1. Mekaniske egenskaber af stål
1. Flydegrænse (σs)
Når stålet eller prøven strækkes, når spændingen overstiger den elastiske grænse, selvom spændingen ikke øges, fortsætter stålet eller prøven stadig med at gennemgå tydelig plastisk deformation.Dette fænomen kaldes vige, og den mindste spændingsværdi, når der opstår eftergivelighed, er for flydegrænsen.Lad Ps være den ydre kraft ved flydepunktet s, og Fo være prøvens tværsnitsareal, så flydepunktet σs =Ps/Fo(MPa).
2. Flydespænding (σ0,2)
Flydegrænsen for nogle metalmaterialer er meget iøjnefaldende, og den er svær at måle.For at måle materialets flydeegenskaber fastsættes derfor spændingen, når den permanente resterende plastiske deformation er lig med en vis værdi (generelt 0,2 % af den oprindelige længde), hvilket kaldes betingelsen.Flydespænding eller blot flydespænding σ0,2.
3. Trækstyrke (σb)
Den maksimale spændingsværdi, som materialet nås fra begyndelsen til brudtidspunktet under strækningsprocessen.Det repræsenterer stålets evne til at modstå brud.Svarende til trækstyrke er trykstyrke, bøjningsstyrke osv. Lad Pb være den maksimale trækkraft, der nås før materialet brydes, og Fo være prøvens tværsnitsareal, så er trækstyrken σb=Pb/Fo (MPa) ).
4. Forlængelse (δs)
Efter at materialet er brudt, kaldes procentdelen af dets plastiske forlængelse til længden af den originale prøve forlængelse eller forlængelse.
5. Udbytteforhold (σs/σb)
Forholdet mellem ståls flydegrænse (flydespænding) og trækstyrken kaldes flydegrænsen.Jo større udbytteforhold, desto højere er pålideligheden af strukturelle dele.Generelt er udbytteforholdet for kulstofstål 0,6-0,65, det for lavlegeret konstruktionsstål er 0,65-0,75, og det for legeret konstruktionsstål er 0,84-0,86.
6. Hårdhed
Hårdhed angiver et materiales evne til at modstå at presse en hård genstand ind i overfladen.Det er en af de vigtige præstationsindikatorer for metalmaterialer.Generelt gælder det, at jo højere hårdhed, jo bedre slidstyrke.Almindeligt anvendte hårdhedsindikatorer er Brinell hårdhed, Rockwell hårdhed og Vickers hårdhed.
1) Brinell hårdhed (HB)
Tryk en hærdet stålkugle af en vis størrelse (normalt 10 mm i diameter) ind i overfladen af materialet med en vis belastning (generelt 3000 kg) og behold den i en periode.Efter at belastningen er fjernet, er forholdet mellem belastningen og fordybningsområdet Brinell-hårdhedsværdien (HB).
2) Rockwell hårdhed (HR)
Når HB>450 eller prøven er for lille, kan Brinell hårdhedstest ikke anvendes, og Rockwell hårdhedsmåling bør anvendes i stedet.Den bruger en diamantkegle med en topvinkel på 120° eller en stålkugle med en diameter på 1,59 mm og 3,18 mm til at presse ind i overfladen af materialet, der skal testes under en bestemt belastning, og materialets hårdhed opnås fra dybden af fordybningen.I henhold til testmaterialets hårdhed kan det udtrykkes i tre forskellige skalaer:
HRA: Det er den hårdhed, der opnås ved at bruge en belastning på 60 kg og en diamantkegleindrykker, og bruges til materialer med ekstrem høj hårdhed (såsom hårdmetal osv.).
HRB: Det er hårdheden opnået ved at bruge en 100 kg belastning og en hærdet stålkugle med en diameter på 1,58 mm.Det bruges til materialer med lavere hårdhed (såsom udglødet stål, støbejern osv.).
HRC: Det er den hårdhed, der opnås ved at bruge en 150 kg belastning og en diamantkegleindrykker, og bruges til materialer med høj hårdhed (såsom hærdet stål osv.).
