نقطه عملکرد ، استحکام کششی ، استحکام عملکرد مواد ، دانش فولاد کربن از فولاد فلزی

فولاد کربن اولین و پرکاربردترین مواد اساسی در صنعت مدرن است. کشورهای صنعتی در سراسر جهان تلاش می کنند تا تولید فولاد با استحکام بالا و فولاد آلیاژ کم آلیاژ را افزایش دهندهمچنین به بهبود کیفیت فولاد کربن و گسترش تنوع و دامنه استفاده توجه زیادی کنید. در حال حاضر ، نسبت خروجی فولاد کربن در کل تولید فولاد کشورهای مختلف حدود 80 ٪ باقی مانده است. این نه تنها در ساخت و سازها ، پل ها ، راه آهن ، وسایل نقلیه ، کشتی ها و صنایع مختلف تولید مکانیکی مورد استفاده قرار می گیرد ، بلکه در صنعت مدرن پتروشیمی ، توسعه دریایی و سایر جنبه ها نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. قطعات پردازش شده توسط فولاد کربن به طور کلی نیاز به تشخیص مقاومت کششی و تجزیه و تحلیل خصوصیات مکانیکی دارند و ممکن است از دستگاه های آزمایش مکانیکی مواد (دستگاه های آزمایش کششی الکترونیکی ، دستگاه های آزمایش جهانی هیدرولیک) و دستگاه های آزمایش اصطکاک و سایش استفاده کنند.

آشنایی با دانش اساسی از فولاد کربن

میزان کربن کمتر از1.35 ٪ ، به جز آهن ، کربن و سیلیکون ، منگنز ، فسفر ، گوگرد و سایر فولادهای هتروکربن در حد مجاز ، فولاد بدون عناصر آلیاژ دیگر. عملکرد فولاد کربن عمدتاً به میزان کربن بستگی دارد. میزان کربن افزایش می یابد ، استحکام فولاد (داده های به دست آمده از طریق تست های کششی و تست های کششی) ، سختی افزایش می یابد و انعطاف پذیری ، چقرمگی ، استحکام کششی و قابلیت جوشکاری کاهش می یابد. در مقایسه با سایر فولادها ، فولاد کربن اولین مورد استفاده است ، هزینه کم ، طیف گسترده ای از عملکرد و بیشترین میزان استفاده دارد.مناسب برای فشار اسمیPN≤32.0MPA ، دمای -30-425 ℃ ، آب ، بخار ، هوا ، هیدروژن ، آمونیاک ، نیتروژن و نفت. مارک های متداول شامل WC1 ، WCB ، ZG25 ، فولاد با کیفیت بالا 20 ، 25 ، 30 و فولاد سازه آلیاژ کم 16mn است.

طبقه بندی

1. طبقه بندی شده توسط ترکیب شیمیایی

فولاد کربن را می توان با توجه به ترکیب شیمیایی به فولاد کربن کم ، فولاد کربن متوسط ​​و فولاد کربن بالا تقسیم کرد (یعنی میزان کربن).(1) فولاد کربن کم ، که به عنوان فولاد خفیف نیز شناخته می شود ، دارای میزان کربن از 0.10 ٪ تا 0.30 ٪ فولاد کربن کم است که می تواند پردازش های مختلفی مانند جعل ، جوشکاری و برش را بپذیرد. این ماده معمولاً در ساخت زنجیرها ، پرچ ها ، پیچ ها ، شفت ها و غیره مورد استفاده قرار می گیرد. محصولات متنوعی از قبیل فولاد آرام ، فولاد نیمه کرمی ، فولاد جوش و غیره وجود دارد. علاوه بر کربن ، ممکن است مقدار کمی منگنز نیز موجود باشد (0.70 ٪ تا 1.20 ٪). با توجه به کیفیت محصول ، آن را به فولاد ساختاری کربن معمولی و فولاد سازه کربن با کیفیت بالا تقسیم می شود. پردازش حرارتی خوب و عملکرد برش ، عملکرد ضعیف جوش. استحکام و سختی بیشتر از فولاد کربن کم است ، در حالی که انعطاف پذیری و چقرمگی نسبت به فولاد کم کربن پایین تر است. می توان آن را مستقیماً بدون عملیات حرارتی و مواد نورد گرم یا مواد سرد کشیده یا بعد از عملیات حرارتی استفاده کرد. فولاد متوسط-کربن پس از فرونشست و خویشاوند دارای خواص مکانیکی جامع خوبی است. حداکثر سختی که می تواند به دست آورد ، در مورد HRC55 (HB538) است و σb 600 ~ 1100MPa است. بنابراین ، در بین استفاده های مختلف در سطح استحکام متوسط ​​، فولاد کربن متوسط ​​بیشترین استفاده را دارد. علاوه بر اینکه یک مصالح ساختمانی است ، در ساخت قطعات مختلف مکانیکی نیز به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. (3) فولاد کربن بالا اغلب فولاد ابزار نامیده می شود که میزان کربن از 0.60 ٪ تا 1.70 ٪ است که می تواند سخت و دلپذیر شود. چکش ، کلاغ و غیره از فولاد با میزان کربن 0.75 ٪ ساخته شده است. ابزارهای برش مانند مته ها ، شیرهای سیم ، ریمرها و غیره از فولاد با میزان کربن 0.90 ٪ تا 1.00 ٪ ساخته شده اند.

