Uhlíkové konstrukční oceli se dělí na běžné jakostní a jakostní oceli.
Oceli standardní jakosti St0, St1, St2. St6 (obsah uhlíku se zvyšuje s rostoucím počtem). Nejlevnější jsou běžné kvalitní oceli, zejména varné oceli. Z běžných jakostních ocelí se vyrábí běžné výrobky válcované za tepla: nosníky, tyče, plechy, trubky. Oceli se používají ve stavebnictví pro svařované a šroubované konstrukce. S rostoucím obsahem uhlíku v oceli se zhoršuje svařitelnost. Na prvky stavebních konstrukcí, které nepodléhají svařování, se používají oceli St5 a St6, které mají vyšší obsah uhlíku.
Tavení vysoce kvalitní uhlíkové oceli se provádí za přísných podmínek složení vsázky a průběhu tavení a odlévání. Vysoce kvalitní uhlíkové oceli jsou označeny čísly 08, 10, 15, . 85, udávajícími průměrný obsah uhlíku v setinách procenta.
Nízkouhlíkové oceli mají vysokou pevnost a vysokou tažnost. Oceli, které nebyly tepelně zpracovány, se používají pro lehce zatížené díly, kritické svařované konstrukce a pro strojní součásti, které jsou zpevněny nauhličením. Středně uhlíkové oceli (0.3–0.5 % C) 30, 35, . 55 se používají po normalizaci, vylepšení a povrchovém kalení. Tyto oceli mají vysokou pevnost s nižší tažností, používají se pro výrobu malých nebo velkých dílů, které nevyžadují průběžnou prokalitelnost. Oceli s vysokým obsahem uhlíku mají vysokou pevnost a odolnost proti opotřebení. Z těchto ocelí jsou vyrobeny pružiny a pružiny, pojistné podložky a válečky.
Konstrukční pevnost je soubor mechanických vlastností, které zajišťují dlouhodobý a spolehlivý provoz materiálu za jeho provozních podmínek. Pevnost konstrukce je pevnost konstrukčního materiálu s přihlédnutím ke konstrukčním, metalurgickým, technologickým a provozním faktorům.
V úvahu se berou čtyři kritéria: pevnost materiálu, spolehlivost a trvanlivost materiálu za provozních podmínek dané konstrukce. Síla je schopnost těla odolávat deformaci a destrukci.
Spolehlivost je schopnost produktu plnit stanovené funkce a udržovat si své výkonové charakteristiky po požadovanou dobu. Spolehlivost konstrukce je její schopnost fungovat mimo návrhovou situaci. Hlavním ukazatelem spolehlivosti je rezervní viskozita materiálu, která závisí na složení, teplotě, podmínkách zatížení a práci absorbované při šíření trhliny.
Odolnost materiálu vůči křehkému lomu je nejdůležitější charakteristikou, která určuje spolehlivost konstrukcí.
Trvanlivost je vlastnost výrobku zůstat provozuschopný až do mezního stavu (nemožnost jeho dalšího provozu). Trvanlivost závisí na jeho provozních podmínkách (jedná se o odolnost proti opotřebení při tření a kontaktní pevnost, odolnost materiálu proti povrchovému opotřebení, ke kterému dochází při valivém tření se skluzem).
Nástrojové oceli jsou určeny pro výrobu řezných, měřicích nástrojů a zápustek pro tváření za studena i za tepla. Hlavní vlastnosti nástroje jsou odolnost proti opotřebení a tepelná odolnost. Pro zajištění odolnosti nástroje proti opotřebení je nutná vysoká povrchová tvrdost a pro zachování tvaru nástroje musí být ocel pevná, tvrdá a houževnatá. Možná teplota ohřevu řezného nástroje závisí na tepelné odolnosti oceli. Uhlíkové nástrojové oceli jsou nejlevnější. Používají se především pro výrobu řezných nástrojů s nízkou kritickou hodnotou a pro lisování a obrábění regulovaných velikostí.
Vyrábíme (GOST 1435-74) vysoce kvalitní (U7, U8, U9) a vysoce kvalitní (U7A, U8A, U9A) uhlíkové oceli. Písmeno U ve značce označuje, že ocel je uhlíková, a číslo je průměrný obsah uhlíku v desetinách procenta. Písmeno A na konci značky znamená, že ocel je vysoce kvalitní. Uhlíkové oceli jsou dodávány po žíhání na zrnitý perlit. Díky nízké tvrdosti ve stavu při dodání (HB 187–217) se uhlíkové oceli dobře opracovávají řezáním a deformují, což umožňuje použití rýhování, vrubování a dalších vysoce výkonných metod výroby nástrojů.
Oceli jakosti U7, U8, U9 jsou podrobeny úplnému kalení a popouštění při 275–350 °C na trostitu; protože jsou viskóznější, používají se k výrobě dřevoobráběcích, kovoobráběcích, kovacích a lisovacích nástrojů.
Hypereutektoidní oceli jakostí U10, U11, U12 podléhají neúplnému kalení. Nástroje těchto značek mají zvýšenou odolnost proti opotřebení a vysokou tvrdost.
Hypereutektoidní oceli se používají k výrobě měřicích nástrojů (měřidel), řezných nástrojů (pilníky, vrtáky) a lisovnic pro ražení a tažení za studena pracujících při nízkém zatížení.
Nevýhodou nástrojových uhlíkových ocelí je ztráta pevnosti při zahřátí nad 200 °C (nedostatek tepelné odolnosti). Nástroje vyrobené z těchto ocelí se používají pro zpracování měkkých materiálů a při nízkých řezných nebo deformačních rychlostech.