3) Vickers hårdhed (HV)
Brug en firkantet kegleindrykker med diamanter med en belastning på mindre end 120 kg og en topvinkel på 136° til at presse ind i materialets overflade, og divider overfladearealet af fordybningsgraven med belastningsværdien for at opnå Vickers hårdhedsværdi (HV ).
2. Jernholdige og ikke-jernholdige metaller
1. Jernholdigt metal
Henviser til legeringen af jern og jern.Såsom stål, råjern, ferrolegering, støbejern osv. Både stål og råjern er legeringer baseret på jern med kulstof som det vigtigste additive element, samlet benævnt jern-kulstof-legeringer.
Råjern refererer til produktet fremstillet ved smeltning af jernmalm i en højovn, som hovedsageligt bruges til stålfremstilling og støbning.
Smeltning af støbejern i en jernsmelteovn for at opnå støbejern (flydende jern-kulstof-legering med et kulstofindhold større end 2,11%), og støbning af det flydende støbejern til støbegods, denne type støbejern kaldes støbejern.
Ferrolegering er en legering sammensat af jern, silicium, mangan, krom, titanium og andre elementer.Ferrolegering er et af råmaterialerne til stålfremstilling.Det bruges som et deoxidationsmiddel og legeringselementadditiv til stål under stålfremstilling.
Jern-kulstof-legeringer med et kulstofindhold på mindre end 2,11 % kaldes stål, og stål opnås ved at putte råjern til stålfremstilling i en stålfremstillingsovn og smelte det efter en bestemt proces.Stålprodukter omfatter stålbarrer, strengstøbningsplader og direkte støbning i forskellige stålstøbegods.Generelt refererer stål generelt til stål, der er valset til forskellige stålprodukter.
2. Ikke-jernholdige metaller
Også kendt som ikke-jernholdige metaller, det refererer til andre metaller og legeringer end jernholdige metaller, såsom kobber, tin, bly, zink, aluminium og messing, bronze, aluminiumslegeringer og lejelegeringer.Derudover bruges chrom, nikkel, mangan, molybdæn, kobolt, vanadium, wolfram, titanium osv. også i industrien.Disse metaller bruges hovedsageligt som legeringstilsætninger for at forbedre ydeevnen af metaller.Blandt dem er wolfram, titanium, molybdæn osv. mest brugt til at fremstille knive.hård legering.Ovenstående ikke-jernholdige metaller kaldes industrielle metaller, foruden ædelmetaller: platin, guld, sølv osv. og sjældne metaller, herunder radioaktivt uran, radium mv.
3. Klassificering af stål
Ud over jern og kulstof omfatter stålets hovedelementer silicium, mangan, svovl og fosfor.
Der er forskellige klassificeringsmetoder af stål, og de vigtigste metoder er som følger:
1. Klassificeret efter kvalitet
(1) Almindelig stål (P≤0,045%, S≤0,050%)
(2) Stål af høj kvalitet (både P og S≤0,035%)
(3) Stål af høj kvalitet (P≤0,035%, S≤0,030%)
2. Klassificering efter kemisk sammensætning
(1) Kulstofstål: a.Lavt kulstofstål (C≤0,25%);b.Mellem kulstofstål (C≤0,25~0,60%);c.Højkulstofstål (C≤0,60%).
(2) Legeret stål: a.Lavlegeret stål (samlet indhold af legeringselementer ≤ 5%);b.Mellemlegeret stål (samlet indhold af legeringselementer > 5-10%);c.Højlegeret stål (samlet indhold af legeringselementer > 10 % %).
3. Klassificeret efter formningsmetode
(1) smedet stål;(2) støbt stål;(3) varmvalset stål;(4) koldttrukket stål.
4. Klassificering efter metallografisk struktur
(1) Udglødet tilstand: a.hypoeutektoid stål (ferrit + perlit);b.eutektoid stål (pearlite);c.hypereutectoid stål (pearlite + cementit);d.Tensitisk stål (pearlite + cementit).
(2) Normaliseret tilstand: a.perlitisk stål;b.bainit stål;c.martensitisk stål;d.austenitisk stål.
