Označavanje čelika prema ruskim, europskim i američkim sustavima. Vrste ugljičnog čelika

Čelik je šifriran slovima, označavajući određene kemijski elementi, uključen u marku ili leguru.

Na primjer, slovo X stoji za krom, N za nikal, K za kobalt, M za molibden, V za volfram, T za titan, D za bakar, G za mangan, C za silicij,
F - vanadij, P - bor, A - dušik, B - niobij, E - selen, C - cirkonij, Yu - aluminij, H - ukazuje na prisutnost rijetkih zemnih metala

Postoje i oznake za različiti tipovičelici ovisno o njihovom sastavu i namjeni.
Za označavanje metode deoksidacije čelika koriste se i slovne oznake:
KP - kipući čelik
PS - polutihi čelik
SP - meki čelik

Konstrukcijski čelici obične kvalitete, nelegirani, označavaju se slovima Art. (na primjer, čl. 3; čl. 3kp)

Broj iza slova konvencionalno označava postotak ugljika u čeliku (u desetinkama), kp indeks označava da čelik vrije, tj. nepotpuno deoksidiran u peći i sadrži malu količinu željeznog oksida, što uzrokuje nastavak ključanja čelika u kalupu. Odsutnost indeksa znači da je čelik miran.

Konstrukcijski nelegirani kvalitetni čelici (na primjer St. 10; Čelik 20; St. 30; St. 45) označavaju se dvoznamenkastim brojem koji označava prosječni sadržaj ugljika u čeliku od 0,10%; 0,20%; itd.

Strukturalni niskolegirani 09G2S označava čelik koji sadrži oko 0,09% ugljika, a sadržaj legirajućih komponenti mangana, silicija i drugih je manji od 2,5% ukupno.

Čelici 10KhSND i 15KhSND odlikuju se razlikom u ugljiku; u takvim čelicima prosječni sadržaj svakog elementa je manji od 1% posto, tako da se brojevi ne stavljaju nakon slova.

Konstrukcijski legirani čelici, kao što je 20X; 30X; 40X je označen slovima i brojevima; u ovom slučaju marka označava sadržaj ugljika i glavnog legirajućeg elementa kroma. Brojevi iza svakog slova označavaju približan sadržaj odgovarajućeg elementa, međutim, ako je sadržaj legirajućeg elementa manji od 1,5%, broj iza odgovarajućeg slova se ne stavlja.

30KhGSA krom-silicijsko-manganski čelik ima veliku čvrstoću i povećanu otpornost na udarna opterećenja. Sastav marke uključuje ugljik 0,30%, osim ugljika sadrži mangan, silicij i krom, u približno jednakim omjerima od 0,8-1,1%

Sadržaj sumpora i fosfora ne smije prelaziti 0,03% za svaki od ovih elemenata, stoga se slovo A stavlja na kraj takvih marki, što označava dodatne pokazatelje kvalitete marki (na primjer, 20HN4FA; 38HN3MA). Označavaju se i konstrukcijski čelici za opruge, kao što su 60S2A, 65G, gdje prve brojke označavaju ugljik u stotinkama postotka. (0,60 odnosno 0,65).

Konstrukcijski ležajni čelici dešifriraju se na sljedeći način: označavaju se na isti način kao i legirani čelici, oznaka počinje slovom Š (na primjer, ŠH4; ŠH15; ŠH15SG). Broj 15 označava sadržaj legiranog kroma, čiji je približni udio 1,5%, u čeliku ShKh4 0,4%. Postoji mnogo drugih marki; više informacija o prisutnosti elemenata i nečistoća u njima možete pronaći u našoj knjizi robnih marki; samo koristite pretraživanje.

Visokokvalitetni čelici - za izradu parnih kotlova i visokotlačnih posuda, označavaju se kao konstrukcijski nelegirani čelici, uz dodatak slova K (npr. 20K; 22K).

Lijevani konstrukcijski čelici označavaju se kao visokokvalitetni i legirani, ali na kraju naziva stavljaju slovo L (35HML; 40HL, itd.).

Konstrukcijski čelici označavaju se slovom C i brojevima koji odgovaraju minimalnoj granici razvlačenja čelika. Dodatno se koriste sljedeće oznake: T - valjani čelik ojačan toplinom, K - povećana otpornost na koroziju (na primjer, S345T; S390K, itd.). Slično tome, slovo D označava visok sadržaj bakra (C345D; C375D).

Nelegirani alatni čelici dijele se na visokokvalitetne, označene slovom U i brojem koji označava prosječni sadržaj ugljika (na primjer, U7; U8; U10) i visokokvalitetne, označene dodatnim slovom A na kraju naziva. (na primjer, U8A; U10A; U12A) ili dodatno slovo G, koje označava dodatno povećanje sadržaja mangana (na primjer, U8GA).

