Характеристики 20 стали: Конструкционная сталь характеристики, свойства

alexxlab | 06.03.1984 | 0 | Разное

Содержание

расшифровка марки, эксплуатационные характеристики и область применения

Для изменения основных эксплуатационных качеств металлов довольно часто проводиться процесс легирования. Он предусматривает включение в основной состав металла дополнительных химических элементов, которые способны изменить определенные свойства. Процесс легирования настолько распространен, что большинство современных металлов относится именно к этой группе. Примером можно назвать сталь 20х. Она является представителем группы конструкционных сталей, но при этом в состав был добавлен хром для изменения некоторых эксплуатационных качеств металла. Рассмотрим сталь 20х, характеристики, применение и многие другие качества подробнее.

Расшифровка марки

Проводить расшифровку маркировки конструкционных сталей достаточно просто. Рассматриваемый металл имеет следующий состав:

  1. Содержание углерода составляет от 0,17 до 0,23%. Этот элемент определяет твердость и хрупкость металла.
  2. Легирование в этом случае проводится путем добавления в состав хрома. Тот момент, что после буквы, обозначающей элемент, не стоит цифра указывает на концентрацию хрома в составе не более одного процента.
  3. Присутствуют и другие элементы, свойственные конструкционным сталям.

Легирование рассматриваемого металла проводится для того, чтобы повысить твердость поверхностного слоя, оставив сердцевину менее прочной и более гибкой.

Основные свойства

Распространение рассматриваемого металла связано с тем, что он имеет относительно небольшую стоимость и подходит для изготовления самых различных деталей. Основными свойствами можно назвать нижеприведенную информацию:

  1. Часто в качестве термической обработки проводится нормализация. Она позволяет сделать материал более устойчивым к механическому воздействию.
  2. Удельный вес составляет 7830 килограмм на метр кубический.
  3. Твердость поверхности относительно невысокая, но зачастую этого вполне достаточно для изготовления различных неответственных деталей.
  4. Есть возможность проводить обработку резанием, для чего проводится предварительный нагрев металла.
  5. За счет добавления в состав хрома существенно повышается степень свариваемости. Исключением можно назвать случай, когда нужно провести сваривание деталей, которые предварительно прошли процесс химико-термической обработки.
  6. Нет склонности к отпускной хрупкости.

Кроме этого, не стоит забывать, что присутствие небольшого количества хрома в составе не приводит к повышению коррозионной стойкости. Поэтому сталь не подходит для изготовления деталей, которые будут эксплуатироваться в агрессивной среде.

Особенности и область применения

Область применения рассматриваемой стали весьма обширна. Примером можно назвать получение скоб и шаблонов большой длины. Для повышения жесткости и твердости поверхностного слоя дополнительно проводится цементирование в масле.

Чаще всего сталь 20х применяется для получения:

  1. Гильз;
  2. Втулок;
  3. Шестерен;
  4. Дисков;
  5. Рычагов;
  6. Обоймы.

При необходимости рассматриваемый металл заменяется аналогами 15Х или 18ХГТ. В других странах есть аналоги этой стали, которые маркируются по иным стандартам.

В качестве заготовки на заводы поставляют:

  1. Прокат после отжига;
  2. Горячекатаный прокат.

Относительно невысокая прочность структуры и другие физико-химические качества определяют нижеприведенные особенности применения металла:

  1. При изготовлении измерительного инструмента, который при финишной обработке не подвергается процессу шлифования, рекомендуется проводить термическую обработку, представленную сочетанием закалки и отпуска.
  2. Рекомендуется выполнять цементацию при изготовлении ответственных инструментов. В зависимости от толщины самого инструмента выбирается наиболее подходящая глубина цементации.
  3. Для нагрева металла под закалку
    могут применяться камерные печи. Охлаждение выполняется в соляных или свинцовых ваннах. Если конфигурация детали сложная, то выполняется подогрев путем двукратного или трехкратного погружения с расплавленную соль. За счет этого обеспечивается равномерность разогрева структуры.
  4. Охлаждение можно проводить в масляной ванной или в расплавленной соли. За счет этого можно существенно уменьшить степень проявления дефектов.
  5. Целью проводимого отпуска становится снижение внутренних напряжений, которые могут возникать при проведении закалки. Подобные напряжения становятся причиной образования трещин и других дефектов на момент шлифования или выполнения чистовой обработки.

