1. Propiedades mecánicas do aceiro
1. Punto de fluencia (σs)
Cando o aceiro ou a mostra se estira, cando a tensión supera o límite elástico, aínda que a tensión non aumente, o aceiro ou a mostra segue sufrindo unha deformación plástica obvia. Este fenómeno chámase fluencia, e o valor mínimo de tensión cando se produce a fluencia é para o punto de fluencia. Sexa Ps a forza externa no punto de fluencia s, e Fo a área da sección transversal da mostra, entón o punto de fluencia σs = Ps/Fo(MPa).
2. Límite de fluencia (σ0.2)
O punto de fluencia dalgúns materiais metálicos é moi discreto e é difícil de medir. Polo tanto, para medir as características de rendemento do material, establécese a tensión cando a deformación plástica residual permanente é igual a un determinado valor (xeralmente o 0,2% da lonxitude orixinal), que se denomina condición. Límite de fluencia ou simplemente límite de fluencia σ0.2.
3. Resistencia á tracción (σb)
O valor máximo de tensión alcanzado polo material desde o inicio ata o momento da fractura durante o proceso de estirado. Representa a capacidade do aceiro para resistir a fractura. Corresponden á resistencia á tracción a resistencia á compresión, á flexión, etc. Sexa Pb a máxima forza de tracción alcanzada antes de romper o material, e Fo a área da sección transversal da mostra, entón a resistencia á tracción σb=Pb/Fo (MPa). ).
4. Alongamento (δs)
Despois de romper o material, a porcentaxe do seu alongamento plástico respecto da lonxitude da mostra orixinal chámase alongamento ou alongamento.
5. Relación de rendemento (σs/σb)
A relación entre o límite de fluencia (límite de fluencia) do aceiro e a resistencia á tracción chámase relación de fluencia. Canto maior sexa a relación de rendemento, maior será a fiabilidade das pezas estruturais. Xeralmente, a relación de rendemento do aceiro carbono é de 0,6-0,65, a do aceiro estrutural de baixa aliaxe é de 0,65-0,75 e a do aceiro estrutural de aliaxe é de 0,84-0,86.
6. Dureza
A dureza indica a capacidade dun material para resistir a presión dun obxecto duro na súa superficie. É un dos indicadores de rendemento importantes dos materiais metálicos. Xeralmente, canto maior sexa a dureza, mellor será a resistencia ao desgaste. Os indicadores de dureza máis utilizados son a dureza Brinell, a dureza Rockwell e a dureza Vickers.
1) Dureza Brinell (HB)
Preme unha bola de aceiro endurecido dun determinado tamaño (normalmente 10 mm de diámetro) na superficie do material cunha determinada carga (xeralmente 3000 kg) e manteña durante un período de tempo. Despois de eliminar a carga, a relación entre a carga e a área de sangría é o valor de dureza Brinell (HB).
2) Dureza Rockwell (HR)
Cando HB>450 ou a mostra é demasiado pequena, non se pode usar a proba de dureza Brinell e no seu lugar debe utilizarse a medición de dureza Rockwell. Usa un cono de diamante cun ángulo de vértice de 120° ou unha bola de aceiro cun diámetro de 1,59 mm e 3,18 mm para presionar na superficie do material que se vai probar baixo unha determinada carga, e a dureza do material obtense a partir de a profundidade da sangría. Segundo a dureza do material de proba, pódese expresar en tres escalas diferentes:
HRA: É a dureza que se obtén empregando unha carga de 60 kg e un penetrador de cono de diamante, e utilízase para materiais cunha dureza extremadamente elevada (como o carburo cementado, etc.).
HRB: É a dureza que se obtén empregando unha carga de 100 kg e unha bola de aceiro endurecido cun diámetro de 1,58 mm. Emprégase para materiais de menor dureza (como aceiro recocido, fundición, etc.).
HRC: É a dureza que se obtén empregando unha carga de 150 kg e un penetrador de cono de diamante, e utilízase para materiais de alta dureza (como aceiro templado, etc.).