(3) Ingen faseændring eller delvis faseændring
5. Klassificering efter formål
(1) Stål til konstruktion og teknik: a.Almindelig kulstof konstruktionsstål;b.Lavlegeret konstruktionsstål;c.Forstærket stål.
(2) Konstruktionsstål:
en.Stål til fremstilling af maskiner: a) Afkølet og hærdet konstruktionsstål;(b) Overfladehærdet konstruktionsstål: inklusive karbureringsstål, ammoniakstål og overfladehærdet stål;(c) Letskærende konstruktionsstål;d) Kold plasticitet Stål til formning: inklusive stål til koldstempling og stål til kold stempling.
b.Fjederstål
c.Lejestål
(3) Værktøjsstål: a.kulstof værktøj stål;b.legeret værktøj stål;c.højhastighedsværktøjsstål.
(4) Specialstål: a.Rustfrit syrefast stål;b.Varmebestandigt stål: inklusive antioxidationsstål, varmestyrkestål, ventilstål;c.Elektrisk opvarmning legeret stål;d.Slidbestandigt stål;e.Lav temperatur stål;f.Elektrisk stål.
(5) Stål til professionel brug - såsom stål til broer, stål til skibe, stål til kedler, stål til trykbeholdere, stål til landbrugsmaskiner osv.
6. Omfattende klassifikation
(1) Almindelig stål
en.Carbon konstruktionsstål: (a) Q195;(b) Q215 (A, B);(c) Q235 (A, B, C);(d) Q255 (A, B);(e) Q275.
b.Lavlegeret konstruktionsstål
c.Almindelig konstruktionsstål til specifikke formål
(2) Stål af høj kvalitet (inklusive højkvalitets stål af høj kvalitet)
en.Konstruktionsstål: a) konstruktionsstål i kulstof af høj kvalitet;(b) legeret konstruktionsstål;(c) fjederstål;(d) fritskærende stål;(e) lejestål;f) konstruktionsstål af høj kvalitet til specifikke formål.
b.Værktøjsstål: a) kulstofværktøjsstål;(b) legeret værktøjsstål;(c) højhastighedsværktøjsstål.
c.Specialstål: (a) rustfrit syrefast stål;b) varmebestandigt stål;c) elektrisk opvarmning af legeret stål;d) elektrisk stål;e) slidstærkt stål med højt manganindhold.
7. Klassificeret efter smeltemetode
(1) I henhold til ovntype
en.Konverterstål: a) surt konverterstål;b) grundlæggende konverterstål.Eller (a) bundblæst konverterstål;(b) sideblæst konverterstål;(c) topblæst konverterstål.
b.Elektrisk ovnstål: a) Elektrisk lysbueovnsstål;b) stål i elektroslaggeovn;(c) induktionsovnstål;(d) vakuum-forbrugeligt ovnstål;e) elektronstråleovnsstål.
(2) Ifølge graden af deoxidation og hældesystem
en.Kogende stål;b.Semi-dræbt stål;c.Dræbt stål;d.Specielt dræbt stål.
4. Oversigt over mit lands metoder til repræsentation af stålkvalitet
Angivelsen af produktkvaliteten er generelt angivet med en kombination af kinesiske pinyin-bogstaver, kemiske grundstofsymboler og arabiske tal.Lige nu:
①De kemiske grundstoffer i stålkvaliteter er repræsenteret af internationale kemiske symboler, såsom Si, Mn, Cr...osv.Blandede sjældne jordarters grundstoffer er repræsenteret af "RE" (eller "Xt").
②Produktnavnet, brugen, smelte- og hældemetoderne osv. er generelt repræsenteret med forkortede bogstaver i kinesisk pinyin.
③Det vigtigste kemiske elementindhold (%) i stål er repræsenteret med arabiske tal.
Når det kinesiske fonetiske alfabet bruges til at angive produktnavn, brug, karakteristika og procesmetoder, vælges det første bogstav generelt fra det kinesiske fonetiske alfabet, der repræsenterer produktnavnet.Når det gentages med bogstavet valgt af et andet produkt, kan det andet bogstav eller det tredje bogstav bruges i stedet, eller det første pinyin bogstav af de to kinesiske tegn kan vælges på samme tid.