Legirani alatni čelici označavaju se na isti način kao i konstrukcijski legirani čelici. Uzmimo marku kao što je HVG, dekodiranje ove marke pokazuje prisutnost glavnih legirajućih elemenata u njoj: krom, volfram, mangan. Ovaj se čelik razlikuje od 9HVG jer ima veći udio ugljika, otprilike 1%, zbog čega se broj ne stavlja na početak razreda.

Brzorezni čelici dešifriraju se na sljedeći način - takvi razredi imaju slovo P (oznaka čelika počinje s tim), nakon čega slijedi broj koji označava prosječni sadržaj volframa (na primjer, P18; P9), a zatim slijede slova i brojke koje određuju maseni sadržaj elemenata. (na primjer čelik R6M5) broj 5 pokazuje udio molibdena u ovom stupnju. Sadržaj kroma nije naznačen, budući da je dosljedno oko 4% u svim brzoreznim čelicima i ugljiku, budući da je potonji uvijek proporcionalan sadržaju vanadija. Treba napomenuti da ako sadržaj vanadija prelazi 2,5%, naznačeno je slovo F i broj (na primjer, čelik R6M5F3).

Nelegirani elektrotehnički čelik ARMKO, kako se još naziva: tehnički čisto željezo (na primjer, 10880; 20880 itd.) Takve vrste sadrže minimalnu količinu ugljika, manje od 0,04%, zbog čega imaju vrlo nisku električnu otpornost. Prva znamenka označava vrstu obrade (1 - kovani ili vruće valjani, 2 - kalibrirani). Druga znamenka 0 znači da je čelik nelegiran, bez standardiziranog koeficijenta starenja; 1 s normaliziranim koeficijentom starenja. Treća znamenka označava skupinu prema glavnom standardiziranom obilježju. Četvrti i peti su iznos vrijednosti glavnog standardiziranog obilježja.

Aluminijske legure označavaju se prema sljedećem principu: klase legura za lijevanje imaju prvo slovo A, a zatim L. Legure za kovanje i štancanje iza slova A imaju slovo K. Iza ova dva slova stavlja se uvjetni broj legure. .

Prihvaćene oznake za deformirane legure su sljedeće: avialna legura - AB, aluminij-magnezijeva legura - AMg, aluminij-mangan - AMts. Duraluminij je označen slovom D nakon kojeg slijedi konvencionalni broj.

Za stručnjaka za metale, dešifriranje klasa čelika jednostavan je i jasan zadatak.

Oznake čelika razvijene su u SSSR-u i još uvijek su na snazi ​​u Rusiji i CIS-u.

U praksi se koriste mnogi konstrukcijski ugljični čelici - i St5 i St10, ali ćemo razmotriti karakteristike čelika 08PS.

Kemijski sastav

Klasa čelika 08PS klasificira se kao konstrukcijski ugljični čelik. Kemijski sastav regulirano GOST 1050 - 88. Određuje maseni udio elemenata koji čine leguru 08PS, podaci su navedeni u nastavku:

• ugljik od 0,05 do 0,11%;
• silicij od 0,05 do 0,17%;
• mangan od 0,35 do 0,65%;
• krom ne više od 0,10%.

Dekodiranje

Naziv čelika 08PS dešifrira se na sljedeći način:

• 08 količina ugljika;
• ps je pokazatelj deoksidacije čelika, u ovom slučaju je polutiho.

Postoje tri vrste dezoksidacije, odnosno uklanjanja kisika. Polumirni čelik zauzima međupoložaj između kipućeg i mirnog čelika, dok sadrži sva pozitivna svojstva materijala koji su podvrgnuti deoksidaciji na druge načine.

Svojstva

Općenito, ovaj materijal pokazuje dobre karakteristike čvrstoće i parametre tvrdoće. Pozitivne osobine 08PS uključuju činjenicu da je potpuno miran pod utjecajem različitih opterećenja. Ako ne prelazi određene granice, tada proizvod zadržava svoj izvorni oblik. Ali treba napomenuti da se može deformirati neko vrijeme s naknadnom restauracijom. Tijekom razdoblja oporavka proizvod će biti u napetom stanju.

Prilikom odabira ovog materijala potrebno je zapamtiti da svaki materijal ima granicu popuštanja, prevladavajući koju čelik izlazi iz elastične deformacije i počinje se srušiti.

Grade 8PS ima dobru zavarljivost. Za operacije zavarivanja mogu se koristiti sve postojeće tehnologije. Ali moramo uzeti u obzir da se nakon toplinske obrade dijelovi od ove legure ne mogu koristiti za zavarene konstrukcije.

