1. Механические свойства стали.
1. Предел текучести (σs)
Когда сталь или образец растягиваются, когда напряжение превышает предел упругости, даже если напряжение не увеличивается, сталь или образец все равно продолжает подвергаться очевидной пластической деформации. Это явление называется текучестью, и минимальное значение напряжения при возникновении текучести соответствует пределу текучести. Пусть Ps — внешняя сила в пределе текучести s, а Fo — площадь поперечного сечения образца, тогда предел текучести σs =Ps/Fo(МПа).
2. Предел текучести (σ0,2)
Предел текучести некоторых металлических материалов очень незначителен, и его трудно измерить. Поэтому для измерения характеристик текучести материала предусматривают напряжение, когда остаточная пластическая деформация равна определенному значению (обычно 0,2% от исходной длины), которое называется условием. Предел текучести или просто предел текучести σ0,2.
3. Предел прочности (σb)
Максимальное значение напряжения, достигнутое материалом от начала до момента разрушения в процессе растяжения. Он отражает способность стали сопротивляться разрушению. Пределу прочности на растяжение соответствуют прочность на сжатие, прочность на изгиб и т. д. Пусть Pb — максимальная сила растяжения, достигаемая до разрушения материала, а Fo — площадь поперечного сечения образца, тогда предел прочности σb=Pb/Fo (МПа ).
4. Удлинение (δs)
После разрушения материала процент его пластического удлинения по отношению к длине исходного образца называется удлинением или удлинением.
5. Коэффициент доходности (σs/σb)
Отношение предела текучести (предела текучести) стали к пределу прочности называется коэффициентом текучести. Чем больше коэффициент текучести, тем выше надежность деталей конструкции. В целом коэффициент текучести углеродистой стали составляет 0,6-0,65, низколегированной конструкционной стали - 0,65-0,75, легированной конструкционной стали - 0,84-0,86.
6. Твердость
Твердость указывает на способность материала сопротивляться вдавливанию твердого предмета в его поверхность. Это один из важных показателей эффективности металлических материалов. Как правило, чем выше твердость, тем лучше износостойкость. Обычно используемыми показателями твердости являются твердость по Бринеллю, твердость по Роквеллу и твердость по Виккерсу.
1) Твердость по Бринеллю (HB)
Вдавите закаленный стальной шарик определенного размера (обычно диаметром 10 мм) в поверхность материала с определенной нагрузкой (обычно 3000 кг) и удерживайте его в течение определенного периода времени. После снятия нагрузки отношение нагрузки к площади отпечатка представляет собой значение твердости по Бринеллю (HB).
2) Твердость по Роквеллу (HR)
Если HB>450 или образец слишком мал, испытание на твердость по Бринеллю использовать нельзя, вместо этого следует использовать измерение твердости по Роквеллу. Он использует алмазный конус с углом при вершине 120 ° или стальной шарик диаметром 1,59 мм и 3,18 мм для вдавливания в поверхность испытуемого материала под определенной нагрузкой, а твердость материала получается из глубина углубления. В зависимости от твердости испытуемого материала ее можно выразить по трем различным шкалам:
HRA: Это твердость, полученная с помощью нагрузки 60 кг и индентора с алмазным конусом, и используется для материалов с чрезвычайно высокой твердостью (таких как твердый сплав и т. д.).
HRB: Это твердость, полученная при использовании груза массой 100 кг и закаленного стального шарика диаметром 1,58 мм. Применяется для материалов с меньшей твердостью (например, отожженная сталь, чугун и т. д.).
HRC: это твердость, полученная с помощью нагрузки 150 кг и индентора с алмазным конусом, и используется для материалов с высокой твердостью (таких как закаленная сталь и т. д.).
3) Твердость по Виккерсу (HV)
Используйте индентор с алмазным квадратным конусом с нагрузкой менее 120 кг и углом при вершине 136 °, чтобы вдавить его в поверхность материала, и разделите площадь поверхности ямки для отпечатка на значение нагрузки, чтобы получить значение твердости по Виккерсу (HV). ).
2. Черные и цветные металлы
1. Черный металл
Относится к сплаву железа и железа. Такие как сталь, чугун, ферросплавы, чугун и т. д. И сталь, и чугун представляют собой сплавы на основе железа с углеродом в качестве основного элемента-добавки, которые вместе называются железоуглеродистыми сплавами.
Чугун — это продукт, полученный путем выплавки железной руды в доменной печи, который в основном используется для выплавки стали и литья.
Выплавка чугуна в чугунолитейной печи с получением чугуна (жидкого железоуглеродистого сплава с содержанием углерода более 2,11%) и разливка жидкого чугуна в отливки, этот вид чугуна называется чугуном.
