1. Mehanske lastnosti jekla
1. Meja tečenja (σs)
Ko se jeklo ali vzorec raztegne, ko napetost preseže mejo elastičnosti, tudi če se napetost ne poveča, je jeklo ali vzorec še vedno podvržen očitni plastični deformaciji. Ta pojav imenujemo popuščanje, najmanjša vrednost napetosti, ko pride do popuščanja, pa je za točko tečenja. Naj bo Ps zunanja sila pri meji tečenja s, Fo pa površina prečnega prereza vzorca, potem je meja tečenja σs =Ps/Fo(MPa).
2. Meja tečenja (σ0,2)
Meja tečenja nekaterih kovinskih materialov je zelo neopazna in jo je težko izmeriti. Zato je za merjenje lastnosti tečenja materiala določena napetost, ko je trajna preostala plastična deformacija enaka določeni vrednosti (običajno 0,2% prvotne dolžine), kar se imenuje stanje. Meja tečenja ali preprosto meja tečenja σ0,2.
3. Natezna trdnost (σb)
Največja vrednost napetosti, ki jo doseže material od začetka do trenutka zloma med postopkom raztezanja. Predstavlja sposobnost jekla, da se upre zlomu. Natezni trdnosti ustrezajo tlačna trdnost, upogibna trdnost itd. Naj bo Pb največja natezna sila, ki je bila dosežena, preden se material zlomi, in Fo bo površina prečnega prereza vzorca, potem bo natezna trdnost σb=Pb/Fo (MPa ).
4. Raztezek (δs)
Ko se material zlomi, se odstotek njegovega plastičnega raztezka glede na dolžino prvotnega vzorca imenuje raztezek ali raztezek.
5. Razmerje izkoristka (σs/σb)
Razmerje med mejo tečenja (mejo tečenja) jekla in natezno trdnostjo imenujemo razmerje tečenja. Večje kot je razmerje izkoristka, večja je zanesljivost strukturnih delov. Na splošno je razmerje izkoristka ogljikovega jekla 0,6-0,65, nizkolegiranega konstrukcijskega jekla 0,65-0,75 in legiranega konstrukcijskega jekla 0,84-0,86.
6. Trdota
Trdota označuje sposobnost materiala, da se upre pritisku trdega predmeta na njegovo površino. Je eden od pomembnih kazalcev učinkovitosti kovinskih materialov. Na splošno velja, da višja kot je trdota, boljša je odpornost proti obrabi. Pogosto uporabljeni indikatorji trdote so trdota po Brinellu, trdota po Rockwellu in trdota po Vickersu.
1) Trdota po Brinellu (HB)
Pritisnite kaljeno jekleno kroglo določene velikosti (običajno premera 10 mm) na površino materiala z določeno obremenitvijo (običajno 3000 kg) in jo držite nekaj časa. Po odstranitvi obremenitve je razmerje med obremenitvijo in površino vdolbine Brinellova trdota (HB).
2) Trdota po Rockwellu (HR)
Če je HB>450 ali je vzorec premajhen, testa trdote po Brinellu ni mogoče uporabiti, namesto tega je treba uporabiti merjenje trdote po Rockwellu. Uporablja diamantni stožec z vrhnim kotom 120° ali jekleno kroglico s premerom 1,59 mm in 3,18 mm, da pritisne na površino materiala, ki ga je treba testirati pod določeno obremenitvijo, trdoto materiala pa dobimo iz globina vdolbine. Glede na trdoto preskusnega materiala se lahko izrazi v treh različnih lestvicah:
HRA: To je trdota, pridobljena z uporabo obremenitve 60 kg in diamantnega stožčastega indenterja in se uporablja za materiale z izjemno visoko trdoto (kot je cementni karbid itd.).
HRB: To je trdota, pridobljena z uporabo obremenitve 100 kg in kaljene jeklene krogle s premerom 1,58 mm. Uporablja se za materiale z manjšo trdoto (kot so žarjeno jeklo, lito železo itd.).
HRC: je trdota, pridobljena z uporabo obremenitve 150 kg in diamantnega stožčastega indenterja in se uporablja za materiale z visoko trdoto (kot je kaljeno jeklo itd.).
3) Vickersova trdota (HV)
Za vtiskanje v površino materiala uporabite diamantno kvadratno stožčasto vdolbino z obremenitvijo, manjšo od 120 kg, in kotom temena 136°, in delite površino vdolbine z vrednostjo obremenitve, da dobite vrednost Vickersove trdote (HV ).