Analozi

Prilikom odabira čelika 8PS za izradu konstrukcija, dizajner mora imati na umu da se uvijek može zamijeniti najbližim analogom - razredom 08. Postoje i strani analozi:

• SAD - A620;
• Njemačka - DC01;
• PRC - 08F.

Odabir kao zamjena uvozni materijali, potrebno je zapamtiti da paket isporuke također mora sadržavati odgovarajuće potvrde koje potvrđuju kvalitetu materijala i njegovu sukladnost s GOST-om.

Raspon čelika 8PS

Poduzeća metalurškog kompleksa naše zemlje proizvode sljedeće vrste proizvoda:

• valjani proizvodi, oblikovani i dugački - GOST 1088;
• šipka, uključujući kalibriranu - 10702;
• lim, traka - GOST 4041, GOST 1577.

Toplinska obrada

Toplinska obrada materijala ga poboljšava karakteristike kvalitete, te nema potrebe dodavati druge tvari u talinu. Nakon ove operacije povećava se čvrstoća legure. Ponekad se koristi za dijelove koji će se koristiti u nosivim konstrukcijama. Za toplinsku obradu čelika razreda 08ps koriste se kaljenje, kaljenje i žarenje.

Prva operacija osigurava postizanje potrebne tvrdoće. Nakon stvrdnjavanja, dijelovi se mogu hladiti u bilo kojem okruženju (voda, ulje, itd.).

Za uklanjanje naprezanja koja nastaju u unutarnjoj strukturi metala, koristi se kaljenje. Nakon operacije proizvodi od čelika 08ps dobivaju veću tvrdoću i čvrstoću. Za usklađivanje unutarnja struktura i eliminirajući nepotrebnu duktilnost, legura se žari.

Mehanička restauracija

Za dobivanje valjanih dijelova od čelika 08PS, ima smisla očistiti površinu od kamenca, tragova ulja i drugih onečišćenja. Da biste to učinili, možete koristiti i četke s metalnim čekinjama i alate male mehanizacije, na primjer, kutnu brusilicu (brusilicu).

Na područja nabave poduzeća koja koriste valjani metal od 8PS instaliraju giljotinske škare, Geller pile, škare za prešanje i drugu opremu koja omogućuje rezanje limova i profilnih valjanih proizvoda.

Tehnološka svojstva ovog materijala omogućuju njegovu upotrebu za izradu dijelova metodama savijanja. Može se izvesti pomoću ručnih strojeva za savijanje ili pomoću posebnih strojeva.

Slova "ps" u oznaci ove legure označavaju polutihi čelik prema stupnju njegove deoksidacije. Općenito, legura St08ps je prilično jaka i tvrdi materijal, dizajniran da izdrži velika opterećenja uz zadržavanje cjelovitosti i oblika. Čelik 08ps se osjeća prilično ugodno "u zoni" elastičnih deformacija, odnosno mirno prihvaća opterećenje, nakon čega ili ne mijenja svoj oblik, ili se mijenja, ali se vraća u svoje prethodno stanje odmah nakon uklanjanja opterećenja. Drugim riječima, uz zadržavanje svog oblika ili blagu deformaciju, dio izrađen od legure 08ps može dugo doživjeti "napregnuto" stanje.

Naravno, svaka legura ima granicu ili "prag", nakon kojeg primijenjeno opterećenje uzrokuje razaranje strukture legure - uzrok plastične deformacije. To je takozvana tehnološka granica popuštanja, nakon koje legura počinje "napuštati zonu" elastične deformacije.

Ovaj metal nije sklon stvaranju ljuskica i krtosti, te se može zavarivati ​​bez ograničenja korištenjem KTS, ADS i RDS. Tvrdoća mu je HB 10 -1 =131 MPa, a kuje se na 1250-800°C. Sljedeće tablice prikazuju sve fizičke i mehanička svojstva stupanj legure 08ps:

Čelik 08ps: kemijski sastav

Ovaj ugljični čelik 98% sastoji se od željeza:

• Fe – oko 98,0%
• Mn – 0,35-0,65%
• Cr – ne više od 0,1%
• Cu – ne više od 0,25%
• Ni – ne više od 0,25%
• Si – 0,05-0,17%
• C – 0,05-0,11%
• As – ne više od 0,08%
• S – ne više od 0,04%
• P – ne više od 0,035%

Ovaj sastav karakteriziraju sljedeća svojstva legure: granica tečenja čelika 08ps - 175-196 MPa, gustoća legure 08ps - 7598-7846 kg/m 3, specifična toplina - 482-703 J/(kg*deg).