V předchozím článku jsme analyzovali typy ocelí podle chemického složení: slitiny a uhlíkové slitiny. Dnes si povíme o použití nebo účelu kovových materiálů vyrobených z oceli. Litinové uhlíkové oceli se liší nejen složením, ale také provozními vlastnostmi. Takže v závislosti na oblasti použití jsou ocelové slitiny rozděleny do tří účelů:
- konstrukční: stavebnictví a strojírenství;
- instrumentální;
- speciální účel.
Konstrukční oceli se dále dělí na konstrukční a strojírenské oceli.
Klasifikace podle oblasti použití je nerozlučně spojena s rozdělením uhlíkových a legovaných ocelí podle kvality slitiny. Jaký je rozdíl a jak porozumět typům?
Konstrukční oceli
Konstrukční legovaná a uhlíková ocel se používá ve strojírenském průmyslu, při výrobě konstrukcí pro stavební a upevňovací práce, v profilech a plechu, při výrobě potrubních armatur a potrubních dílů atd.
В strukturální uhlík oceli mají celkový obsah uhlíku až 0,6 % (ale v některých případech až 0,85 %). Uhlíkové oceli se dělí na běžnou jakostní ocel podle GOST 380-05 a jakostní ocel podle GOST 1050-88. Vysoce kvalitní ocel se používá při výrobě výrobků, které od materiálu vyžadují větší tažnost, pracují v podmínkách vysokého tlaku, rázové houževnatosti atd. Liší se od sebe větší pevností, tažností a odolností proti rázovému zatížení.
- Ocel standardní kvality. Můžete najít označení podle stupně dezoxidace, ocel může být vroucí „kp“, poloklidná „ps“ a klidná „sp“. Alfanumerické označení v označení se liší od St0 do St6. Čísla jsou pořadové číslo a označují obsah uhlíku.
Například: St4, St2. - Vysoce kvalitní ocel. Čísla v označení oceli vyjadřují obsah uhlíku v setinách procenta.
Například: Ocel 20, Ocel 45
Konstrukčně legované oceli odkazují na GOST 4543-16. Vlastnosti takových ocelí jsou uvedeny ve značení. Na prvním místě je číselný obsah uhlíku ve slitině. Písmena jsou zodpovědná za označení legujících prvků a následující čísla udávají procentuální obsah těchto legujících prvků. Čísla mohou ve značení zcela chybět a píší se pouze písmena, pak lze tento údaj dešifrovat jako procento legujících prvků obsažených v množství 1,0 – 1,5%. Písmeno „A“ na konci označení znamená, že tato ocel je vysoce kvalitní. Například: 13HFA, 30HMA, 40X.
Konstrukční oceli se dělí na konstrukce (nízkouhlíkové, nízkolegované) a strojírenství (střední a vysoce uhlíkové). Nízkouhlíkové oceli mají dobrou svařitelnost a nejčastěji se používají pro svařování stavebních konstrukcí. Inženýrské oceli mají dobrou kombinaci pevnosti, rázové houževnatosti, tažnosti a odolnosti proti opotřebení. Už ze samotného názvu snadno uhodnete, že takové oceli se používají na různé strojní součásti.
Nástrojové oceli
Dalším dělením ocelí jsou instrumentální vlastnosti. Takové oceli se podle účelu dělí do dvou skupin: výroba řezných nástrojů (kovodělný průmysl, měřicí konstrukce, chirurgické nástroje atd.) a lisovacích nástrojů (horká a studená ražba, lisy, válcovací hřídele atd.). Po tepelném zpracování (kalení a popouštění) mají takové oceli vysokou tvrdost a pevnost. Hotové nástroje: posuvná měřítka, dláta, vrtáky, vrtoměry atd.
Nástrojová uhlíková ocel podle GOST 1435, na prvním místě označení v číselném vyjádření udává obsah uhlíku od 0,7 do 1,4%. Existují vysoce kvalitní (od U7 do U13) a vysoce kvalitní slitiny (od U7A do U13A). Obsah uhlíku v desetinách procenta je uveden v číslech. Analogicky u konstrukčních legovaných ocelí vás index „A“ na konci označení informuje, že se jedná o vysoce kvalitní nástrojovou uhlíkovou ocel.
Legující přísady do legovaných nástrojových ocelí jsou vždy vysoce kvalitní, často se jedná o vzácné prvky, jako je kobalt, wolfram a titan. V označení tohoto typu oceli není třeba uvádět index „A“ – výchozí slitina je vysoce kvalitní. Na prvním místě ve značení nemusí být žádné číselné označení, v takovém případě je dešifrováno následovně: obsah uhlíku v oceli je přibližně 1%. Následující písmena a čísla udávají obsah legujících prvků v celých procentech.
Uhlíkové a legované oceli pro speciální účely
Speciální účel ocelí je dán přítomností jak speciálních prvků ve slitinách, tak dalšími chemickými vlastnostmi, jako jsou: nerezové (odolné proti korozi), žáruvzdorné a žáruvzdorné (odolné proti vodnímu kameni), kyselinovzdorné atd. Takové slitiny se například používají v prostředí se zvýšenými agresivními vlastnostmi, radiační odolností nebo elektrickými vlastnostmi.
— Anastasia Oskolkova, manažerka obsahu ve společnosti ONICS
PŘEČTĚTE SI také
