламі. Напрыклад: сталь з сярэднім утрыманнем вугляроду 0,45%, яе марка выяўляецца як «45″».
③ Для высакаякасных вугляродзістых канструкцыйных сталей з больш высокім утрыманнем марганца сімвал марганца дадаецца пасля арабскіх лічбаў, якія паказваюць сярэдняе ўтрыманне вугляроду. Напрыклад: сталь з сярэднім утрыманнем вугляроду 0,50% і ўтрыманнем марганца ад 0,70% да 1,00%, яе марка выяўляецца як «50Mn».
④ Для высакаякаснай вугляродзістай канструкцыйнай сталі (S, P≤0,030 % адпаведна) дадайце сімвал «A» пасля маркі. Напрыклад: высакаякасная вугляродзістая канструкцыйная сталь з сярэднім утрыманнем вугляроду 0,45%, яе марка выяўляецца як «45А».
⑤Высокаякасная вугляродзістая канструкцыйная сталь (S≤0,020%, P≤0,025%), дадайце сімвал «E» пасля маркі. Напрыклад: звышвысокаякасная вугляродзістая канструкцыйная сталь з сярэднім утрыманнем вугляроду 0,45%, яе марка выяўляецца як «45E».
Метад прадстаўлення высакаякасных марак вугляродзістай спружыннай сталі такі ж, як і высакаякасных марак вугляродзістай канструкцыйнай сталі (сталі 65, 70, 85, 65Mn існуюць у стандартах GB/T1222 і GB/T699 адпаведна).
3. Спосаб абазначэння легаванай канструкцыйнай сталі і легаванай спружыннай сталі
① Маркі легаванай канструкцыйнай сталі пазначаюцца арабскімі лічбамі і стандартнымі сімваламі хімічных элементаў.
Выкарыстоўвайце дзве арабскія лічбы, каб паказаць сярэдняе ўтрыманне вугляроду (у долях на дзесяць тысяч) і пастаўце яго ў пачатку класа.
Метад выражэння ўтрымання элементаў сплаву заключаецца ў наступным: калі сярэдняе ўтрыманне складае менш за 1,50%, у марцы паказваецца толькі элемент, а ўтрыманне звычайна не паказваецца; сярэдняе ўтрыманне сплаву складае 1,50%～2,49%, 2,50%～3,49%, 3,50%～4,49%, 4,50%～ 5,49%, …, адпаведна запісваецца як 2, 3, 4, 5 … пасля легіруючых элементаў.
Напрыклад: сярэдняе ўтрыманне вугляроду, хрому, марганца і крэмнію складае адпаведна 0,30%, 0,95%, 0,85% і 1,05% легаванай канструкцыйнай сталі. Калі ўтрыманне S і P складае ≤0,035%, клас выяўляецца як «30CrMnSi».
Высакаякасная легіраваная канструкцыйная сталь высокай якасці (утрыманне S, P ≤0,025 % адпаведна), пазначаецца даданнем сімвала «А» ў канцы маркі. Напрыклад: «30CrMnSiA».
Для высакаякаснай легаванай канструкцыйнай сталі спецыяльнага класа (S≤0,015%, P≤0,025%) дадайце сімвал «E» у канцы маркі, напрыклад: «30CrM nSiE».
Для марак спецыяльнай легаванай канструкцыйнай сталі сімвал, які адлюстроўвае выкарыстанне прадукту, указаны ў табліцы 1, павінен быць дададзены ў пачатак (або хвост) маркі. Напрыклад, сталь 30CrMnSi, якая спецыяльна выкарыстоўваецца для заклёпвання шруб, нумар сталі выяўляецца як ML30CrMnSi.
②Метад прадстаўлення маркі легаванай спружыннай сталі такі ж, як і для легаванай канструкцыйнай сталі.
Напрыклад: сярэдняе ўтрыманне вугляроду, крэмнію і марганца складае адпаведна 0,60%, 1,75% і 0,75% спружыннай сталі, а яе марка выяўляецца як «60Si2Mn». Для высакаякаснай спружыннай сталі высокай якасці дадайце сімвал «A» у канцы маркі, і яе клас выражаецца як «60Si2MnA».
4. Марка вольнарэзанай сталі
Інструменты з ЧПУ Xinfa маюць выдатную якасць і высокую трываласць, для атрымання падрабязнай інфармацыі, калі ласка, праверце: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
Час публікацыі: 21 чэрвеня 2023 г