Čelik 08 ps: primjena

U osnovi, valjani limovi 4-14 mm kategorije 1, 2 i 3 proizvode se od konstrukcijskog visokokvalitetnog ugljičnog čelika, koji se naknadno obrađuju hladnim štancanjem. U radionicama industrijska poduzeća Aktivno se koristi i hladno valjana traka od koje se proizvode fleksibilna metalna crijeva, cijevi, brtve i podloške. Nakon kemijsko-termičke obrade legure 08ps, metal se koristi za izradu proizvoda kao što su šipke, čahure i ušice.


Dobra zavarljivost čelika 08ps čini ga pogodnim za proizvodnju elektrozavarenih cijevi, koje se kasnije koriste u električnim grijačima (grijačima), kao i drugim dijelovima koji se traže u strojogradnji. Konačno, čelik 08ps izvrstan je materijal od kojeg se proizvode lagani ležajni dijelovi, visokokvalitetna žica s jezgrom i mnogi drugi čelični proizvodi i komponente.

Sljedeće klase smatraju se uvezenim analozima čelika 08 ps:

• Japan – JIS, SPHE
• SAD – 1008, A 622, A620
• Njemačka – St 12, St 13, DD 13, StW 24, DIN, WNr

Čelik je metal u kojem su spojeni različiti elementi. Dominantni su željezo i ugljik. U strukturu takve legure dodaju se dodatne komponente (Si, P, Mn i S) kako bi se povećao koeficijent njezinih fizikalnih, tehnoloških, kemijskih i mehaničkih podataka. Ovaj metal ima prilično veliku snagu, ali u isto vrijeme relativno nisku cijenu.

Stalno usavršavanje postupka proizvodnje takvog materijala jamči nesmetan rad opreme proizvedene od njega koja radi pod velikim opterećenjem.

Klasifikacija čelika

Na temelju karakteristika određenih parametara, ovaj se materijal može podijeliti u zasebne sorte.

Kemijski sastav

Ovdje je uobičajeno razlikovati 3 sorte. Glavna razlika između njih je postotak tvari kao što je ugljik (C) u njima. Dakle, prema GOST 380-71 i 1050-75, razlikuju se sljedeće:

Prvi tip se lako može podvrgnuti plinskom i električnom zavarivanju. Ako povećate razinu koncentracije C u određenom metalu, njegova će se čvrstoća povećati. Sukladno tome, podložniji je deformacijama.

Uz gore navedene vrste čelika, naširoko se koriste i njegove legirane verzije. U ovom slučaju, sastav metala je dopunjen Si, Mo, Ni, Cr, Mn, W, V i Ti. To se radi kako bi se povećao koeficijent čvrstoće proizvoda izrađenih od takve legure. Ovisno o stupnju zasićenosti nečistoćama, takve se vrste čelika dijele:

Svrha

Prema ovom pokazatelju, uobičajeno je razlikovati nekoliko vrsta čelika:

• instrumental. Odgovara specifičnoj namjeni proizvedenih proizvoda: toplo ili hladno kovanje, rezanje ili mjerenje. Ova vrsta metala naširoko se koristi u proizvodnji konstrukcija strojeva;
• strukturalni. Ovaj se čelik naširoko koristi za izradu raznih uređaja i opreme. Dakle, legura može biti cementirana, poboljšana, opruga-opruga ili visoke čvrstoće;
• posebne namjene. To uključuje nehrđajući čelik, kao i legure s povećanom čvrstoćom i otpornošću na toplinu, otporan na toplinu i električni čelik.

Struktura

Na temelju ove karakteristike, postoje 2 glavne vrste čelika:

• u stanju ravnoteže;
• normalizirao.

Na temelju strukturnih pokazatelja legura se može klasificirati kao austenitna, cementitna, ledeburitna, perlitna, feritna i druge vrste.

Razina kvalitete proizvodnje

Sukladno karakteristikama procesa proizvodnje čelika: obradivost, ujednačenost strukture, kemijska i fizičke karakteristike, postotak zasićenosti sastava dodatnim elementima (P i S) i plinovima, materijal se razvrstava u jednu od 4 skupine:

Prva od navedenih skupina također se može podijeliti u 3 podskupine koje izravno ovise o zalihama metala:

1. "A" - u ovom slučaju, pokazatelji fosfora i ugljika su precijenjeni. Dakle, opskrba legure ove podskupine provodi se prema mehaničkim karakteristikama;
2. "B". Za razliku od "A", ovdje glavnu ulogu igra kemijski sastav;
3. "U". Kombinirana podskupina, koja predstavlja i prvu i drugu opciju.

Indeks deoksidacije

Ovaj proces je postupak uklanjanja kisika iz metala koji je u tekućem stanju. Prema ovom pokazatelju, uobičajeno je razlikovati 3 vrste ovog materijala:

• smiriti. U ovom slučaju, proces se provodi zahvaljujući sudjelovanju aluminija, silicija i mangana. Ovaj tip ima oznaku "sp";
• polu-tiha - veza koja se nalazi između prve i treće sorte. Oznaka vrste: “ps”;
• ključanje. Ovu vrstu čelika karakterizira smanjena razina deoksidacije. Piše se "kp".