2. Železne in neželezne kovine
1. Železna kovina
Nanaša se na zlitino železa in železa. Kot jeklo, grodelj, ferolegura, lito železo itd. Tako jeklo kot grodelj sta zlitini na osnovi železa z ogljikom kot glavnim aditivnim elementom, skupaj imenovani zlitine železo-ogljik.
Grodelj se nanaša na izdelek, pridobljen s taljenjem železove rude v plavžu, ki se uporablja predvsem za proizvodnjo jekla in litje.
Taljenje surovega železa v peči za taljenje železa, da dobimo lito železo (zlitina tekočega železa in ogljika z vsebnostjo ogljika več kot 2,11 %), in ulivanje tekočega litega železa v ulitke, ta vrsta litega železa se imenuje lito železo.
Ferolegura je zlitina, sestavljena iz železa, silicija, mangana, kroma, titana in drugih elementov. Ferolegura je ena od surovin za proizvodnjo jekla. Uporablja se kot dezoksidant in dodatek zlitinskim elementom za jeklo med proizvodnjo jekla.
Zlitine železa in ogljika z vsebnostjo ogljika pod 2,11 % imenujemo jeklo, jeklo pa pridobivajo tako, da dajo grodelj za jeklarjenje v jeklarsko peč in ga talijo po določenem postopku. Jekleni izdelki vključujejo jeklene ingote, plošče za kontinuirano litje in neposredno litje v različne jeklene ulitke. Na splošno se jeklo na splošno nanaša na jeklo, valjano v različne jeklene izdelke.
2. Barvne kovine
Znan tudi kot neželezne kovine, se nanaša na kovine in zlitine, ki niso železne kovine, kot so baker, kositer, svinec, cink, aluminij in medenina, bron, aluminijeve zlitine in ležajne zlitine. Poleg tega se v industriji uporabljajo tudi krom, nikelj, mangan, molibden, kobalt, vanadij, volfram, titan itd. Te kovine se večinoma uporabljajo kot dodatki k zlitinam za izboljšanje učinkovitosti kovin. Med njimi se za izdelavo nožev večinoma uporabljajo volfram, titan, molibden itd. trda zlitina. Zgoraj navedene barvne kovine imenujemo industrijske kovine, poleg plemenitih kovin: platina, zlato, srebro itd. in redke kovine, vključno z radioaktivnim uranom, radijem itd.
3. Razvrstitev jekla
Poleg železa in ogljika glavni elementi jekla vključujejo silicij, mangan, žveplo in fosfor.
Obstajajo različne metode razvrščanja jekla, glavne metode pa so naslednje:
1. Razvrščeno po kakovosti
(1) Navadno jeklo (P≤0,045%, S≤0,050%)
(2) Visokokakovostno jeklo (tako P kot S≤0,035%)
(3) Visokokakovostno jeklo (P≤0,035%, S≤0,030%)
2. Razvrstitev po kemični sestavi
(1) Ogljikovo jeklo: a. Nizkoogljično jeklo (C≤0,25 %); b. Srednje ogljikovo jeklo (C≤0,25 ~ 0,60 %); c. Visokoogljično jeklo (C≤0,60%).
(2) Legirano jeklo: a. Nizkolegirano jeklo (skupna vsebnost legirnih elementov ≤ 5 %); b. Srednje legirano jeklo (skupna vsebnost legirnih elementov > 5-10 %); c. Visoko legirano jeklo (skupna vsebnost legirnih elementov > 10 % %).
3. Razvrščeno po metodi oblikovanja
(1) kovano jeklo; (2) lito jeklo; (3) vroče valjano jeklo; (4) hladno vlečeno jeklo.
4. Razvrstitev po metalografski strukturi
(1) Žarjeno stanje: a. hipoevtektoidno jeklo (ferit + perlit); b. evtektoidno jeklo (perlit); c. nadevtektoidno jeklo (perlit + cementit); d. Tenzitno jeklo (perlit + cementit).
(2) Normalizirano stanje: a. perlitno jeklo; b. bainit jeklo; c. martenzitno jeklo; d. avstenitno jeklo.
(3) Brez fazne spremembe ali delna fazna sprememba
5. Razvrstitev po namenu
(1) Jeklo za gradbeništvo in inženiring: a. Navadno ogljikovo konstrukcijsko jeklo; b. Nizkolegirano strukturno jeklo; c. Ojačano jeklo.