3) Dureza Vickers (HV)
Use un penetrador de cono cadrado de diamante cunha carga inferior a 120 kg e un ángulo de vértice de 136 ° para presionar na superficie do material e divida a superficie do pozo de sangría polo valor de carga para obter o valor de dureza de Vickers (HV). ).
2. Metais férreos e non férreos
1. Metal férreo
Refírese á aliaxe de ferro e ferro. Tanto o aceiro como o ferro en bruto son aliaxes a base de ferro co carbono como principal elemento aditivo, denominado colectivamente aliaxes ferro-carbono.
O ferro bruto refírese ao produto feito pola fundición de mineral de ferro nun alto forno, que se usa principalmente para a fabricación de aceiro e fundición.
Fundindo ferro fundido nun forno de fundición para obter ferro fundido (aliaxe de ferro-carbono líquido cun contido de carbono superior ao 2,11%), e fundición de ferro fundido líquido en fundicións, este tipo de fundición chámase fundición.
A ferroaliaxe é unha aliaxe composta por ferro, silicio, manganeso, cromo, titanio e outros elementos. A ferroaliaxe é unha das materias primas para a fabricación de aceiro. Utilízase como desoxidante e aditivo de elementos de aliaxe para o aceiro durante a fabricación de aceiro.
As aliaxes ferro-carbono cun contido de carbono inferior ao 2,11% chámanse aceiro, e o aceiro obtense poñendo fundición para a fabricación de aceiro nun forno de aceiro e fundíndoo segundo un determinado proceso. Os produtos de aceiro inclúen lingotes de aceiro, placas de fundición continua e fundición directa en varias fundicións de aceiro. En xeral, o aceiro refírese xeralmente ao aceiro laminado en varios produtos de aceiro.
2. Metais non férreos
Tamén coñecido como metais non férreos, refírese a metais e aliaxes que non sexan ferrosos, como cobre, estaño, chumbo, cinc, aluminio e latón, bronce, aliaxes de aluminio e aliaxes de rodamentos. Ademais, na industria tamén se usa cromo, níquel, manganeso, molibdeno, cobalto, vanadio, volframio, titanio, etc. Estes metais úsanse principalmente como adicións de aliaxes para mellorar o rendemento dos metais. Entre eles, o volframio, o titanio, o molibdeno, etc. utilízanse principalmente para producir coitelos. aliaxe dura. Os metais non férreos anteriores denomínanse metais industriais, ademais dos metais preciosos: platino, ouro, prata, etc. e metais raros, entre eles o uranio radioactivo, o radio, etc.
3. Clasificación do aceiro
Ademais do ferro e do carbono, os principais elementos do aceiro inclúen silicio, manganeso, xofre e fósforo.
Existen varios métodos de clasificación do aceiro, e os principais métodos son os seguintes:
1. Clasificadas por calidade
(1) Aceiro común (P≤0,045%, S≤0,050%)
(2) Aceiro de alta calidade (tanto P como S≤0,035%)
(3) Aceiro de alta calidade (P≤0,035%, S≤0,030%)
2. Clasificación por composición química
(1) Aceiro carbono: a. Aceiro baixo carbono (C≤0,25%); b. Aceiro carbono medio (C≤0,25~0,60%); c. Aceiro alto carbono (C≤0,60%).
(2) Aceiro aliado: a. Aceiro de baixa aliaxe (contido total de elementos de aliaxe ≤ 5%); b. Aceiro de aliaxe media (contido total de elementos de aliaxe > 5-10%); c. Aceiro de alta aliaxe (contido total de elementos de aliaxe > 10 % %).
3. Clasificadas polo método de conformación
(1) aceiro forxado; (2) aceiro fundido; (3) aceiro laminado en quente; (4) aceiro estirado en frío.
4. Clasificación segundo a estrutura metalográfica
(1) Estado recocido: a. aceiro hipoeutectoide (ferrita + perlita); b. aceiro eutectoide (perlita); c. aceiro hipereutectoide (perlita + cementita); d. Aceiro tensítico (perlita + cementita).
(2) Estado normalizado: a. aceiro perlítico; b. aceiro bainita; c. aceiro martensítico; d. aceiro austenítico.