Povećanje koeficijenta čvrstoće metala postiže se zagrijavanjem pod utjecajem maksimuma visoke temperature. Zbog takvog vanjskog utjecaja čelik prestaje biti viskozan i duktilan. Pod tim uvjetom nestaje mogućnost lakšeg procesa rezanja materijala.

Označavanje vrsta čelika prema međunarodnim standardima

U nekim je zemljama uobičajeno koristiti vlastita pravila za označavanje čelika.

Sustav koji se koristi u Ruskoj Federaciji

Za svaku zasebnu skupinu gore navedenog materijala koristi se posebna skraćenica:

1. Obična kvaliteta. Čelici ove skupine ispisuju se slovima "St", kojima se dodaje broj njegove oznake (0-6), što odgovara mehaničkim i kemijskim svojstvima deklarirane legure. Što je veći koeficijent čvrstoće i postotak C metala, to je veća odgovarajuća brojka. Oznaka simbola "G" nakon oznake ukazuje na povećanu prisutnost nečistoća mangana u ovoj leguri. Obično je odgovarajuća skupina napisana ispred broja za označavanje, s izuzetkom "A". Kategorija kvalitete materijala dodaje se na kraju digitalne oznake marke. Kategorija br. 1 nije prikazana. Primjer: St1kp2 - isporuke ovog ugljičnog čelika s uobičajenom razinom kvalitete provode se prema njegovim mehaničkim karakteristikama. Kipi, oznaka čvrstoće je 1, legura pripada drugoj kategoriji skupine A.
2. Čelik visoke kvalitete. Prije svega, naznačena je oznaka koja pokazuje postotak zasićenja ugljikom. U slučajevima u kojima ovaj pokazatelj ne prijeđe prag od 0,65%, posljednje 2 znamenke nakon decimalne točke postotne vrijednosti ("05kp" je čelik kvalitete vrelišta ugljika, s udjelom ugljika od 0,05%) uzimaju se za označavanje njegovog razred. U slučaju kada čelik pripada industrijskoj skupini (simbol "U"), za označavanje sadržaja C u ovom metalu, uzmite desetinu navedenu nakon decimalne točke ("U7" - alatni čelik, blagi, visokokvalitetni , ugljik. Sastav mu je 0,7% ugljika). Legirne komponente metala napisane su ruskim slovima. U slučajevima kada je potrebno navesti njihov postotak, iza njega se upisuje tražena brojka. Ako ga nema, tada se konvencionalno smatra da element legure u sastavu čelika varira u rasponu od 0,8-1,5% (s izuzetkom bora, molibdena i vanadija). Primjer: "14G2" - miran, visokokvalitetan niskolegirani čelik. Sadrži 14% C i manje od 2% mangana.

Čelici visoke i posebno visoke kvalitete. Njihovo označavanje provodi se na isti način kao i prethodna skupina. Jedina je razlika u tome što se na kraju za visokokvalitetnu leguru ispisuje simbol "A" (što ukazuje na prisutnost dušikovog spoja u čeliku), a za posebno kvalitetan metal - "Š" . Primjer: “U8A” – visokokvalitetni ugljični alatni čelik s udjelom C od 0,8%.

Označavanje ostalih vrsta čelika

To se radi na sljedeći način:

• legurama kugličnih ležajeva dodijeljen je simbol "ŠH", nakon čega su propisane desetinke postotka sadržaja kroma;
• automatski čelici označeni su slovom "A" koje označava stotinke postotka ugljika;
• velike brzine. Njihova oznaka je u obliku simbola "P" s odgovarajućom brojkom (do cijelog broja) sadržaja nečistoća volframa u određenom metalu;
• nelegirani čelici konstrukcijske skupine, koji se koriste za izradu spremnika koji mogu izdržati povećane razine tlaka, prema GOST 5520-79 označeni su "K";
• U digitalnoj oznaci legiranog konstrukcijskog čelika uobičajeno je prikazati količinu kemijskog dodatka u njemu. Ovaj broj neće biti naznačen ako sadržaj takvih nečistoća ne prelazi 1,5%. Slovni simboli - "A", "W".
• “L” – lijevani čelik;

• “C” – konstrukcijski čelik.