Довольно часто встречается ситуация, когда для сохранения размеров инструмента проводится его обработка холодом.

Вышеприведенная информация определяет то, что подобная сталь в большинстве случаев применима только при условии последующей химико-термической обработки. Поэтому в последнее время все чаще используют аналоги, которые обладают более высокими эксплуатационными качествами.

Сталь 20: характеристики, свойства, область применения

Основные характеристики и свойства

При выборе металла уделяется много внимания основным характеристикам. К ним отнесем:

  1. Показатель твердости. Он может варьировать в большом диапазоне и зависеть от того, была ли проведена термическая обработка. Твердость стали 20 выдерживается на уровне 163 МПа. Этого вполне достаточно для изготовления различных изделий, которые обладают высокой износостойкостью.
  2. Также учитывается и плотность. Менее плотные материалы применяются для изготовления изделий, которые будут обладать небольшим весом. В рассматриваемом случае показатель составляет 7,85 к/см3.
  3. Рассматривая основные характеристики учитывается предел текучести и предел прочности. Они рассматриваются при создании различных проектов. Металл Ст 20 может улучшаться для того, чтобы увеличить характеристики материала.
  4. Структура характеризуется тем, что не склонна к отпускной хрупкости и образованию флокенов.
  5. Проводимая термообработка стали 20 позволяет существенно увеличить срок службы изделия. Проводится она при определенных режимах. К примеру, для ковки структура нагревается до температуры 1 280 градусов Цельсия.
  6. При необходимости есть возможность проводить сваривание деталей.
  7. Ударная вязкость стали 20 определяет то, что металл часто применяется при изготовлении валов и других подобных изделий, которые могут использоваться при создании элементов, применяемых при создании различных механизмов. Модуль упругости также учитывается при рассмотрении основных свойств металла.
  8. Средний коэффициент теплопроводности определяет то, что структура может нагреваться достаточно быстро, но при этом тепло отводится с высокой эффективностью.

Свойства Ст 20

Механические свойства стали 20 определяют довольно широкое распространение этой марки в машиностроительной и других область промышленности. Как ранее было отмечено, технические характеристики могут улучшаться при проведении термической обработки или легировании. Перестроение структуры металла позволяет повысить твердость поверхностного слоя, при добавлении других химических веществ могут придаваться особые качества, к примеру, коррозионная стойкость.

Термическая обработка предусматривает изменение структуры за счет оказания воздействия определенной температуры. Критические точки выбираются в зависимости от особенностей химического состава. К особенностям подобной процедуры отнесем следующие моменты:

Для оказания требуемого воздействия применяется специальное оборудование. Примером можно назвать доменные и индукционные печи. На протяжении длительного периода использовали именно доменные печи, но они уступают индукционным. Второй вариант исполнения подходит для установки в небольших мастерских.

Критические точки учитываются при проведении рассматриваемой процедуры. Стоит учитывать, что они уже были выявлены для всех металлов, поэтому не нужно проводить исследования повторно.
Заготовка разогревается до требуемой температуры, после чего происходит первичное перестроение структуры

Время выдержки также является важным показателем, который должен учитываться, как и скорость нагрева.
Уделяется внимание и процессу охлаждения. Слишком большие заготовки охлаждаются на воздухе, так как возникают проблемы с созданием требующейся среды

На протяжении длительного периода охлаждение проводилось в воде, но это приводило к появлению окалины. Обеспечить более высокое качество термической обработки возможно за счет применения масла в качестве охлаждающей среды. Однако, при охлаждении в масле следует учитывать высокую вероятность образования токсичного дыма и воспламенения поверхности от высокой температуры.

Цвета закалки стали

Во многих случаях после термической обработки образуются поверхностные дефекты. Именно поэтому процедура применяется для заготовок или изделий, которые созданы с учетом припуска. После закалки часто проводится отпуск, который позволяет снять внутренние напряжения и снизить вероятность повреждения изделия при падении или возникновении ударной нагрузки.

Процесс производства закалки

Закалка представляет вид термообработки металлов и их сплавов, стекла, и заключается в нагревании до температурного уровня, превышающего критические значения, и проведением быстрого охлаждения. Выполнение закалки металла, позволяющей получить качественные характеристики, не следует приравнивать к обычному виду обработки, производимой для осуществления фазовых преобразований.