Hvis der ikke er nogen kinesiske tegn og pinyin tilgængelige i øjeblikket, er de anvendte symboler engelske bogstaver.
Fem, underopdelingen af repræsentationsmetoden for stålkvaliteter i mit land
1. Betegnelsesmetode for kulstofkonstruktionsstål og lavlegeret højstyrkekonstruktionsstål
Ovenstående stål er normalt opdelt i to kategorier: almindeligt stål og specialstål.Metoden til at angive kvaliteten er sammensat af de kinesiske pinyin-bogstaver for stålets flydegrænse eller flydespænding, værdien af flydegrænsen eller flydegrænsen, stålets kvalitetsklasse og graden af deoxidation af stålet, som faktisk er sammensat af 4 dele.
①Generelt konstruktionsstål anvender pinyin-bogstavet "Q", der repræsenterer flydegrænsen.Flydegrænseværdien (enheden er MPa) og kvalitetsklasserne (A, B, C, D, E) og deoxidationsmetoden (F, b, Z, TZ) og andre symboler angivet i tabel 1 danner karakteren i rækkefølge.For eksempel: kulstofstrukturstål er udtrykt som: Q235AF, Q235BZ;lavlegerede højstyrke konstruktionsstålkvaliteter er udtrykt som: Q345C, Q345D.
Q235BZ betyder dræbt kulstofstrukturstål med flydegrænseværdi ≥ 235MPa og kvalitetsklasse B.
De to kvaliteter af Q235 og Q345 er de mest typiske kvaliteter af ingeniørstål, kvaliteterne med den største produktion og anvendelse og de mest udbredte kvaliteter.Disse to kvaliteter er tilgængelige i næsten alle lande i verden.
I karaktersammensætningen af kulstof-konstruktionsstål kan symbolet "Z" for dræbt stål og symbolet "TZ" for special-dræbt stål udelades, f.eks.: For Q235-stål med henholdsvis kvalitetsgrader C og D, skal kvaliteterne være Q235CZ og Q235DTZ, men det kan udelades som Q235C og Q235D.
Lav-legeret højstyrke konstruktionsstål omfatter dræbt stål og special-dræbt stål, men symbolet, der angiver deoxidationsmetoden, er ikke tilføjet i slutningen af karakteren.
②Specialt konstruktionsstål er generelt angivet med symbolet "Q", der repræsenterer stålets flydegrænse, værdien af flydegrænsen og symbolerne, der repræsenterer produktanvendelsen specificeret i tabel 1, for eksempel: stålkvaliteten for trykbeholdere er udtrykt som "Q345R";kvaliteten af forvitringsstål er udtrykt som Q340NH;Q295HP stålkvaliteter til svejsning af gasflasker;Q390g stålkvaliteter til kedler;Q420q stålkvaliteter til broer.
③I henhold til behovene kan betegnelsen af lavlegeret højstyrkestål til generelle formål også bruge to arabertal (angiver det gennemsnitlige kulstofindhold, i dele pr. ti tusinde) og kemiske elementsymboler, udtrykt i rækkefølge;det specielle lavlegerede højstyrke konstruktionsstål. Mærkenavnet kan også udtrykkes i rækkefølge ved at bruge to arabertal (som angiver det gennemsnitlige kulstofindhold i dele pr. ti tusinde), kemiske grundstofsymboler og nogle specificerede symboler, der repræsenterer brugen af produkt.
2. Repræsentationsmetode af højkvalitets kulstofstrukturstål og kulstoffjederstål af høj kvalitet
Kulstofkonstruktionsstål af høj kvalitet anvender en kombination af to arabertal (angiver det gennemsnitlige kulstofindhold i ti tusindedele) eller arabertal og elementsymboler.
① For kogende stål og semi-dræbt stål er symbolerne "F" og "b" henholdsvis tilføjet i slutningen af karakteren.For eksempel er kvaliteten af kogende stål med et gennemsnitligt kulstofindhold på 0,08% udtrykt som "08F";kvaliteten af semi-dræbt stål med et gennemsnitligt kulstofindhold på 0,10% er udtrykt som "10b".