Označavanje čelika u drugim zemljama

U Sjedinjenim Državama koriste se različite metode označavanja čeličnih legura: ASME, AWS, ACJ, ASTM, AJS, ANSI, AMS, SAE i AISI. Posljednji od ovih sustava također se odnosi na Europu. Koristi se za označavanje nehrđajućih čelika. U skladu s AISI legura se označava s tri brojke (uz rijetke iznimke, iza njih se pišu abecedni simboli). 1. je klasa metala, a sljedeća dva su numeriranje materijala po redu u određenoj skupini. Štoviše, ako je 2 ili 3 napisano umjesto prve znamenke, tada je to austenitna vrsta čelika, a ako je 4, onda je martenzitna ili feritna. Abecedni znakovi mogu značiti sljedeće:

• “F” – visoka razina koncentracije S i P nečistoća;
• “N” – označava prisutnost N;
• "S" - sadržaj ugljika ne prelazi 0,08%;
• “LN” – minimalna koncentracija ugljika s dodatkom dušika;
• "Se", "Cu", "B" - oznaka označava prisutnost selena, bakra ili silicija u metalu;
• "L" - maseni udio C ne prelazi 0,03%.

EN se također smatra europskim sustavom označavanja čelika. Njegova glavna razlika od ruskog označavanja je u tome što su u početku navedeni svi legirajući elementi, a zatim je njihov maseni udio zapisan brojevima. Prva znamenka je stoti dio postotka ugljika u čeliku. Ponekad je simbol "X" naznačen ispred njega, što znači da metal sadrži više od 5% barem jedne legirajuće komponente.

Za Japan je tipično označavanje grupe čelika u obliku abecednih simbola, au obliku brojeva - redni broj u određenoj skupini sa svojim parametrima.

Zbog nepostojanja jedinstvenog sustava označavanja čelika na tržištu često se javljaju poteškoće. Tablica je široko dostupna koja vam pomaže da jednostavno usporedite označavanje različitih zemalja.

Vrste i oznaka lijevanog željeza

Ovaj materijal je spoj C i Fe, sa sadržajem prvog elementa većim od 2,14%. Lijevano željezo karakterizira prisutnost elemenata u obliku nečistoća apsolutno identičnih onima sadržanim u čeliku.

Podjela na vrste određenog metala vrši se uzimajući u obzir stanje prisutnog ugljika u njemu:

Osim simbola slova, lijevano željezo označeno je s 2 broja, koji karakteriziraju minimalnu vlačnu čvrstoću δv u napetosti u MPa -10.

Čelik je proizvod crne metalurgije, glavni se koristi za izradu građevinskih okova, valjanih metala raznih profila, cijevi, dijelova, mehanizama i alata.

Proizvodnja čelika

Čelikom se bavi i crna metalurgija. Lijevano željezo je tvrd, ali ne i izdržljiv materijal. Čelik je jak, pouzdan, duktilan, pogodan za upotrebu u ljevanju, valjanju, kovanju i štancanju.

Postoji nekoliko načina taljenja čelika:

1. Konverter. Oprema: Šarža (sirovine): čelični otpad, vapnenac. Proizvode se samo ugljični čelici.
2. Martenovski. Oprema: otvoreno ložište. Punjenje: tekuće željezo, čelični otpad, željezna ruda. Univerzalno za ugljične i legirane čelike.
3. Električni luk. Oprema: elektrolučna peć. Naknada: čelični otpad, lijevano željezo, koks, vapnenac. Univerzalna metoda.
4. Indukcija. Oprema: indukcijska peć. Opterećenje: otpad od čelika i lijevanog željeza, ferolegura.

Bit procesa proizvodnje čelika je smanjiti količinu negativnih kemijskih inkluzija kako bi se dobio metal koji se popularno naziva "željezo", točnije, legura željeza i ugljika s udjelom ugljika ne većim od 2,14%.

Procesi deoksidacije

U završnoj fazi taljenja, čelik karakterizira proces vrenja, na koji utječu dušikovi, vodikovi i ugljični oksidi svojstveni njemu. Takva legura u skrutnutom stanju ima poroznu strukturu, koja se uklanja valjanjem. Mekan je i savitljiv, ali nedovoljno čvrst.

Proces dezoksidacije sastoji se od dezaktivacije kipućih nečistoća uvođenjem feromangana, ferosilicija i aluminija u leguru. Ovisno o količini zaostalih plinova i dezoksidacijskih elemenata, čelik može biti polumirni ili mirni.

Gotovi čelik potrebnog stupnja dezoksidacije ulijeva se u kalupe za kristalizaciju i korištenje u narednim tehnološkim fazama izrade gotovih proizvoda od čelika.

Klasifikacija ugljičnog čelika

Svi čelici koji postoje na svjetskom tržištu mogu se podijeliti na ugljične i legirane. Sve vrste ugljičnog čelika podijeljene su u različite skupine klasifikatora i značajke označavanja.