(3) Sen cambio de fase ou cambio de fase parcial
5. Clasificación por finalidade
(1) Aceiro para construción e enxeñaría: a. Aceiro estrutural de carbono común; b. Aceiro estrutural de baixa aliaxe; c. Aceiro reforzado.
(2) Aceiro estrutural:
a. Aceiro para a fabricación de maquinaria: (a) Aceiro estrutural templado e revenido; (b) Aceiro estrutural endurecido superficialmente: incluíndo aceiro cementado, aceiro amoniacado e aceiro endurecido superficialmente; (c) Aceiro estrutural de fácil corte; (d) Plasticidade en frío Aceiro para conformación: incluído o aceiro para estampación en frío e aceiro para estampación en frío.
b. Aceiro de resorte
c. Aceiro de rodamentos
(3) Aceiro para ferramentas: a. aceiro para ferramentas ao carbono; b. aliaxe de aceiro para ferramentas; c. aceiro para ferramentas de alta velocidade.
(4) Aceiro de rendemento especial: a. Aceiro inoxidable resistente aos ácidos; b. Aceiro resistente á calor: incluíndo aceiro anti-oxidación, aceiro resistente á calor, aceiro para válvulas; c. Calefacción eléctrica de aceiro de aliaxe; d. Aceiro resistente ao desgaste; e. aceiro de baixa temperatura; f. Aceiro eléctrico.
(5) Aceiro para uso profesional, como aceiro para pontes, aceiro para buques, aceiro para caldeiras, aceiro para recipientes a presión, aceiro para maquinaria agrícola, etc.
6. Clasificación integral
(1) Aceiro común
a. Aceiro estrutural ao carbono: (a) Q195; (b) Q215 (A, B); (c) Q235 (A, B, C); (d) Q255 (A, B); (e) Q275.
b. Aceiro estrutural de baixa aliaxe
c. Aceiro estrutural ordinario para fins específicos
(2) Aceiro de alta calidade (incluído o aceiro de alta calidade)
a. Aceiro estrutural: (a) aceiro estrutural ao carbono de alta calidade; (b) aliaxe de aceiro estrutural; (c) aceiro para resortes; (d) aceiro de corte libre; (e) aceiro para rodamentos; f) Aceiro estrutural de alta calidade para fins específicos.
b. Aceiro para ferramentas: (a) aceiro para ferramentas ao carbono; (b) aliaxe de aceiro para ferramentas; (c) Aceiro para ferramentas de alta velocidade.
c. Aceiro de rendemento especial: (a) aceiro inoxidable resistente ao ácido; (b) aceiro resistente á calor; (c) aceiro de aliaxe de calefacción eléctrica; d) aceiro eléctrico; e) Aceiro de alta resistencia ao desgaste en manganeso.
7. Clasificadas polo método de fundición
(1) Segundo o tipo de forno
a. Aceiro convertidor: (a) aceiro convertidor ácido; b) Aceiro básico convertidor. Ou (a) aceiro convertidor de fondo soplado; (b) aceiro convertidor soplado lateralmente; (c) Aceiro convertidor soplado.
b. Aceiro para fornos eléctricos: (a) aceiro para fornos de arco eléctrico; (b) aceiro para fornos de escorias eléctricas; (c) aceiro para fornos de indución; (d) aceiro para fornos consumibles ao baleiro; (e) Aceiro para fornos de feixe de electróns.
(2) Segundo o grao de desoxidación e sistema de vertedura
a. Aceiro fervendo; b. Aceiro semi-mortado; c. Aceiro morto; d. Aceiro especial morto.
4. Visión xeral dos métodos de representación da calidade de aceiro do meu país
A indicación da calidade do produto indícase xeralmente mediante unha combinación de letras pinyin chinesas, símbolos de elementos químicos e números arábigos. Agora mesmo:
①Os elementos químicos das calidades de aceiro están representados por símbolos químicos internacionais, como Si, Mn, Cr... etc. Os elementos mixtos de terras raras están representados por "RE" (ou "Xt").
②O nome do produto, o uso, os métodos de fundición e vertido, etc., xeralmente están representados polas letras abreviadas do pinyin chinés.
