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 продолжают подвергаться очевидной пластической деформации.Это явление называется текучестью, а минимальное значение напряжения, при котором возникает текучесть, относится к пределу текучести.Пусть Ps — внешняя сила в точке 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 незаметен, и его трудно измерить.Поэтому для измерения характеристик текучести материала оговаривается напряжение, при котором остаточная остаточная пластическая деформация равна определенной величине (как правило, 0,2 % от исходной длины), что называется условием.Предел текучести или просто предел текучести σ0,2.
3. Прочность на растяжение (σb)
Максимальное значение напряжения, достигаемое материалом от начала до момента разрушения в процессе растяжения.Он представляет собой способность стали сопротивляться разрушению.Прочности на растяжение соответствуют прочность на сжатие, прочность на изгиб и т. д. Пусть Pb — максимальное усилие на растяжение, достигаемое до разрыва материала, а Fo — площадь поперечного сечения образца, тогда прочность на растяжение σb=Pb/Fo (МПа ).
4. Удлинение (δs)
После разрыва материала процент его пластического удлинения к длине исходного образца называется удлинением или относительным удлинением.
5. Коэффициент текучести (σs/σb)
Отношение предела текучести (предела текучести) стали к пределу текучести называется коэффициентом текучести.Чем больше коэффициент текучести, тем выше надежность деталей конструкции.Обычно 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 шарик из закаленной стали 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 вдавливания представляет собой значение твердости по Бринеллю (HB).
2) твердость по Роквеллу (HR)
Когда HB>450 или образец слишком мал, испытание на твердость по Бринеллю использовать нельзя, вместо него 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 определяется из глубина углубления.В зависимости от твердости испытуемого материала ее можно выразить по трем различным шкалам:
HRA: это твердость, полученная с использованием нагрузки 60 кг и индентора с алмазным конусом, и используется для материалов с чрезвычайно высокой твердостью (таких как цементированный карбид и т. д.).
HRB: это твердость, полученная при использовании нагрузки в 100 кг и шарика из закаленной стали диаметром 1,58 мм.Он используется для материалов с меньшей твердостью (таких как отожженная сталь, чугун и т. д.).
HRC: это твердость, полученная с использованием 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 углубления 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, ферросплав, чугун и т. д. И сталь, и чугун представляют собой сплавы на основе железа с углеродом в качестве основного элемента добавки, которые в совокупности называются железоуглеродистыми сплавами.
Чугун относится к продукту, полученному путем плавки железной руды в доменной печи, которая в основном используется для производства стали и литья.
Выплавку чугуна в чугуноплавильной печи с получением чугуна (жидкого железоуглеродистого сплава с содержанием углерода более 2,11 %) и разливку жидкого чугуна в отливки такой вид чугуна называют чугуном.
Ферросплав представляет собой сплав, состоящий из железа, кремния, марганца, хрома, титана и других элементов.Ферросплав является одним из сырьевых материалов для производства стали.Он используется в качестве раскислителя и добавки легирующего элемента для стали в сталеплавильном производстве.
Железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода менее 2,11% называются сталью, а сталь получают путем помещения чугуна для выплавки стали в сталеплавильную печь и выплавки его по определенному процессу.Металлопродукция включает стальные слитки, слябы непрерывного литья и прямое литье 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 и 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 к сплавам для улучшения характеристик металлов.Среди них вольфрам, титан, молибден и др. в основном используются для изготовления ножей.твердый сплав.Вышеуказанные цветные металлы называются техническими металлами, кроме драгоценных металлов: платины, золота, серебра и др. и 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, и основные из них следующие:
1. Классификация по качеству
(1) Обычная сталь (P≤0,045%, S≤0,050%)
(2) Высококачественная сталь (P и S≤0,035%)
(3) Высококачественная сталь (P≤0,035%, S≤0,030%)
2. Классификация по химическому составу
(1) Углеродистая сталь: а.Низкоуглеродистая сталь (C≤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. Классификация по способу формирования
(1) кованая сталь;(2) литая сталь;(3) горячекатаная сталь;(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.Обыкновенная углеродистая конструкционная сталь;б.Низколегированная конструкционная сталь;в.Армированная сталь.
(2) Конструкционная сталь:
а.Сталь для машиностроения: а) закаленная и отпущенная конструкционная сталь;(b) конструкционная сталь с поверхностной закалкой: включая науглероженную сталь, аммиачную сталь и сталь с поверхностной закалкой;c) легкообрабатываемая конструкционная сталь;(d) Холодная пластичность Сталь для штамповки: включая сталь для холодной штамповки и сталь для холодной высадки.