Na temelju glavnih klasifikacijskih karakteristika razlikuju se:

1. Ugljični konstrukcijski čelici. Sadrže manje od 0,8% ugljika. Koriste se za proizvodnju okova, valjanih proizvoda i odljevaka.
2. Ugljični alatni čelici koji sadrže ugljik u količini od 0,7% do 1,3%. Koriste se za alate i opremu za instrumente.

Metodama deoksidacije:

• kipući - deoksidirajući elementi (DE) u sastavu manjem od 0,05%;
• polutiho - 0,05%≤RE≤0,15%;
• mirno - 0,15%≤RE≤0,3%.

Po kemijskom sastavu:

• niske razine ugljika (0,3%≤S);
• srednji ugljik (0,3≤S≤0,65%);
• visoko ugljik (0,65≤S≤1,3%).

Ovisno o mikrostrukturi:

• hipoeutektoid - takav čelik sadrži manje od 0,8% ugljika u svom sastavu;
• eutektoid - to su čelici s udjelom ugljika od 0,8%;
• hipereutektoidni - čelici s udjelom ugljika od preko 0,8%.

Po kvaliteti:

1. Redovna kvaliteta. Sumpor ovdje sadrži manje od 0,06%, fosfor - ne više od 0,07%.
2. Čelik visoke kvalitete. Ne sadrže sumpor i fosfor više od 0,04%.
3. Visoka kvaliteta. Količina sumpora ovdje ne prelazi 0,025%, a fosfora - ne više od 0,018%.

Prema glavnom standardu, vrste ugljičnog čelika dijele se na:

• strukturne uobičajene kvalitete;
• strukturna kvaliteta;
• instrumental kvalitativni;
• instrumental visoke kvalitete.

Značajke označavanja konstrukcijskog čelika uobičajene kvalitete

Čelici obične kvalitete sadrže: C - do 0,6%, S - do 0,06%, P - do 0,07%. Pogledajmo kako je označen ovaj ugljični čelik. GOST 380 definira sljedeće nijanse označavanja:

• A, B, C - skupina; A - nije naznačeno u markama;
• 0-6 nakon slova "St" - serijski broj u kojem su šifrirani kemijski sastav i (ili) mehanička svojstva;
• G - prisutnost Mangan Mn (mangan);
• kp, ps, sp - stupanj deoksidacije (kipuće, polumirno, mirno).

Brojevi od 1 do 6 nakon označavanja stupnja dezoksidacije kroz crticu su kategorije. Međutim, prva kategorija nije označena ni na koji način.

Slova M, K na početku marke mogu označavati metaluršku metodu proizvodnje: otvoreno ognjište ili pretvarač kisika. Usput, ugljični čelici uobičajene kvalitete predstavljeni su kvantitativnim sastavom razreda, otprilike 47 komada.

Podjela konstrukcijskih čelika uobičajene kvalitete

Ugljični čelici obične kvalitete dijele se u skupine.

• Skupina A: čelici koji moraju točno zadovoljiti zadana mehanička svojstva. Isporučuju se potrošaču najčešće u obliku limova i višeprofilnih proizvoda (limovi, T-šipke, I-grede, spojnice, zakovice i kućišta). Marke: St0, St1 - St6 (kp, ps, sp), kategorije 1-3, uključujući St3Gps, St5Gps.
• Skupina B: čelici koji moraju biti regulirani prema traženom kemijskom sastavu i svojstvima. Izrađuju se odljevci i valjani proizvodi koji će biti podvrgnuti dodatnoj strojnoj obradi pritiskom u vrućem stanju (kovanje, štancanje). Marke: BSt0, BSt1 (kp-sp), BSt2 (kp, ps), BSt3 (kp-sp, uključujući BSt3Gps), BSt4 (kp, ps), BSt 6 (ps, sp), kategorije 1 i 2.
• Skupina B: čelici koji moraju zadovoljiti tražena kemijska, fizikalna, mehanička i tehnološka svojstva. Ovu skupinu karakteriziraju različiti tipovi od kojih se izrađuje duktilni lim, izdržljivi okovi za rad u područjima značajnih temperaturnih promjena i kritični dijelovi (vijci, matice, osovine, klipnjače). Sve proizvode različitih sastava, svojstava i marki iz ove skupine objedinjuje dobra tehnološka zavarljivost. Marke: VSt1-VSt6 (kp, ps, sp), VSt5 (ps, sp), uključujući VSt3Gps, kategorije 1-6.

Konstrukcijski čelici uobičajene kvalitete su legure koje imaju široku primjenu u industriji.

Oznaka čelika kvalitete ugljika

Visokokvalitetni ugljični čelici ne sadrže više od 0,04% S odnosno P.

Označavanje (GOST 1050-88):

• brojevi 05-60 - šifrirana prisutnost ugljika (minimalno - 0,05%, maksimalno - 0,6%);
• kp, ps, sp - stupanj deoksidacije ("sp" nije naznačen);
• G, Yu, F - sadrže mangan, aluminij, vanadij.