(2) Konstrukcijsko jeklo:
a. Jeklo za proizvodnjo strojev: (a) kaljeno in popuščeno konstrukcijsko jeklo; (b) površinsko utrjeno konstrukcijsko jeklo: vključno z naogljičenim jeklom, amonijskim jeklom in površinsko utrjenim jeklom; (c) konstrukcijsko jeklo, enostavno za rezanje; (d) Hladna plastičnost Jeklo za oblikovanje: vključno z jeklom za hladno vtiskovanje in jeklom za hladno tiskanje.
b. Vzmetno jeklo
c. Ležajno jeklo
(3) Orodno jeklo: a. ogljikovo orodno jeklo; b. legirano orodno jeklo; c. hitrorezno orodno jeklo.
(4) Posebno zmogljivo jeklo: a. Nerjaveče kislinsko odporno jeklo; b. Toplotno odporno jeklo: vključno z antioksidacijskim jeklom, jeklom za toplotno trdnost, jeklom za ventile; c. Električno grelno legirano jeklo; d. Jeklo, odporno proti obrabi; e. Nizkotemperaturno jeklo; f. Električno jeklo.
(5) Jeklo za profesionalno uporabo, kot je jeklo za mostove, jeklo za ladje, jeklo za kotle, jeklo za tlačne posode, jeklo za kmetijske stroje itd.
6. Celovita klasifikacija
(1) Navadno jeklo
a. Ogljikovo konstrukcijsko jeklo: (a) Q195; (b) Q215 (A, B); (c) Q235 (A, B, C); (d) Q255 (A, B); (e) Q275.
b. Nizko legirano konstrukcijsko jeklo
c. Navadno konstrukcijsko jeklo za posebne namene
(2) Visokokakovostno jeklo (vključno z visoko kakovostnim jeklom)
a. Konstrukcijsko jeklo: (a) visokokakovostno ogljikovo konstrukcijsko jeklo; (b) legirano konstrukcijsko jeklo; (c) vzmetno jeklo; (d) jeklo za prosto rezanje; (e) ležajno jeklo; (f) visokokakovostno konstrukcijsko jeklo za posebne namene.
b. Orodno jeklo: (a) ogljikovo orodno jeklo; (b) legirano orodno jeklo; (c) hitrorezno orodno jeklo.
c. Posebno zmogljivo jeklo: (a) nerjavno jeklo, odporno na kisline; (b) toplotno odporno jeklo; (c) legirano jeklo za električno ogrevanje; (d) elektro jeklo; (e) jeklo z visoko vsebnostjo mangana, odporno proti obrabi.
7. Razvrščeno po metodi taljenja
(1) Glede na vrsto peči
a. Konvertersko jeklo: (a) kislo konvertersko jeklo; (b) osnovno konvertersko jeklo. Ali (a) konvertersko jeklo s pihanim od spodaj; (b) konvertersko jeklo s stranskim pihanjem; (c) konvertersko jeklo z zgornjim vpihavanjem.
b. Jeklo za elektroobločno peč: (a) jeklo za elektroobločno peč; (b) jeklo za žlindranje; (c) jeklo za indukcijsko peč; (d) vakuumsko potrošno jeklo za peč; (e) jeklo za peči z elektronskim žarkom.
(2) Glede na stopnjo dezoksidacije in sistem prelivanja
a. Vrelno jeklo; b. Delno umirjeno jeklo; c. Stalno jeklo; d. Posebno umirjeno jeklo.
4. Pregled metod predstavljanja kakovosti jekla v moji državi
Oznaka razreda izdelka je običajno označena s kombinacijo kitajskih črk pinjin, simbolov kemičnih elementov in arabskih številk. prav zdaj:
①Kemični elementi v vrstah jekla so predstavljeni z mednarodnimi kemijskimi simboli, kot so Si, Mn, Cr…itd. Mešani elementi redkih zemelj so predstavljeni z "RE" (ali "Xt").
②Ime izdelka, uporaba, načini taljenja in vlivanja itd. so na splošno predstavljeni s skrajšanimi črkami kitajskega pinjina.
③ Vsebnost glavnega kemičnega elementa (%) v jeklu je predstavljena z arabskimi številkami.