② Dræbt stål (henholdsvis S, P≤0,035%) er generelt ikke markeret med symboler.For eksempel: dræbt stål med et gennemsnitligt kulstofindhold på 0,45%, dets kvalitet er udtrykt som "45".
③ For højkvalitets kulstofstrukturstål med højere manganindhold tilføjes manganelementsymbolet efter de arabiske tal, der angiver det gennemsnitlige kulstofindhold.For eksempel: stål med et gennemsnitligt kulstofindhold på 0,50% og et manganindhold på 0,70% til 1,00%, dets kvalitet er udtrykt som "50Mn".
④ For højkvalitets kulstofstrukturstål (henholdsvis S, P≤0,030%) skal du tilføje symbolet "A" efter karakteren.For eksempel: højkvalitets kulstofstrukturstål af høj kvalitet med et gennemsnitligt kulstofindhold på 0,45%, dets kvalitet er udtrykt som "45A".
⑤Superkvalitets kulstofstrukturstål af høj kvalitet (S≤0,020%, P≤0,025%), tilføj symbolet "E" efter karakteren.For eksempel: super højkvalitets kulstofstrukturstål med et gennemsnitligt kulstofindhold på 0,45%, dets kvalitet er udtrykt som "45E".
Repræsentationsmetoden for højkvalitets kulfjederstålkvaliteter er den samme som for højkvalitets kulstofstrukturstålkvaliteter (65, 70, 85, 65Mn stål findes i begge standarder GB/T1222 og GB/T699 henholdsvis).
3. Betegnelsesmetode for legeret konstruktionsstål og legeret fjederstål
① Legerede konstruktionsstålkvaliteter er repræsenteret med arabiske tal og standard kemiske elementsymboler.
Brug to arabertal til at angive det gennemsnitlige kulstofindhold (i dele pr. ti tusinde), og placer det øverst i karakteren.
Udtryksmetoden for indhold af legeringselementer er som følger: når det gennemsnitlige indhold er mindre end 1,50 %, er det kun elementet, der er angivet i mærket, og indholdet er generelt ikke angivet;det gennemsnitlige legeringsindhold er 1,50 %–2,49 %, 2,50 %–3,49 %, 3,50 %–4,49 %, 4,50 %～ 5,49 %, …, tilsvarende skrevet som 2, 3, 4, 5 … efter legeringselementerne.
For eksempel: det gennemsnitlige indhold af kulstof, krom, mangan og silicium er henholdsvis 0,30 %, 0,95 %, 0,85 % og 1,05 % af legeret konstruktionsstål.Når indholdet af S og P er ≤0,035%, udtrykkes karakteren som "30CrMnSi".
Højkvalitets legeret konstruktionsstål af høj kvalitet (henholdsvis S, P-indhold ≤0,025%), angivet ved at tilføje symbolet "A" i slutningen af karakteren.For eksempel: "30CrMnSiA".
For specialkvalitets legeret konstruktionsstål (S≤0,015%, P≤0,025%) skal du tilføje symbolet "E" i slutningen af kvaliteten, for eksempel: "30CrM nSiE".
For speciallegerede konstruktionsstålkvaliteter skal symbolet, der repræsenterer den produktanvendelse, der er specificeret i tabel 1, tilføjes til toppen (eller halen) af kvaliteten.For eksempel er 30CrMnSi-stålet specielt brugt til nitteskruer, ståltallet er udtrykt som ML30CrMnSi.
②Repræsentationsmetoden for kvaliteten af legeret fjederstål er den samme som for legeret konstruktionsstål.
For eksempel: det gennemsnitlige indhold af kulstof, silicium og mangan er henholdsvis 0,60%, 1,75% og 0,75% af fjederstål, og dets kvalitet er udtrykt som "60Si2Mn".For højkvalitets fjederstål af høj kvalitet tilføjes symbolet "A" i slutningen af karakteren, og dets karakter udtrykkes som "60Si2MnA".
4. Kvaliteten af fritskærende stål
Xinfa CNC-værktøjer har fremragende kvalitet og stærk holdbarhed, for detaljer, se venligst: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
Indlægstid: 21-jun-2023