Označavanje iznimaka

Čelici kvalitete ugljika imaju iznimke u svojim oznakama:

• 15K, 20K, 22K - visokokvalitetni čelici, primjenjivi u izradi kotlova;
• 20-PV - ugljik - 0,2%, čelik je primjenjiv u proizvodnji cijevi vrućim valjanjem, u kotlovnici i ugradnji sustava grijanja, sadrži bakar i krom;
• OSV - čelik za izradu osovina kolica, sadrži nikal, krom, bakar.

Sve vrste visokokvalitetnog čelika karakteriziraju moguća potreba za korištenjem toplinske (na primjer, normalizacija) i kemijsko-toplinske obrade (na primjer, karburizacija).

Klasifikacija čelika kvalitete ugljika

Ova vrsta ugljičnog čelika može se podijeliti u 4 skupine:

1. Vrlo plastičan materijal, pogodan za hladnu strojnu obradu (valjanje), limova i cijevi. Vrste - čelik 08ps, čelik 08, čelik 08kp.
2. Metal koji se koristi u vrućem valjanju i štancanju koji će raditi u toplinski agresivnim uvjetima. Ocjene - od čelika 10 do čelika 25.
3. Čelik koji je pronašao primjenu u proizvodnji kritičnih dijelova, uključujući opruge, lisnate opruge, spojke, vijke i osovine. Ocjene - od čelika 60 do čelika 85.
4. Čelici koji zahtijevaju pouzdan rad u agresivnim uvjetima (na primjer, lanac gusjeničnog traktora). Klase čelika 30, čelika 50, čelika 30G, čelika 50G.

Također je moguće podijeliti u 2 skupine sve poznate vrste ugljičnog čelika iz klase kvalitete: konvencionalni konstrukcijski čelik i konstrukcijski čelik koji sadrži mangan.

Primjena ugljičnog konstrukcijskog čelika

Ugljični alatni čelici karakteriziraju visoka čvrstoća i žilavost. Moraju proći toplinsku obradu u više stupnjeva.

Oznaka marke (GOST 1435-74):

• U - karbonski instrumental;
• 7 -13 - sadržaj ugljika u njemu je 0,7-1,3%, respektivno;
• G - prisutnost mangana u sastavu;
• A - visoka kvaliteta.

Iznimke od osnovnih načela označavanja ugljičnih alatnih čelika su materijali za dijelove mehanizma za satove A75, ASU10E, AU10E.

Zahtjevi za ugljične alatne čelike

U skladu s GOST-om, alatni čelici moraju ispunjavati niz karakteristika.

Potrebna fizikalna, kemijska i mehanička svojstva: pokazatelji kvalitete tvrdoća, udarna čvrstoća, čvrstoća, otpornost na temperaturne promjene tijekom rada (tijekom rezanja, bušenja, udarna opterećenja), otpornost na koroziju.

Navedena tehnološka svojstva:

• otpornost na negativne procese tehnologije rezanja (prianjanje strugotine, otvrdnjavanje);
• dobra obradivost tokarenjem i brušenjem;
• fleksibilnost na toplinsku obradu;
• otpornost na pregrijavanje.

Da bi se poboljšala kvaliteta mehaničkih i tehnoloških parametara, alatni čelici podvrgavaju se višestupanjskoj toplinskoj obradi:

• žarenje polaznog materijala prije izrade alata;
• kaljenje (hlađenje u otopinama soli) i naknadno kaljenje gotovih proizvoda (uglavnom nisko kaljenje).

Rezultirajuća svojstva određena su kemijskim sastavom i rezultirajućom mikrostrukturom: martenzit s uključcima cementita i austenita.

Upotreba ugljičnih alatnih čelika

Opisani čelici koriste se za izradu svih vrsta alata: reznih, udarnih, pomoćnih.

• Čelik U7, U7A - čekići, dlijeta, sjekire, dlijeta, maljevi, dlijeta, udice.
• Čelik U8, U8A, U8G - pile, odvijači, bušilice, upuštači, rezači, kliješta.
• Čelik U9, U9A - alati za obradu metala, alati za rezanje drva.
• U11, U11A - rašpe, nareznice, pomoćni alati za štancanje i kalibraciju.
• U 12, U12A - razvrtala, nareznice, mjerni alati.
• U13, U13A - turpije, britve i kirurški instrumenti, bušilice.

Racionalan odabir vrste ugljičnog čelika, tehnologije njegove toplinske obrade, razumijevanje njegovih svojstava i značajki ključ je dugog vijeka trajanja proizvedenih, obrađenih ili korištenih konstrukcija ili alata.