Kadar se kitajska fonetična abeceda uporablja za označevanje imena izdelka, uporabe, značilnosti in metod postopka, je prva črka običajno izbrana iz kitajske fonetične abecede, ki predstavlja ime izdelka. Ko se ponovi s črko, ki jo je izbral drug izdelek, je mogoče namesto nje uporabiti drugo črko ali tretjo črko ali pa hkrati izbrati prvo črko pinyin dveh kitajskih znakov.
Če kitajski znaki in pinjin trenutno niso na voljo, so uporabljeni simboli angleške črke.
Pet, podrazdelitev metode predstavljanja razredov jekla v moji državi
1. Metoda označevanja ogljikovega konstrukcijskega jekla in nizkolegiranega konstrukcijskega jekla visoke trdnosti
Zgoraj uporabljeno jeklo je običajno razdeljeno v dve kategoriji: splošno jeklo in posebno jeklo. Metoda označevanja razreda je sestavljena iz črk kitajskega pinjina, ki označujejo mejo tečenja ali mejo tečenja jekla, vrednost meje tečenja ali mejo tečenja, kakovostni razred jekla in stopnjo deoksidacije jekla, ki je pravzaprav sestavljen iz 4 delov.
①Splošno konstrukcijsko jeklo ima pinyin črko "Q", ki predstavlja točko tečenja. Vrednost meje tečenja (enota je MPa) in razredi kakovosti (A, B, C, D, E) in metoda dezoksidacije (F, b, Z, TZ) ter drugi simboli, navedeni v tabeli 1, tvorijo razred po vrstnem redu. Na primer: stopnje ogljikovega konstrukcijskega jekla so izražene kot: Q235AF, Q235BZ; razredi nizkolegiranih konstrukcijskih jekel visoke trdnosti so izraženi kot: Q345C, Q345D.
Q235BZ pomeni pomirjeno ogljikovo konstrukcijsko jeklo z vrednostjo meje tečenja ≥ 235 MPa in kakovostnim razredom B.
Dva razreda Q235 in Q345 sta najbolj značilna razreda inženirskega jekla, razreda z največjo proizvodnjo in uporabo ter najbolj razširjeni razredi. Ti dve stopnji sta na voljo v skoraj vseh državah sveta.
V sestavi razreda ogljikovega konstrukcijskega jekla se lahko izpusti simbol »Z« za obdelano jeklo in simbol »TZ« za posebno obdelano jeklo, na primer: za jeklo Q235 s kakovostnima razredoma C oziroma D mora biti razred Q235CZ in Q235DTZ, vendar se lahko izpusti kot Q235C in Q235D.
Nizkolegirano konstrukcijsko jeklo visoke trdnosti vključuje umirjeno jeklo in posebno umirjeno jeklo, vendar simbol, ki označuje metodo dezoksidacije, ni dodan na koncu stopnje.
②Posebno konstrukcijsko jeklo je na splošno označeno s simbolom "Q", ki predstavlja mejo tečenja jekla, vrednost meje tečenja in simboli, ki predstavljajo uporabo izdelka, navedeno v tabeli 1, na primer: izražen je razred jekla za tlačne posode kot "Q345R"; stopnja odpornosti proti vremenskim vplivom jekla je izražena kot Q340NH; Q295HP vrste jekla za varjenje plinskih jeklenk; Q390g jekla za kotle; Vrste jekla Q420q za mostove.
③V skladu s potrebami lahko oznaka splošnega nizkolegiranega konstrukcijskega jekla visoke trdnosti uporablja tudi dve arabski številki (ki označujeta povprečno vsebnost ogljika, v delih na deset tisoč) in simbole kemičnih elementov, izražene po vrstnem redu; posebno nizkolegirano konstrukcijsko jeklo visoke trdnosti Ime blagovne znamke je lahko izraženo tudi v zaporedju z uporabo dveh arabskih številk (ki označujeta povprečno vsebnost ogljika v delih na deset tisoč), simbolov kemičnih elementov in nekaterih določenih simbolov, ki predstavljajo uporabo izdelek.
2. Metoda predstavitve visokokakovostnega ogljikovega konstrukcijskega jekla in visokokakovostnega ogljikovega vzmetnega jekla
Visokokakovostno ogljikovo konstrukcijsko jeklo uporablja kombinacijo dveh arabskih številk (ki označujejo povprečno vsebnost ogljika v desettisočinkah) ali arabskih številk in simbolov elementov.