Охлаждение зачастую выполняют в водной или масляной среде, но имеются и иные методы: твёрдый теплоноситель псевдокипящего характера, поток сжатого воздуха, водяное облако, полимеры.

Существуют такие виды закалки:

  • для сталей, обладающих полиморфическими преобразованиями;
  • для преобладающей части цветных металлов без наличия полиморфического преобразования.

После закалочной операции возрастает твердость материала, но он приобретает хрупкость, наблюдается снижение уровня пластичности и вязкости при повторных процедурах нагрева и охлаждения. Применение отпуска металла после операции закаливания с полиморфным преобразованием позволяет добиться уменьшения хрупкости, повышая при этом характеристики пластичности и вязкости. При выполнении процедуры без структурных преобразований используют операцию старения. Отпуск способствует незначительному понижению твердости и прочностных характеристик металла.


Учитывая температурные режимы нагревания, выполняется разделение процедуры закаливания на полную и неполную. Полное закаливание выполняют нагреванием на 30…50 0С по уровню выше линии GS для сталей, обладающих доэвтектоидной и эвтектоидной структурой, для заэвтектоидной — по линии PSK (согласно диаграммы железоуглеродистых сплавов). При этом наблюдается образование структуры аустенита и аустенит + цементит. При производстве неполного закаливания выполняют нагрев выше линии PSK, что ведет к появлению излишних фаз.

Проведение отпуска позволяет снимать напряжения закаливания.

Для определенной категории изделий требуется проведение неполного или выборочного закаливания, к примеру, процесс производства катан (японских мечей) предполагает выполнение закаливания по режущей кромке.

Сталь 20 – конструкционная сталь

Продажа проката стали 20 со складов на Урале и в Москвской области. Всегда в наличии на складе более 200тн стали 20.

(351) 735-59-79

Сталь 20. Описание

В целом сталь 20 находит широкое применение в котлостроении, для труб и нагревательных трубопроводов различного назначения, кроме того промышленность выпускает пруток, лист. После цементации и цианирования из этой стали можно изготавливать детали, от которых требуется высокая твердость поверхности и допускается невысокая прочность сердцевины: кулачковые валики, оси, крепежные детали, шпиндели, пальцы, звездочки, шпильки, вилки тяг и валики переключения передач, толкатели клапанов, валики масляных насосов, пальцы рессор, малонагруженные шестерни и другие детали автотракторного и сельскохозяйственного машиностроения.

Из стали 20 изготавливается богатый ассортимент проката, конечно при этом учитываются оссобености стали этой марки. Так поковки из этой марки могут быть изготовлены категории прочности только 175, 195, 215, 245 при толщине поковок от 100 до 300 мм, для получения поковок с большей категорией прочностью необходимо уже использовать другую сталь. Для изготовления поковок используют блюмсы или слитки стали, ккатаные или кованые заготовки, либо заготовки отлитые на линии непрерывной разливки стали и какие-либо другие виды проката.

Труба прямошовная из марки 20 создается методом электросварки из листов или рулонов стали, при этом при обозначении такой трубы пишется ее диаметр, толщина стенки, длина, класс точности, ГОСТ, например: труба прямошовная толщиной 89 мм, стенкой 4 мм, мерной длины 6 метров II класса точности, которая была изготовлена по группе Б ГОСТ 10507-80 обозначается следующим образом:

89х4х6000 II ГОСТ 10704-91

Б-20 ГОСТ 10507-80

Методом горячего деформирования изготавливаются бесшовные трубы, при этом они должны обладать следующими свойствами: временное сопротивление разрыву 412 МПа, предел текучести 245 МПа, относительное удлинение 21%, твердость по Бринеллю 4,8.

Технологические свойства ст20

Температура начала ковки стали 20 составляет 1280° С, окончания – 750° С, охлаждение поковки – воздушное. Сталь 20 нефлокеночувствительна и не склонна к отпускной способности. Свариваемость стали 20 не ограничена, исключая детали, подвергавшиеся химико-термической обработке. Рекомендованы способы сварки АДС, КТС, РДС, под газовой защитой и флюсом.