б.Стальная пружина
в.Подшипниковая сталь
(3) Инструментальная сталь: а.углеродистая инструментальная сталь;б.легированная инструментальная сталь;в.инструментальная быстрорежущая сталь.
(4) Сталь со специальными характеристиками: a.Нержавеющая кислотоупорная сталь;б.Жаропрочная сталь: в том числе антиокислительная сталь, жаропрочная сталь, арматурная сталь;в.Электронагревательная легированная сталь;д.Износостойкая сталь;е.низкотемпературная сталь;ф.Электротехническая сталь.
(5) Сталь для профессионального использования, например, сталь для мостов, сталь для кораблей, сталь для котлов, сталь для сосудов высокого давления, 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.Обыкновенная конструкционная сталь специального назначения
(2) Высококачественная сталь (в том числе высококачественная высококачественная сталь)
а.Конструкционная сталь: (а) высококачественная углеродистая конструкционная сталь;б) легированная конструкционная сталь;в) пружинная сталь;г) автоматная сталь;д) подшипниковая сталь;(е) высококачественная конструкционная сталь специального назначения.
б.Инструментальная сталь: (а) углеродистая инструментальная сталь;(б) легированная инструментальная сталь;в) быстрорежущая инструментальная сталь.
в.Стали со специальными характеристиками: (а) нержавеющая кислотоупорная сталь;(б) жаропрочная сталь;в) легированная сталь с электронагревом;г) электротехническая сталь;д) высокомарганцевая износостойкая сталь.
7. Классификация по способу плавки
(1) В зависимости от типа печи
а.Конвертерная сталь: (а) кислая конвертерная сталь;б – основная конвертерная сталь.Или (а) конвертерная сталь с нижней продувкой;б) конвертерная сталь с боковой продувкой;в) конвертерная сталь с верхним дутьем.
б.Сталь для электропечи: (а) сталь для электродуговой печи;б) электрошлаковая сталь;(c) сталь для индукционных печей;(d) сталь для вакуумных плавящихся печей;(e) сталь для электронно-лучевой печи.
(2) По степени раскисления и системе заливки
а.кипящая сталь;б.полуспокойная сталь;в.Спокойная сталь;д.Спецспокойная сталь.
4. Обзор методов представления марок стали в моей стране
Обозначение сорта продукта обычно обозначается комбинацией китайских букв пиньинь, символов химических элементов и арабских цифр.Прямо сейчас:
① Химические элементы в марках стали представлены международными химическими символами, такими как Si, Mn, Cr и т. д.Смешанные редкоземельные элементы обозначаются «RE» (или «Xt»).
②Название продукта, использование, методы плавки и заливки и т. д. обычно представляются сокращенными буквами китайского пиньинь.
③Содержание основного химического элемента (%) в стали представлено арабскими цифрами.
Когда китайский фонетический алфавит используется для обозначения названия продукта, использования, характеристик и методов обработки, первая буква обычно выбирается из китайского фонетического алфавита, представляющего название продукта.Когда он повторяется с буквой, выбранной другим продуктом, вместо нее можно использовать вторую букву или третью букву, или можно одновременно выбрать первую букву пиньинь двух китайских иероглифов.
Если в настоящее время нет доступных китайских иероглифов и пиньинь, используются символы английского алфавита.
Пять, подразделение метода представления марок стали в моей стране
1. Метод обозначения углеродистой конструкционной стали и низколегированной высокопрочной конструкционной стали.
Используемая выше сталь обычно делится на две категории: обычные стали и специальные стали.Метод обозначения класса состоит из букв китайского пиньинь, обозначающих предел текучести или предел текучести стали, значение предела текучести или предела текучести, класс качества стали и степень раскисления стали. который фактически состоит из 4 частей.
①Общая конструкционная сталь имеет букву пиньинь «Q», обозначающую предел текучести.Величина предела текучести (единица измерения – МПа) и марки качества (А, Б, С, Г, Е) и метод раскисления (Ф, б, З, ТЗ) и другие обозначения, указанные в табл. 1, образуют сорт по порядку.Например: марки углеродистой конструкционной стали обозначаются как: Q235AF, Q235BZ;марки низколегированной высокопрочной конструкционной стали обозначаются как: Q345C, Q345D.
Q235BZ означает успокоенную углеродистую конструкционную сталь с пределом текучести ≥ 235 МПа и классом качества B.