Ферросплав – это сплав железа, кремния, марганца, хрома, титана и других элементов. Ферросплавы являются одним из сырьевых материалов для производства стали. Используется в качестве раскислителя и легирующей добавки к стали при выплавке стали.
Железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода менее 2,11% называются сталью, а сталь получают путем помещения чугуна для выплавки стали в сталеплавильную печь и его выплавки по определенному процессу. Стальная продукция включает в себя стальные слитки, слябы непрерывной разливки и прямую разливку в различные стальные отливки. Вообще говоря, сталь обычно относится к стали, прокатанной в различные стальные изделия.
2. Цветные металлы
Также известный как цветные металлы, он относится к металлам и сплавам, отличным от черных металлов, таким как медь, олово, свинец, цинк, алюминий, а также латунь, бронза, алюминиевые сплавы и подшипниковые сплавы. Кроме того, в промышленности используются также хром, никель, марганец, молибден, кобальт, ванадий, вольфрам, титан и др. Эти металлы в основном используются в качестве добавок в сплавы для улучшения характеристик металлов. Среди них для изготовления ножей чаще всего используются вольфрам, титан, молибден и др. твердый сплав. Вышеуказанные цветные металлы называются промышленными металлами, кроме драгоценных металлов: платины, золота, серебра и др., а также редких металлов, в том числе радиоактивных урана, радия и др.
3. Классификация стали
Помимо железа и углерода, к основным элементам стали относятся кремний, марганец, сера и фосфор.
Существуют различные методы классификации стали, основными из которых являются следующие:
1. Классифицируется по качеству
(1) Обычная сталь (P≤0,045%, S≤0,050%)
(2) Высококачественная сталь (как P, так и S≤0,035%)
(3) Высококачественная сталь (P≤0,035%, S≤0,030%)
2. Классификация по химическому составу.
(1) Углеродистая сталь: а. Низкоуглеродистая сталь (С<0,25%); б. Среднеуглеродистая сталь (C≤0,25～0,60%); в. Высокоуглеродистая сталь (C≤0,60%).
(2) Легированная сталь: а. Низколегированная сталь (суммарное содержание легирующих элементов ≤ 5%); б. Среднелегированная сталь (суммарное содержание легирующих элементов > 5-10%); в. Высоколегированная сталь (суммарное содержание легирующих элементов > 10%).
3. Классифицируется по методу формирования.
(1) кованая сталь; (2) литая сталь; (3) сталь горячекатаная; (4) холоднотянутая сталь.
4. Классификация по металлографической структуре.
(1) Отожженное состояние: а. доэвтектоидная сталь (феррит+перлит); б. эвтектоидная сталь (перлит); в. заэвтектоидная сталь (перлит + цементит); д. Тенситная сталь (перлит + цементит).
(2) Нормализованное состояние: а. перлитная сталь; б. бейнитная сталь; в. мартенситная сталь; д. аустенитная сталь.
(3) Отсутствие изменения фазы или частичное изменение фазы.
5. Классификация по назначению
(1) Сталь для строительства и машиностроения: a. Сталь обыкновенная углеродистая конструкционная; б. Низколегированная конструкционная сталь; в. Усиленная сталь.
(2) Конструкционная сталь:
а. Сталь для машиностроения: а) закаленная и отпущенная конструкционная сталь; (б) конструкционная сталь с поверхностной закалкой: включая науглероженную сталь, аммиачную сталь и сталь с поверхностной закалкой; (в) легкорежущая конструкционная сталь; (г) Холодная пластичность. Сталь для штамповки: включая сталь для холодной штамповки и сталь для холодной высадки.
б. Пружинная сталь
в. Подшипниковая сталь
(3) Инструментальная сталь: а. углеродистая инструментальная сталь; б. легированная инструментальная сталь; в. быстрорежущая инструментальная сталь.
(4) Сталь специального назначения: a. Нержавеющая кислотостойкая сталь; б. Жаропрочные стали: в том числе антиокислительные, жаропрочные, клапанные; в. Электронагревательная легированная сталь; д. Износостойкая сталь; е. Низкотемпературная сталь; ф. Электротехническая сталь.
(5) Сталь для профессионального использования — например, сталь для мостов, сталь для судов, сталь для котлов, сталь для сосудов под давлением, сталь для сельскохозяйственной техники и т. д.
6. Комплексная классификация
(1) Обычная сталь
а. Углеродистая конструкционная сталь: а – Q195; (б) Q215 (А, Б); (в) Q235 (А, В, С); (г) Q255 (А, Б); (д) Вопрос 275.