Сталь 20 применяют для производства малонагруженных деталей ( пальцы, оси, копиры, упоры, шестерни), цементуемых деталей для длительной и весьма длительной службы (эксплуатация при температуре не выше 350° С), тонких деталей, работающих на истирание. Сталь 20 без термической обработки или после нормализации используется для производства крюков кранов, вкладышей подшипников и прочих деталей для эксплуатации под давлением в температурном диапазоне от -40 до 450°С . Сталь 20 после химико-термической обработки идет на производство деталей, которым требуется высокая поверхностная прочность ( червяки, червячные пары, шестерни). Широко применяют ст20 для производства трубопроводной арматуры, труб, предназначенных для паропроводов с критическими и сверхкритическими параметрами пара, бесшовных труб высокого давления, сварных профилей прямоугольного и квадратного сечения и т.д.

0.17 – 0.240.17 – 0.370.35 – 0.65 до   0.3 до   0.04 до   0.035 до   0.25 до   0.3
Ac1 = 724 ,       Ar1 = 682 ,      Ac3(Acm) = 845 ,       Ar3(Arcm) = 815

Механические свойства при Т=20oС материала 20

СортаментРазмерНапр.sTd5yKCUТермообр.
ммМПаМПа%%кДж / м2
Лист термообработ., ГОСТ 4041-714 – 14 340-490 28   
Трубы горячедеформир., ГОСТ 550-75  4312552250780 
Трубы, ГОСТ 8731-87  41224521   
Трубы, ГОСТ 10705-80  37222522   
Прокат, ГОСТ 1050-88до 80 4102452555 Нормализация
Прокат нагартован., ГОСТ 1050-88  490 740  
Прокат отожжен., ГОСТ 1050-88  390 2150  
Лента отожжен., ГОСТ 2284-79  310-540 18   
Лента нагартован., ГОСТ 2284-79  490-830     
    Твердость   20   после отжига ,             ГОСТ 1050-88HB 10 -1 = 163   МПа

Физические свойства материала 20

TE 10- 5a 10 6lrCR 10 9
ГрадМПа1/ГрадВт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град)Ом·м
202.13 527859  
1002.0311.650.67834486219
2001.9912.648.67803498292
3001.913.146.27770514381
4001.8213.642.87736533487
5001.7214.139.17699555601
6001.614.635.87659584758
700 14.8327617636925
800 12.9 76247031094
900   76007031135
1000    695 

Сталь 20. Характеристики и аналоги – Все о стали

Сталь марки 20 используется на протяжении многих лет практически во всех областях промышленности. Широкой распространенностью она обязана своими механическими и физическими свойствами, относительной простотой и дешевизной получения.

Применение

Наибольшее распространение сталь марки 20 получила при изготовлении различного сечения труб, а также самую большую нишу занимает в машиностроении для изготовления деталей не сильного нагружения. Широко используется для конструкций, работающих при температуре или под давлением – котлов, коллекторов, трубопроводов.

Расширить границы использования стали 20 можно с помощью, так называемой, химико-термической термообработки. Чаще всего для данной стали применяется процесс цементации, нитроцементации или цианирования. Происходит упрочнение с помощью насыщения углеродом или смесью углерода и азота. После такой термообработки повышается поверхностная твердость и износостойкость стали на небольшую глубину, сердцевина материала остается по-прежнему относительно мягкой. В этом случае, детали из стали 20 работают в наиболее ответственных или ключевых узлах механизмов. Таким способом изготавливают шестерни, сателлиты, другие червячные передачи с высоким сроком службы и износостойкостью поверхностного слоя зубьев.

Количественный состав

В качественный и количественный состав стали 20 входят, как основополагающие элементы для всех сталей, так и примеси в небольших количествах и концентрации. Основные компоненты этой стали железо около 98%, углерод в содержании  от 0,17 до 0,24 %, кремний от 0,17 до 0,37%, марганца содержится от 0,35 до 0,65%, никель и медь не более 0,25%. В данной стали может также присутствовать сера и фосфор в количестве не более 0,04%.

Аналоги

Аналоги стали 20 в химическом составе и физических свойствах, это стали 15 и 25. Они имеют подобную структуру и качество при использовании, отличаются только процентным содержанием углерода.

Согласно марочнику сталей, заменителями для стали 20 также могут быть марки 15ХФА, 20Ф, 09СФА.

Похожее количественное содержание углерода имеют марки стали 20Л и 20Х, они имеют немного другие области применения.  Сталь 20Л используется для отливок, сталь 20Х это легированная хромом сталь (содержит до 1% хрома). Эти стали имеют подобные технологические свойства со ст 20.