① Pri vrelem jeklu in napol umirjenem jeklu se na koncu stopnje doda simbola »F« oziroma »b«. Na primer, kakovost vrelnega jekla s povprečno vsebnostjo ogljika 0,08 % je izražena kot "08F"; kakovost napol umirjenega jekla s povprečno vsebnostjo ogljika 0,10 % je izražena kot "10b".
② Umirjeno jeklo (S, P≤0,035 %) na splošno ni označeno s simboli. Na primer: obdelano jeklo s povprečno vsebnostjo ogljika 0,45 %, njegova stopnja je izražena kot "45".
③ Za visokokakovostna ogljikova konstrukcijska jekla z višjo vsebnostjo mangana se za arabskimi številkami, ki označujejo povprečno vsebnost ogljika, doda simbol elementa mangan. Na primer: jeklo s povprečno vsebnostjo ogljika 0,50 % in vsebnostjo mangana od 0,70 % do 1,00 %, je njegova stopnja izražena kot "50Mn".
④ Za visoko kakovostno ogljikovo strukturno jeklo (S, P≤0,030 % v tem zaporedju) za razredom dodajte simbol »A«. Na primer: visoko kakovostno ogljikovo konstrukcijsko jeklo s povprečno vsebnostjo ogljika 0,45 %, njegova stopnja je izražena kot "45A".
⑤ Visokokakovostno ogljikovo strukturno jeklo visoke kakovosti (S≤0,020%, P≤0,025%), za razredom dodajte simbol "E". Na primer: zelo kakovostno ogljikovo konstrukcijsko jeklo s povprečno vsebnostjo ogljika 0,45 %, njegova stopnja je izražena kot "45E".
Metoda predstavitve visokokakovostnih razredov ogljikovega vzmetnega jekla je enaka kot pri visokokakovostnih razredih ogljikovega konstrukcijskega jekla (jekla 65, 70, 85, 65Mn obstajajo v obeh standardih GB/T1222 oziroma GB/T699).
3. Metoda označevanja legiranega konstrukcijskega jekla in legiranega vzmetnega jekla
① Razredi legiranega konstrukcijskega jekla so predstavljeni z arabskimi številkami in standardnimi simboli kemičnih elementov.
Uporabite dve arabski številki, da označite povprečno vsebnost ogljika (v delih na deset tisoč) in jo postavite na začetek stopnje.
Metoda izražanja vsebnosti elementov zlitine je naslednja: ko je povprečna vsebnost manjša od 1,50 %, je v blagovni znamki naveden samo element, vsebina pa na splošno ni navedena; povprečna vsebnost zlitine je 1,50 %～2,49 %, 2,50 %～3,49 %, 3,50 %～4,49 %, 4,50 %～ 5,49 %, …, ustrezno zapisano kot 2, 3, 4, 5 … za legirnimi elementi.
Na primer: povprečna vsebnost ogljika, kroma, mangana in silicija je 0,30 %, 0,95 %, 0,85 % in 1,05 % legiranega konstrukcijskega jekla. Če je vsebnost S in P ≤0,035 %, je kakovost izražena kot "30CrMnSi".
Visoko kakovostno legirano konstrukcijsko jeklo (vsebnost S, P ≤0,025 %), označeno z dodatkom simbola "A" na koncu stopnje. Na primer: "30CrMnSiA".
Za visokokakovostno legirano strukturno jeklo posebnega razreda (S≤0,015 %, P≤0,025 %) na koncu razreda dodajte simbol »E«, na primer: »30CrM nSiE«.
Za posebne razrede legiranega konstrukcijskega jekla je treba na začetku (ali repu) razreda dodati simbol, ki predstavlja uporabo izdelka, navedeno v tabeli 1. Na primer, jeklo 30CrMnSi, ki se uporablja posebej za vijake za kovičenje, je številka jekla izražena kot ML30CrMnSi.
② Metoda predstavitve stopnje legiranega vzmetnega jekla je enaka kot pri legiranem konstrukcijskem jeklu.
Na primer: povprečna vsebnost ogljika, silicija in mangana je 0,60 %, 1,75 % in 0,75 % vzmetnega jekla, njegova stopnja pa je izražena kot "60Si2Mn". Za visokokakovostno vzmetno jeklo visoke kakovosti dodajte simbol "A" na koncu razreda in njegova stopnja je izražena kot "60Si2MnA".
4. Vrsta prostoreznega jekla
Xinfa CNC orodja imajo odlično kakovost in močno vzdržljivost, za podrobnosti preverite: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
Čas objave: 21. junija 2023