б. Низколегированная конструкционная сталь
в. Сталь конструкционная обыкновенная специального назначения
(2) Высококачественная сталь (включая высококачественную сталь высокого качества)
а. Конструкционная сталь: а) высококачественная углеродистая конструкционная сталь; б) легированная конструкционная сталь; (в) пружинная сталь; (г) автоматная сталь; (д) подшипниковая сталь; (е) высококачественную конструкционную сталь специального назначения.
б. Инструментальная сталь: а) углеродистая инструментальная сталь; (б) легированная инструментальная сталь; в) быстрорежущая инструментальная сталь.
в. Сталь специального назначения: (а) нержавеющая кислотостойкая сталь; б) жаропрочная сталь; (в) электронагревательная легированная сталь; (г) электротехническая сталь; (д) износостойкая сталь с высоким содержанием марганца.
7. Классифицируется по методу выплавки.
(1) В зависимости от типа печи
а. Конвертерная сталь: а) кислая конвертерная сталь; (б) основная конвертерная сталь. Или (a) конвертерную сталь с нижней продувкой; (б) конвертерная сталь бокового дутья; (в) конвертерная сталь с верхним дутьем.
б. Электропечная сталь: а) электродуговая сталь; б – электрошлаковая сталь; (в) сталь индукционной печи; (г) сталь для вакуумной плавящейся печи; (д) электронно-лучевая сталь.
(2) В зависимости от степени раскисления и системы разлива.
а. Кипящая сталь; б. Полуспокойная сталь; в. Убитая сталь; д. Специальная убитая сталь.
4. Обзор методов представления марок стали в моей стране.
Маркировка продукта обычно обозначается комбинацией китайских букв пиньинь, символов химических элементов и арабских цифр. Прямо сейчас:
①Химические элементы в марках стали обозначаются международными химическими символами, такими как Si, Mn, Cr… и т. д. Смешанные редкоземельные элементы обозначаются буквой «RE» (или «Xt»).
②Название продукта, использование, методы плавки и разливки и т. д. обычно обозначаются сокращенными буквами китайской пиньинь.
③Содержание основных химических элементов (%) в стали обозначается арабскими цифрами.
Когда китайский фонетический алфавит используется для обозначения названия продукта, его использования, характеристик и методов обработки, первая буква обычно выбирается из китайского фонетического алфавита, обозначающего название продукта. Если это повторяется с буквой, выбранной другим продуктом, вместо нее можно использовать вторую букву или третью букву, или можно одновременно выбрать первую букву пиньинь из двух китайских иероглифов.
Если на данный момент нет китайских иероглифов и пиньинь, используются символы английского алфавита.
Пятое, подразделение метода представления марок стали в моей стране.
1. Метод обозначения углеродистой конструкционной стали и низколегированной высокопрочной конструкционной стали.
Использованную выше сталь обычно делят на две категории: обычную сталь и специальную сталь. Метод обозначения марки состоит из китайских букв пиньинь, обозначающих предел текучести или предел текучести стали, значение предела текучести или предела текучести, класс качества стали и степень раскисления стали. который на самом деле состоит из 4 частей.
①Обычная конструкционная сталь имеет букву пиньинь «Q», обозначающую предел текучести. Значение предела текучести (единица измерения – МПа), марки качества (А, Б, В, Д, Е), метода раскисления (Ф, б, З, ТЗ) и другие обозначения, указанные в таблице 1, образуют марку по порядку. Например: марки углеродистой конструкционной стали обозначаются как: Q235AF, Q235BZ; низколегированные высокопрочные марки конструкционных сталей обозначаются как: Q345C, Q345D.
Q235BZ – раскисленная углеродистая конструкционная сталь с пределом текучести ≥ 235 МПа и классом качества В.
Две марки Q235 и Q345 являются наиболее типичными марками конструкционной стали, марками с наибольшим производством и использованием, а также наиболее широко используемыми марками. Эти два сорта доступны практически во всех странах мира.
В марочном составе углеродистой конструкционной стали обозначение «Z» спокойной стали и обозначение «TZ» специальной спокойной стали могут быть опущены, например: для стали Q235 с марками качества C и D соответственно марки должны быть Q235CZ и Q235DTZ, но его можно опустить как Q235C и Q235D.
К низколегированным высокопрочным конструкционным сталям относятся спокойные стали и специальные спокойные стали, но символ, обозначающий метод раскисления, в конце марки не добавляется.
②Специальная конструкционная сталь обычно обозначается символом «Q», обозначающим предел текучести стали, значение предела текучести и символы, обозначающие использование продукта, указанное в Таблице 1, например: указывается марка стали для сосудов под давлением. как «Q345R»; марка атмосферостойкой стали обозначается как Q340NH; Марки стали Q295HP для сварки газовых баллонов; Марка стали Q390g для котлов; Марка стали Q420q для мостов.