Виды производства

Сталь 20 поставляется в виде листов, различных труб, калиброванных прутков, отливок и других профилей. Также изделия из данной стали могут быть без термообработки и нормализованные.

Характеристики

  1. Твердость материала стали 20 в термообработанном состоянии, после отжига, должна быть  167 НВ, калиброванного нагартованного материала 207НВ.
  2. Сталь хорошо поддается ковке и штамповке, температура ковки в начале должна быть 1280 С, в конце около 750 С, охлаждение на воздухе.
  3. Сталь не подвержена после термообработки такому явлению, как отпускная хрупкость.
  4. Не имеет данная сталь склонности к отпускной хрупкости.
  5. Сталь без термообработки и в нормализованном состоянии сваривается без каких-либо ограничений (только не после поверхностного упрочнения).
  6. Коррозионно-устойчивая сталь по сравнению с другими малоуглеродистыми конструкционными сталями.

Конструкции и детали из стали марки 20 имеют достаточно высокий срок эксплуатации, отличаются дешевизной материала, быстро окупается и имеет ряд других эксплуатационных свойств. Для производства необходимых деталей, заготовки их этой стали предоставляются в широкомасштабном выборе, для одних целей используются круги или проволока, для других важны именно трубы, третьи выбирают из поковок или листов.

Расшифровка

Сталь 20 относится к группе высококачественных конструкционных сталей. Высококачественная означает более строгие требования к химическому составу шихты, процессам выплавки и разливки.

Сталь 20 включает в себя следующие химические элементы:

  • Углерод (0,2%). Цифра 20 в названии сплава отображает содержание данного компонента в сотых долях процента. Углерод ответственен за упрочнение. Увеличение его в составе приводит к повышению твердости и прочности. Обратным эффектом является параллельное уменьшение пластичности.
  • Кремний (0,17-0,35%). Основное назначение кремния – это удаление частиц водорода, кислорода и азота из состава сплава. Наличие данных газов в составе повышает пористость и количество газовых раковин, что сильно снижает прочность стали.
  • Марганец (0,35-0,6%), как и кремний, – сильный раскислитель, но помимо этого активно способствует удалению серы. Он положительно влияет на качество поверхности сплава. Также снижает вероятность образования трещин во время горячей обработки давлением. Улучшает протекание процессов сварки и ковки.
  • Никель (до 0,3%), хром (до 0,2%) и медь (до 0,3%) в целом положительно влияют как на механические, так и на коррозионностойкие характеристики стали. Но их содержание слишком мало, чтобы оказать какое-то серьезное воздействие на сплав.
  • Фосфор (до 0,035%) и сера (до 0,04) относятся к вредным типам примесей. Их содержание является причиной повышенной хрупкости стали. Также сильно падает значение вязкости и, соответственно, устойчивости к ударным нагрузкам.
  • Остальная часть химического состава приходится на железо.

По уровню раскисления сталь марки 20 делится на 3 категории: спокойная, полуспокойная и кипящая.

  • Спокойная сталь 20 получается в результате полного удаления кислорода из состава сплава. Осуществляется это с помощью введения таких элементов как кремний и марганец. Данный тип стали включает минимальное количество оксидов железа, которое и способствует «спокойному» (без выделения газов) застыванию сплава в ковше. Сталь получается плотная и однородная по составу. Лишь в верхней части образуется газовая раковина, которая благополучно удаляется в процессе механической обработки.
  • Кипящая сталь 20 раскисляется только марганцем. Как результат, это становится причиной повышенного содержания закиси железа. Данное соединение при взаимодействии с углеродом образует углекислый газ. Как следствие, на поверхности расплавленного сплава начинают появляться газовые пузыри, создавая впечатление, будто сплав кипит. Данная сталь имеет высокую пористость. Ее химические компоненты неравномерно распределены по всему объему сплава. Все это приводит к резкому снижению механических характеристик, увеличению риска образования трещин и ухудшение свариваемости. Среди плюсов кипящей стали стоит отметить меньшую стоимость и безотходность производства.

Существует также полуспокойная сталь 20, которая по своим характеристикам представляет что-то среднее между двумя вышеописанными видами сталей.

Особенности и область применения

Область применения рассматриваемой стали весьма обширна. Примером можно назвать получение скоб и шаблонов большой длины. Для повышения жесткости и твердости поверхностного слоя дополнительно проводится цементирование в масле.