2. طبقه بندی بر اساس کیفیت فولاد

با توجه به کیفیت فولاد ، می توان آن را به فولاد کربن معمولی و فولاد کربن با کیفیت بالا تقسیم کرد. (1) فولاد ساختاری کربن معمولی ، که به عنوان فولاد کربن معمولی نیز شناخته می شود ، محدودیت گسترده ای در میزان کربن ، دامنه عملکرد و محتوای فسفر ، گوگرد و سایر عناصر باقیمانده دارد. در چین و برخی از کشورها با توجه به شرایط ضمانت تحویل به سه دسته تقسیم می شوند: فولاد کلاس A (فولاد کلاس A) فولادی است که خصوصیات مکانیکی را تضمین می کند. فولاد کلاس B (فولاد کلاس B) فولادی است که ترکیب شیمیایی را تضمین می کند. فولاد مخصوص (فولاد کلاس C) فولادی است که هم خاصیت مکانیکی و هم ترکیب شیمیایی را تضمین می کند و اغلب برای تهیه قطعات مهمتر ساختاری مورد استفاده قرار می گیرد. در حال حاضر ، متداول ترین و مورد استفاده در چین استیل A3 (فولاد شماره 3 کلاس A) با میزان کربن در حدود 0.20 ٪ است که عمدتاً در سازه های مهندسی استفاده می شود. برخی از فولادهای ساختاری کربن همچنین مقادیر اثری از آلومینیوم یا نیوبیوم (یا سایر عناصر تشکیل دهنده کاربید) را اضافه می کنند تا ذرات نیترید یا کاربید را تشکیل دهند تا رشد غلات را محدود کنند ، فولاد را تقویت کرده و فولاد را ذخیره کنند. در چین و برخی از کشورها ، به منظور سازگاری با الزامات ویژه فولاد حرفه ای ، ترکیب شیمیایی و عملکرد فولاد ساختاری کربن معمولی تنظیم شده است ، بنابراین یک سری فولادهای حرفه ای برای فولادهای ساختاری کربن معمولی (مانند پل ها ، ساختمانها ، میله های فولادی ، فولاد فشار و غیره) ایجاد می شود. (2) فولاد سازه کربن با کیفیت بالا در مقایسه با فولاد ساختاری کربن معمولی ، محتوای گوگرد ، فسفر و سایر اجزاء غیر فلزی پایین تر است. با توجه به میزان و استفاده کربن ، این نوع فولاد تقریباً به سه دسته تقسیم می شود: steel فولاد کربن کم کمتر از 0.25 ٪ C است که در میان آنها 08F ، 08AL ، که حاوی کمتر از 0.10 ٪ است ، به دلیل خاصیت ترسیم عمیق و جوشکاری عمیق ، به عنوان قطعات عمیق مانند اتومبیل ، قوطی و غیره مورد استفاده قرار می گیرد. 20G ماده اصلی تولید دیگهای معمولی است. علاوه بر این ، از فولاد کربن کم نیز به عنوان فولاد کاربور شده استفاده می شود و در صنعت تولید ماشین آلات مورد استفاده قرار می گیرد. 0.60 ② 0.60 ٪ C از فولاد متوسط ​​کربن است که بیشتر در حالت معتدل و معتدل برای ساخت بخش هایی از صنعت تولید ماشین آلات استفاده می شود. ③ فولاد کربن بالا از 0.6 ٪ درجه سانتیگراد بیشتر است ، که بیشتر برای تهیه چشمه ، چرخ دنده ، رول و غیره استفاده می شود. طبق محتوای منگنز مختلف ، می توان آن را به دو گروه فولادی تقسیم کرد: محتوای منگنز معمولی (0.25-0.8 ٪) و محتوای منگنز بالاتر (0.7-1.0 ٪ و 0.9-1.2.2 ٪). دستگاه های تست تنش ، دستگاه های آزمایش مواد ، دستگاه های تست تنش الکترونیکی و دستگاه های تست سایش اصطکاک می توانند برای تشخیص خصوصیات مکانیکی و خصوصیات سایش اصطکاک مواد فولادی کربن استفاده شوند. منگنز می تواند سخت بودن فولاد را بهبود بخشد ، فریت را تقویت کند و استحکام عملکرد ، استحکام کششی و مقاومت در برابر سایش را بهبود بخشد. معمولاً علامت "منگنز" بعد از درجه فولاد با محتوای منگنز بالا ، مانند 15mn و 20mn ، اضافه می شود تا آن را از فولاد کربن با محتوای طبیعی منگنز متمایز کند.

3. طبقه بندی شده بر اساس هدف

با توجه به هدف خود ، می توان آن را به فولاد سازه کربن و فولاد کربن تقسیم کرد. ابزار کربنمیزان کربن استبین 0.65 و 1.35 ٪ ، می توان پس از عملیات حرارتی ، سختی و مقاومت در برابر سایش را بدست آورد و عمدتاً برای تولید ابزارهای مختلف ، ابزارهای برش ، قالب و ابزارهای اندازه گیری استفاده می شود (به فولاد ابزار مراجعه کنید). فولاد ساختاری کربن با توجه به مقاومت عملکرد فولاد به 5 درجه تقسیم می شود: Q195 ، Q215 ، Q235 ، Q255 و Q275. هر درجه به دلیل کیفیت متفاوت به نمرات A ، B ، C و D تقسیم می شود. حداکثر چهار نوع وجود دارد ، و برخی فقط یک نفر هستند. همچنین در روشهای دفع اکسیژن رسانی برای ذوب فولادی تفاوت هایی وجود دارد. نماد روش deoxidation: F-boiling فولادی B— beel فولادی zemi z— semi با استفاده از فولاد TZ-دستگاه های تست و آزمایش مواد فلزی آرامش بخش ، دستگاه های تست تنش الکترونیکی و دستگاه های تست سایش اصطکاک می توانند برای تشخیص خصوصیات مکانیکی و خصوصیات سایش اصطکاک مواد فولادی کربن استفاده شوند.