③O contido principal de elementos químicos (%) no aceiro está representado por números arábigos.
Cando se usa o alfabeto fonético chinés para indicar o nome do produto, o uso, as características e os métodos de proceso, a primeira letra é xeralmente seleccionada do alfabeto fonético chinés que representa o nome do produto. Cando se repite coa letra seleccionada por outro produto, pódese usar a segunda letra ou a terceira letra, ou seleccionar a primeira letra pinyin dos dous caracteres chineses ao mesmo tempo.
Se non hai caracteres chineses e pinyin dispoñibles polo momento, os símbolos utilizados son letras inglesas.
Cinco, a subdivisión do método de representación das calidades de aceiro no meu país
1. Método de designación de aceiro estrutural ao carbono e aceiro estrutural de baixa aliaxe de alta resistencia
O aceiro usado anteriormente adoita dividirse en dúas categorías: aceiro xeral e aceiro especial. O método para indicar o grao está composto polas letras pinyin chinesas do punto de fluencia ou límite de fluencia do aceiro, o valor do límite de fluencia ou límite de fluencia, o grao de calidade do aceiro e o grao de desoxidación do aceiro. que en realidade está composto por 4 partes.
①O aceiro estrutural xeral adopta a letra pinyin "Q" que representa o punto de fluencia. O valor do límite de fluencia (a unidade é MPa) e os graos de calidade (A, B, C, D, E) e o método de desoxidación (F, b, Z, TZ) e outros símbolos especificados na Táboa 1 forman a cualificación por orde. Por exemplo: as calidades de aceiro estrutural ao carbono exprésanse como: Q235AF, Q235BZ; As calidades de aceiro estrutural de baixa aliaxe de alta resistencia exprésanse como: Q345C, Q345D.
Q235BZ significa aceiro estrutural ao carbono morto cun valor de límite de fluencia ≥ 235 MPa e grao de calidade B.
Os dous graos de Q235 e Q345 son os graos máis típicos de aceiro de enxeñería, os graos con maior produción e uso e os graos máis utilizados. Estes dous graos están dispoñibles en case todos os países do mundo.
Na composición da calidade do aceiro estrutural ao carbono, pódese omitir o símbolo "Z" do aceiro morto e o símbolo "TZ" do aceiro especial morto, por exemplo: para o aceiro Q235 con calidades C e D respectivamente, as calidades deben ser Q235CZ e Q235DTZ, pero pódese omitir como Q235C e Q235D.
O aceiro estrutural de baixa aliaxe de alta resistencia inclúe aceiro morto e aceiro especial morto, pero o símbolo que indica o método de desoxidación non se engade ao final da calidade.
②O aceiro estrutural especial indícase xeralmente polo símbolo "Q" que representa o punto de fluencia do aceiro, o valor do límite de fluencia e os símbolos que representan o uso do produto especificado na táboa 1, por exemplo: a calidade de aceiro para recipientes a presión exprésase como "Q345R"; o grao de aceiro de intemperie exprésase como Q340NH; calidades de aceiro Q295HP para soldar cilindros de gas; calidades de aceiro Q390g para caldeiras; Calidades de aceiro Q420q para pontes.
③ Segundo as necesidades, a designación de aceiro estrutural de alta resistencia de baixa aliaxe de uso xeral tamén pode usar dous números arábigos (que indican o contido medio de carbono, en partes por dez mil) e símbolos de elementos químicos, expresados en orde; o aceiro estrutural especial de baixa aliaxe de alta resistencia O nome da marca tamén se pode expresar en secuencia usando dous números arábigos (que indican o contido medio de carbono en partes por dez mil), símbolos de elementos químicos e algúns símbolos especificados que representan o uso da produto.
2. Método de representación de aceiro estrutural de carbono de alta calidade e aceiro de resorte de carbono de alta calidade
O aceiro estrutural ao carbono de alta calidade adopta unha combinación de dous números arábigos (que indican o contido medio de carbono en dez milésimas) ou números arábigos e símbolos de elementos.