Чаще всего сталь 20х применяется для получения:

  1. Гильз;
  2. Втулок;
  3. Шестерен;
  4. Дисков;
  5. Рычагов;
  6. Обоймы.

При необходимости рассматриваемый металл заменяется аналогами 15Х или 18ХГТ. В других странах есть аналоги этой стали, которые маркируются по иным стандартам.

В качестве заготовки на заводы поставляют:

  1. Прокат после отжига;
  2. Горячекатаный прокат.

Относительно невысокая прочность структуры и другие физико-химические качества определяют нижеприведенные особенности применения металла:

  1. При изготовлении измерительного инструмента, который при финишной обработке не подвергается процессу шлифования, рекомендуется проводить термическую обработку, представленную сочетанием закалки и отпуска.
  2. Рекомендуется выполнять цементацию при изготовлении ответственных инструментов. В зависимости от толщины самого инструмента выбирается наиболее подходящая глубина цементации.
  3. Для нагрева металла под закалку могут применяться камерные печи. Охлаждение выполняется в соляных или свинцовых ваннах. Если конфигурация детали сложная, то выполняется подогрев путем двукратного или трехкратного погружения с расплавленную соль. За счет этого обеспечивается равномерность разогрева структуры.
  4. Охлаждение можно проводить в масляной ванной или в расплавленной соли. За счет этого можно существенно уменьшить степень проявления дефектов.
  5. Целью проводимого отпуска становится снижение внутренних напряжений, которые могут возникать при проведении закалки. Подобные напряжения становятся причиной образования трещин и других дефектов на момент шлифования или выполнения чистовой обработки.

Вышеприведенная информация определяет то, что подобная сталь в большинстве случаев применима только при условии последующей химико-термической обработки. Поэтому в последнее время все чаще используют аналоги, которые обладают более высокими эксплуатационными качествами.

Сталь 20. Характеристики и применение.

Область применения конструкционной стали

Сталь 20 относится к классу конструкционных углеродистых, основной легирующий элемент, определяющий её характеристики – углерод, количество других добавок незначительно. Широко используется в машиностроении и бытовом применении. Причина популярности кроется в низкой стоимость производства, обусловленной высокой пластичностью материала. Из данного металла проводится горячекатаный и холоднокатаный прокат, трубы как бесшовные, так и сварные, прутки, ленты, листы.

Химический состав стали 20

  • Углерод – от 0,17% до 0,24%
  • Кремний – от 0,17 до 0,37%
  • Марганец – от 0,35 до 0,65%
  • Медь и никель – до 0,25%
  • Мышьяк – до 0,08%
  • Сера – до 0,4%
  • Фосфор – до 0,035%

Часто сталь 20 служит основой для изготовления профилированных листов, которые широко распространены в строительства ограждающих конструкций, элементов кровли, защитных покрытий для стен. Поскольку отсутствуют какие-либо ограничения на сварку, изготовление и монтаж металлоконструкций могут осуществляться без дорогостоящего сварочного оборудования. Вместе с тем, прочность сварочного шва уступает остальному материалу, поэтому при работе в условиях высоких температур и давлений разумнее использовать бесшовные трубы.

Повышение характеристик металла

Поскольку углеродистая сталь не обладает высокой коррозионной стойкостью, практикуется нанесение защитного покрытия на её поверхность, например, оцинковка. Проведение данной процедуры позволяет в несколько раз увеличить срок службы труб, используемых для холодного и горячего водоснабжения.

Высокая пластичность материала ограничивает его применение, поскольку для высоких нагрузок, возникающих в различных узлах и механизмах, детали из стали 20 имеют недостаточную прочность. Для решения этой проблемы используются различные способы химико-термической обработки, которые существенно увеличивают твердость металла в поверхностных слоях (например, цементирование).

Металлообработка стали 20 проводится до химической или термической обработки, поскольку повышенная твердость поверхностных слоев серьезно увеличивает износ режущего инструмента.

Сталь 20 литье для отливок — технические характеристики и свойства марки

Сталь марки 20 – одна из самых востребованных в производстве металлоизделий, изготавливаемых методом литья. Список сфер, в которых она применяется, состоит из огромного количества пунктов:

  • строительство;
  • машиностроение;
  • станкостроение;
  • гидравлика;
  • металлоконструкции;
  • тракторостроение и т.д.