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 символ «Z» спокойной стали и символ «TZ» специальной спокойной стали можно не указывать, например: для стали Q235 классов качества С и D соответственно марки должны быть Q235CZ и Q235DTZ, но его можно опустить как Q235C и Q235D.
К низколегированной высокопрочной конструкционной стали относятся раскисленные стали и специальные раскисленные стали, но символ, указывающий на метод раскисления, в конце марки не добавляется.
②Специальная конструкционная сталь обычно обозначается символом «Q», представляющим предел текучести стали, значение предела текучести и символы, обозначающие использование продукта, указанные в таблице 1, например: марка стали для сосудов под давлением выражается как «Q345R»;марка атмосферостойкой стали выражается как Q340NH;марки стали Q295HP для сварки газовых баллонов;Марка стали Q390g для котлов;Марки стали Q420q для мостов.
③Согласно потребностям, в обозначении низколегированной высокопрочной конструкционной стали общего назначения могут также использоваться две арабские цифры (обозначающие среднее содержание углерода, в десятитысячных частях) и символы химических элементов, выраженные по порядку;специальная низколегированная высокопрочная конструкционная сталь. Название марки также может быть выражено последовательно двумя арабскими цифрами (указывающими среднее содержание углерода в десятитысячных частях), символами химических элементов и некоторыми специальными символами, обозначающими использование продукт.
2. Метод представления высококачественной углеродистой конструкционной стали и высококачественной углеродистой пружинной стали.
В высококачественной углеродистой конструкционной стали используется комбинация двух арабских цифр (указывающих среднее содержание углерода в десятитысячных) или арабских цифр и символов элементов.
① Для кипящей стали и полуспокойной стали в конце марки соответственно добавляются символы «F» и «b».Например, марка кипящей стали со средним содержанием углерода 0,08 % обозначается как «08Ф»;марку полуспокойной стали со средним содержанием углерода 0,10% обозначают «10б».
② Спокойная сталь (S, P≤0,035% соответственно) обычно не маркируется символами.Например: спокойная сталь со средним содержанием углерода 0,45%, ее марка выражается как «45».
③ Для высококачественных углеродистых конструкционных сталей с более высоким содержанием марганца символ элемента марганца добавляется после арабских цифр, указывающих среднее содержание углерода.Например: сталь со средним содержанием углерода 0,50% и содержанием марганца от 0,70% до 1,00%, ее марка выражается как «50Mn».
④ Для высокосортной высококачественной углеродистой конструкционной стали (S, P≤0,030% соответственно) добавьте символ «A» после марки.Например: углеродистая конструкционная сталь высокого качества со средним содержанием углерода 0,45%, ее марка выражается как «45А».
⑤ Высококачественная высококачественная углеродистая конструкционная сталь (S≤0,020%, P≤0,025%), добавьте символ «E» после марки.Например: сверхкачественная углеродистая конструкционная сталь со средним содержанием углерода 0,45%, ее марка обозначается как «45Э».
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 легированной конструкционной стали представлены арабскими цифрами и стандартными символами химических элементов.
Используйте две арабские цифры, чтобы указать среднее содержание углерода (в частях на десять тысяч), и поместите его в начале класса.
Способ выражения содержания легирующих элементов следующий: при среднем содержании менее 1,50% в марке указывается только элемент, а содержание обычно не указывается;среднее содержание сплава составляет 1,50 %～2,49 %, 2,50 %～3,49 %, 3,50 %～4,49 %, 4,50 %～ 5,49 %, …, 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%, сорт обозначается как «30CrMnSi».
Высококачественная легированная конструкционная сталь высокого качества (содержание S, P ≤0,025% соответственно), обозначается добавлением символа «А» в конце марки.Например: «30CrMnSiA».
Для конструкционной легированной высококачественной стали специального сортамента (S≤0,015%, P≤0,025%) в конце марки добавляют символ «Э», например: «30CrM nSiE».
Для марок специальных легированных конструкционных сталей к началу (или хвосту) марки должен быть добавлен символ, обозначающий использование продукта, указанное в таблице 1.Например, сталь 30CrMnSi, специально используемая для клепки винтов, имеет номер стали ML30CrMnSi.
② Метод представления марки легированной пружинной стали такой же, как и у 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 сортовой высококачественной пружинной стали в конце марки добавляют символ «А», а ее марку обозначают как «60Si2MnA».
4. Марка автоматной стали
Инструменты с ЧПУ Xinfa отличаются превосходным качеством и долговечностью. Для получения подробной информации, пожалуйста, проверьте: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
Время публикации: 21 июня 2023 г.
