SONY DSC
Характеристики, якими відрізняються вуглецеві інструментальні сталі, дозволяють успішно використовувати цей матеріал не тільки для виготовлення інструменту різного призначення, але і для виробництва прес-форм для лиття, вимірювальних засобів, а також інших виробів, до точності геометричних параметрів яких пред’являються підвищені вимоги.
Властивості вуглецевих сталей дозволяють застосовувати їх при виготовленні прес-форм для високоточного литва
Сучасна металургійна промисловість виробляє сталь в значних обсягах, оскільки це один з основних конструкційних матеріалів. Частка сталей, склад яких збагачений легованими елементами, що становить в даному обсязі тільки 10%, інша частина – це конструкції та вироби із звичайних вуглецевих сплавів. Даний факт свідчить про те, що саме вуглецеві сталі можна назвати основним матеріалом, використовуваним в сучасній промисловості.
Вироби з вуглецевих сталей оточують нас всюди
Широка поширеність вуглецевої сталі пояснюється:
Інструментальні сталі, що відносяться до сплавів вуглецевої групи, що відрізняє складний хімічний склад, основу якого (97-99,5%) становить залізо. Крім останнього, у них містяться такі елементи:
Вміст основних хімічних елементів у вуглецевої сталі
Значний вплив на характеристики інструментальних сталей має вуглець, який навмисно вводиться в їх склад. Від кількості цього елемента залежить модифікація структури сплаву. Так, у інструментальних сталей, у складі яких менше восьми десятих відсотка вуглецю, перлитная і феритної внутрішня структура, більш восьми десятих відсотка – цементитная і перлитная, рівно вісім десятих відсотка – повністю перлитная.
Велика кількість вуглецю в складі вуглецевих інструментальних сталей визначає такі їх характеристики:
Твердість металопродукції з вуглецевих сталей
На характеристики сплавів, які містять у своєму складі значну кількість вуглецю, негативний вплив мають оксиди заліза. Щоб зменшити цей вплив, до складу вуглецевих сталей спеціально вводять наступні елементи:
Допустимі відхилення за хімічним складом в прокатних виробах, призначених для подальшої переробки
Найбільш ефективним і економічним способом виробництва вуглецевих інструментальних сталей, який використовується вже впродовж багатьох років, є киснево-конвертерная технологія. Вона полягає в продувці рідкого чавуну, залитого в конвертер, киснем. Тривалість процесу виробництва по даній технології не перевищує однієї години. Вуглецеві сталі також виплавляється в мартенівських і електричних печах, для цього використовуються конвертери бесемерівського типу.
Виплавка вуглецевої сталі
Отримання вуглецевих інструментальних сталей в конвертерах бесемерівського типу відрізняється високою продуктивністю, але має ряд істотних недоліків. При використанні цієї технології з готового сплаву не вдається видалити всі домішки неметалевої природи. У такій стали міститься значна кількість азоту та інших газоподібних включень, які знижують її щільність і міцність, призводять до швидкого старіння металу. У так званих бессемеровских сталях, крім того, міститься багато фосфору і сірки, видалити які повністю не представляється можливим.
Видалити фосфор і сірку або довести їх вміст в металі до допустимого рівня дозволяє киснево-конвертерний метод. Сталі, одержані за даної технології, також відрізняються невисоким вмістом азоту та інших газоподібних включень. Виплавка вуглецевих інструментальних сталей у мартенівських печах дозволяє отримати схожі характеристики, але дана технологія відрізняється одним великим недоліком – тривалістю реалізації. Щоб виплавити сталь в такій печі, потрібно орієнтовно 11 годин, що негативним чином відбивається на економічній доцільності даного процесу.
Отримати найякіснішу інструментальну сталь, в якій міститься мінімальна кількість фосфору, сірки і кисню, дозволяє технологія, що припускає використання дугових або індукційних електричних печей.
Компактні індукційні плавильні печі лего розміщуються в невеликих виробничих приміщеннях
Дана технологія (найдорожча з усіх існуючих) дозволяє отримувати матеріали, які призначені для виготовлення відповідальних металевих конструкцій. З-за високої вартості цього методу багато металургійні підприємства його не використовують, віддаючи перевагу більш економічним технологій.
Вуглецеві сталі, що відносяться до різних категорій, прийнято розділяти за рівнем якості на наступні типи:
Сталеві сплави, які відносять до категорії інструментальних, можуть бути тільки якісними і високоякісними. Вимоги до конструкційних сталям декілька нижче, в цій категорії можуть перебувати сплави звичайної якості і якісні.
Кількісний вміст вуглецю в сталевому сплаві також надає вплив на те, до якої категорії його відносять. Так, сталі з вмістом вуглецю не перевищує 0,25%, входять у категорію маловуглецевих, рівне 0,6% містять середньовуглецеві, більше 0,6% – високовуглецеві.
Схема мікроструктури вуглецевої сталі залежно від вмісту вуглецю (темне поле — перліт, світле — ферит)
Тип структури вуглецевих сталей також може відрізнятися. В залежності від нього такі сплави підрозділяють на наступні категорії:
До вуглецевої сталі інструментального типу відносять сплави, в яких вуглець міститься в інтервалі 0,65–1,35%. Їх хімічний склад, а також характеристики, яким вони повинні відповідати, визначаються положеннями ГОСТ 1435-74 (є в редакції від 1999 року).
Ознайомитися з усіма вимогами ГОСТ до інструментальних сталей можна, скачавши даний документ у форматі pdf за посиланням нижче.
ГОСТ 1435-74 Сталь нелегированная інструментальна. Технічні умови
Скачати
Сфери призначення вуглецевих інструментальних сталей
Застосування вуглецевих інструментальних сталей пов’язано з виробництвом:
Щодо маркування вуглецевих інструментальних сталей можна дізнатися не тільки про те, скільки вуглецю міститься в їх складі, але і про категорії якості, до якої вони належать. Так, позначення У8А, наприклад, говорить про те, що в даному сплаві, який відрізняється підвищеною якістю, міститься 0,8% вуглецю.
Приклади позначення прокату з вуглецевої сталі
При використанні вуглецевих інструментальних сталей слід мати на увазі, що вироби з них піддають обов’язковому відпалу, гартування та наступного відпустки. Дані види термообробки, що проводиться при відповідній температурі, дозволяють оптимізувати структуру таких сплавів і, відповідно, значно покращити показники їх твердості і міцності.
Швейная машинка – незаменимый помощник для многих домохозяек. Ее наличие среди бытовых принадлежностей дает возможность…
Бензовоз — специальная техника, которая предназначается для транспортировки продуктов нефтепереработки и горюче-смазочных материалов. Она представляет…
Якщо ви маєте тверді наміри опанувати акустичну гітару, варто одразу купувати якісну продукцію в надійному…
Маски для лица одни из самых популярных средств среди ухода за лицом. Ведь, они становятся…
"Ключ до серця жінки-це несподіваний подарунок у невідповідний момент", - каже Форрестер у фільмі "у…
Современные заколки не только могут выполнять свои непосредственные обязательства, но и сделать образ девушки индивидуальным…