Во всех этих отраслях в разном объёме и виде используется сталь 20Л, относящаяся к высококачественным конструкционным сталям, отвечающим строгим требованиям к составу шихты, процессам выплавки и отливки.

Описание

Сталь 20Л применяется при изготовлении:

  • арматуры и фасонных отливок деталей по выплавляемым моделям для общего машиностроения;
  • деталей сварнолитых конструкций и других, эксплицируемых в диапазоне температур от -40°C до +450°C;
  • отливок деталей для газовых, паровых, гидравлических турбин, компрессоров с рабочей температурой от -40°C до+350°С;
  • отливок деталей II и III групп для трубопроводной арматуры, приводных устройств, работающих при температуре рабочей среды -30°C…+450°С;
  • литых центров для колёсных пар локомотивов, дизель-поездов, моторных вагонов электропоездов;
  • отливок деталей оборудования станций теплоснабжения, атомных электростанций, теплоэлектроцентралей;
  • центробежнолитых труб для различных отраслей производства и др.

Физические свойства стали 20Л

Модуль упругости
E, МПа

Модуль сдвига
G, МПа

Плотность
ρ, кг/куб.м

201000

78000

7820

Механические свойства стали 20Л 

Состояние

Временное сопротивление
σв, МПа

Предел текучести
σt, МПа

Относительное сужение
ψ, %

Относительное удлинение
после разрыва
δ, %

Твёрдость по Бринеллю
HB

Нормализация 890 град, отпуск 640 град.

420

220

35

22

Химический состав

Сталь 20Л состоит из следующих химических элементов:

  • Углерод – 0,2%. Цифра 20 в марке обозначает сотые доли процента содержания этого компонента. Углерод отвечает за упрочнение металла;
  • кремний – 0,17-0,35%. Удаляет из состава сплава водород, кислород, азот, повышает пористость, количество газовых раковин, снижает прочность стали;
  • марганец – 0,35-0,6%. Способствует удалению серы, улучшает качество поверхности сплава, процесс варки и ковки, снижает растрескивание при горячей обработке давлением;
  • никель – до 0,3%, медь – до 0,3%, хром – до 0,2%. Улучшают механические и коррозионностойкие характеристики стали, но из-за малого количества не способны оказать серьёзное влияние;
  • фосфор – до 0,035%, сера – до 0,04% – вредные примеси, усиливающие хрупкость стали, уменьшающие показатели вязкости и устойчивости к ударным воздействиям;
  • остальная часть приходится на железо.

Химические свойства

Сталь 20Л малоустойчива к воздействию большинства кислот и щелочей. При воздействии влаги поверхность изделий начинает покрываться ржавчиной, резко ухудшающей внешний вид и снижающей прочность. Коррозийная стойкость повышается при нанесении гальванических покрытий: хрома, цинка и т.д.

Физические свойства

  • Температура плавления стали 20Л – +1500ºС.
  • Окончательно металл переходит в жидкую фазу при температуре +1600ºС.
  • Обладает хорошей тепловодностью (коэффициент 48 Вт\м*К), накапливает тепло (удельная теплоёмкость 490 Дж\кг *К).
  • Расширяется при увеличении температуры (коэффициент 11,6*10-6 1/град).
  • Проводит электрический ток (сопротивление 220 МОм*мм).
  • Парамагнитен.

Механические свойства

Особенности стали 20Л – высокая пластичность, умеренная твёрдость и прочность. Модуль упругости – 200 МПа. Относительное удлинение на разрыв достигает 23-26% при относительном сужении до 55%. Предельная прочность на разрыв – 36-46 Кг\мм2. Деформирование без увеличения нагрузки начинается при 21-27 кг\мм2. Повышенная вязкость обеспечивает устойчивость к ударным воздействиям до 780 кДж\м2. Предел выносливости стали наступает на отметке 14 кг\мм2.

Прочность стали может быть увеличена за счёт механического упрочения – наклёпа и прокатывания роликами или термического – нормализации и отжига.

Технологические свойства

Сталь 20Л – высокотехнологичный сплав, хорошо поддающийся обработке. Штамповка может проводиться по горячему и холодному металлу. Сталь устойчива к образованию трещин во время обработки давлением, не требует специальной обработки перед сваркой – предварительного нагрева с последующей термической обработкой. Плотные сварные швы при сварке деталей в стык по прочности соответствуют цельному металлу.