③В соответствии с потребностями в обозначении низколегированной высокопрочной конструкционной стали общего назначения могут использоваться также две арабские цифры (обозначающие среднее содержание углерода, в частях на десять тысяч) и символы химических элементов, выраженные по порядку; специальная низколегированная высокопрочная конструкционная сталь. Название бренда также может быть выражено последовательно с помощью двух арабских цифр (обозначающих среднее содержание углерода в частях на десять тысяч), символов химических элементов и некоторых специальных символов, обозначающих использование продукт.
2. Метод представления высококачественной углеродистой конструкционной стали и высококачественной углеродистой пружинной стали.
Высококачественная углеродистая конструкционная сталь представляет собой комбинацию двух арабских цифр (обозначающих среднее содержание углерода в десятитысячных долях) или арабских цифр и символов элементов.
① Для кипящей и полуспокойной стали в конце марки добавляются символы «F» и «b» соответственно. Например, марка кипящей стали со средним содержанием углерода 0,08% обозначается как «08Ф»; марка полуспокойной стали со средним содержанием углерода 0,10% обозначается как «10б».
② Расслабленная сталь (S, P≤0,035% соответственно) обычно не маркируется символами. Например: расслабленная сталь со средним содержанием углерода 0,45%, ее марка обозначается как «45».
③ Для высококачественных углеродистых конструкционных сталей с более высоким содержанием марганца символ элемента марганца добавляется после арабских цифр, обозначающих среднее содержание углерода. Например: сталь со средним содержанием углерода 0,50% и содержанием марганца от 0,70% до 1,00%, ее марка обозначается как «50Mn».
④ Для высококачественной углеродистой конструкционной стали высокого качества (S, P≤0,030% соответственно) после марки добавляется символ «А». Например: сортовая высококачественная углеродистая конструкционная сталь со средним содержанием углерода 0,45%, ее марка обозначается как «45А».
⑤Высококачественная углеродистая конструкционная сталь высшего сорта (S≤0,020%, P≤0,025%), после марки добавьте символ «E». Например: сверхкачественная углеродистая конструкционная сталь со средним содержанием углерода 0,45%, ее марка обозначается как «45Е».
Метод представления высококачественных марок углеродистой пружинной стали такой же, как и для высококачественных марок углеродистой конструкционной стали (стали 65, 70, 85, 65Mn существуют в обоих стандартах GB/T1222 и GB/T699 соответственно).
3. Метод обозначения легированной конструкционной стали и легированной пружинной стали.
① Марки легированных конструкционных сталей обозначаются арабскими цифрами и стандартными символами химических элементов.
Используйте две арабские цифры, чтобы указать среднее содержание углерода (в частях на десять тысяч), и поместите их в начале класса.
Способ выражения содержания легирующего элемента следующий: при среднем содержании менее 1,50% в марке указывается только элемент, а содержание, как правило, не указывается; среднее содержание сплава составляет 1,50%～2,49%, 2,50%～3,49%, 3,50%～4,49%, 4,50%～ 5,49%, …, что соответственно записывается как 2, 3, 4, 5 … после легирующих элементов.
Например: среднее содержание углерода, хрома, марганца и кремния составляет соответственно 0,30%, 0,95%, 0,85% и 1,05% легированной конструкционной стали. Когда содержание S и P составляет ≤0,035%, марка обозначается как «30CrMnSi».
Высококачественная легированная конструкционная сталь (содержание S, P ≤0,025% соответственно), обозначаемая добавлением символа «А» в конце марки. Например: «30CrMnSiA».
Для специальной легированной конструкционной стали высокого качества (S<0,015%, P<0,025%) в конце марки добавляют символ «Е», например: «30CrM nSiE».
Для специальных легированных марок конструкционных сталей в начале (или в конце) марки следует добавлять символ, обозначающий использование продукции, указанное в таблице 1. Например, сталь 30CrMnSi, специально используемая для клепки винтов, номер стали обозначается как ML30CrMnSi.
②Метод представления марки легированной пружинной стали такой же, как и для легированной конструкционной стали.
Например: среднее содержание углерода, кремния и марганца составляет соответственно 0,60%, 1,75% и 0,75% пружинной стали, а ее марка выражается как «60Si2Mn». Для высококачественной пружинной стали в конце марки добавляют символ «А», и ее марка обозначается как «60Si2MnA».
4. Марка автоматной стали.
Инструменты Xinfa с ЧПУ отличаются превосходным качеством и долговечностью. Для получения более подробной информации проверьте: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
Время публикации: 21 июня 2023 г.