① Para o aceiro fervendo e o aceiro semi-morto, os símbolos "F" e "b" engádense respectivamente ao final do grao. Por exemplo, o grao de aceiro en ebulición cun contido medio de carbono do 0,08% exprésase como "08F"; a calidade do aceiro semi-morto cun contido medio de carbono do 0,10% exprésase como "10b".
② O aceiro morto (S, P≤0,035% respectivamente) xeralmente non está marcado con símbolos. Por exemplo: aceiro morto cun contido medio de carbono do 0,45%, o seu grao exprésase como "45".
③ Para os aceiros estruturais ao carbono de alta calidade con maior contido de manganeso, o símbolo do elemento de manganeso engádese despois dos números arábigos que indican o contido medio de carbono. Por exemplo: aceiro cun contido medio de carbono do 0,50% e un contido de manganeso do 0,70% ao 1,00%, o seu grao exprésase como "50Mn".
④ Para o aceiro estrutural ao carbono de alta calidade (S, P≤0,030% respectivamente), engade o símbolo "A" despois da nota. Por exemplo: aceiro estrutural ao carbono de alta calidade e de alta calidade cun contido medio de carbono do 0,45%, o seu grao exprésase como "45A".
⑤Aceiro estrutural ao carbono de alta calidade de súper grao (S≤0,020%, P≤0,025%), engade o símbolo "E" despois do grao. Por exemplo: aceiro estrutural de carbono de súper alta calidade cun contido medio de carbono do 0,45%, o seu grao exprésase como "45E".
O método de representación das calidades de aceiro para resortes ao carbono de alta calidade é o mesmo que as calidades de aceiro estrutural ao carbono de alta calidade (os aceiros 65, 70, 85 e 65Mn existen en ambos os estándares GB/T1222 e GB/T699 respectivamente).
3. Método de designación de aceiro estrutural de aliaxe e aceiro de resorte de aliaxe
① As calidades de aceiro estrutural de aliaxe están representadas por números arábigos e símbolos de elementos químicos estándar.
Usa dous números arábigos para indicar o contido medio de carbono (en partes por dez mil) e colócao na cabeza da nota.
O método de expresión do contido do elemento de aliaxe é o seguinte: cando o contido medio é inferior ao 1,50%, só se indica o elemento na marca e o contido xeralmente non se indica; o contido medio da aliaxe é de 1,50% ~ 2,49%, 2,50% ~ 3,49%, 3,50% ~ 4,49%, 4,50% ~ 5,49%, ..., escríbese correspondentemente como 2, 3, 4, 5 ... despois dos elementos de aliaxe.
Por exemplo: o contido medio de carbono, cromo, manganeso e silicio son respectivamente 0,30%, 0,95%, 0,85% e 1,05% de aliaxe de aceiro estrutural. Cando o contido de S e P é ≤0,035%, a nota exprésase como "30CrMnSi".
Aceiro estrutural de aliaxe de alta calidade (contido S, P ≤0,025% respectivamente), indicado engadindo o símbolo "A" ao final da calidade. Por exemplo: "30CrMnSiA".
Para o aceiro estrutural de aliaxe de calidade especial (S≤0,015%, P≤0,025%), engade o símbolo "E" ao final do grao, por exemplo: "30CrM nSiE".
Para as calidades especiais de aceiro estrutural de aliaxe, o símbolo que representa o uso do produto especificado na Táboa 1 debe engadirse á cabeza (ou cola) da calidade. Por exemplo, o aceiro 30CrMnSi usado especialmente para parafusos remachados, o número de aceiro exprésase como ML30CrMnSi.
②O método de representación da calidade do aceiro para resortes de aliaxe é o mesmo que o do aceiro estrutural de aliaxe.
Por exemplo: o contido medio de carbono, silicio e manganeso é respectivamente 0,60%, 1,75% e 0,75% de aceiro para resortes, e a súa calidade exprésase como "60Si2Mn". Para o aceiro de resorte de alta calidade, engade o símbolo "A" ao final do grao e a súa calidade exprésase como "60Si2MnA".
4. A calidade do aceiro de corte libre
As ferramentas CNC de Xinfa teñen unha excelente calidade e durabilidade, para obter máis información, consulte: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
Hora de publicación: 21-Xun-2023