Долговечность изделий, эксплуатируемых под переменными нагрузками, можно продлить за счёт «цементирования» верхнего слоя – насыщении поверхности частицами углерода. В результате такой обработки поверхность изделия обретает твёрдость до 62 HRC, а сердцевина остаётся «мягкой» – около 20-35 HRC.


Компания “ЛК Урал” является производителем запасных частей для косилки КСФ-2.1. Купить запчасти для косилки КСФ 2.1 или КСФ 2 1 , Вы можете обратившись по телефонам в Бийске: 8 (3854) 43-08-23 или 8 (961) 989-90-85.

Сталь 20ХН3А: характеристики и применение

Сталь 20ХН3А – марка конструкционная легированная. Соответствует повышенным требованиям: прочностные свойства, пластичность и вязкость. 20ХН3А применяется в машиностроительной промышленности, строительной сфере, в областях с сильными нагрузками и при сверхнизких температур. Для каждой задачи в отрасли промышленности и строительства приемлемы характеристики, отвечающим поставленным решениям. 

Сталь 20ХН3А ограничено свариваема.

  • ручная дуговая сварка покрытыми электродами;
  • ручная аргонодуговая сварка под флюсом.

Поставка 20ХНЗА

  • Квадрат;
  • Круг;
  • Шестигранник;
  • Полоса;
  • Серебрянка.

Аналоги 20ХН3А: марки стали 20ХГНР, 15ХГН2ТА, 20ХГНТР.

Круг 20ХН3А 

Высокопрочный стальной круг 20ХН3А с твердой структурой качественно зарекомендовал в работах при низких температурах под воздействии ударных нагрузок. Соответствует стандарту ГОСТ 4543-71. В компании “МСК” Вы сможете купить круг 20ХН3А по выгодной цене оптом и в розницу. Мы осуществляем доставку в любую точку России.

Шестигранник 20ХН3А

Шестигранник 20ХН3А из конструкционной марки способен выдерживать отрицательные температуры, ударные нагрузки. Свяжитесь по указанному телефону, и менеджер уточнит актуальную цену шестигранника. 

Где купить 20ХН3А ?

У нас Вы сможете выгодно купить 20ХН3А сталь: круг и шестигранник по прайс-листу оптом и в розницу. Компания”МСК” производит поставку со склада в Москве, Санкт-Петербурге, а доставка осуществляется в любой пункт России. Наличие любой позиции можно посмотреть на сайте в каталоге металлопроката. Для всех клиентов действует множество специальных предложений.

Как формируется цена 20ХН3А?

В нашей компании итоговая стоимость поставки складывается из объема, способов расчета, доставки при необходимости, вида проката. Цена 20ХН3А в “МСК” в 90% сделок ниже, чем у изготовителей. Мы осуществляем продажи на рынке металлопроката России много лет. Политика заключается в гибкости к каждому заказчику, обеспечении широким предложением на продукцию.

В наличии сталь 20ХН3А

ГОСТ, характеристики, свойства и использование

Чистое железо характеризуется ограниченным перечнем свойств и как основной металл не представляет большого интереса. Но сплавы на его основе обладают колоссальными возможностями, нужно только определить химический состав и сделать правильную термическую обработку.

Самые распространенные конструкционные стали

Все стали на основе железа относятся к черной металлургии и имеют многочисленную классификацию. Она производится по различным параметрам: по химическому составу, назначению, содержанию вредных элементов, прочности и ударной вязкости, гибкости и многим другим. Конструкционные – стали самые распространенные в применении. Некоторые из них обладают универсальными свойствами и взаимозаменяемостью.

Конструкционная сталь 20 относится к среднеуглеродистому классу, имеет феррито-перлитную структуру. Сталь качественная, т. е. имеет сниженное содержание вредных элементов: серы и фосфора. Без ограничений по свариваемости. Оптимальное сочетание прочности и пластичности делает ее просто универсальным материалом для производства трубного проката, деталей, подвергаемых последующей термомеханической и термохимической обработке (цементированию, оцинкованию и хромированию).

Двадцатка нашла свое применение

Сталь 20, свойства которой могут изменяться в больших пределах с помощью химико-термической, термомеханической обработки, наиболее востребована в трубном производстве при изготовлении деталей с твердой поверхностью и мягкой серединой. Это могут быть валы, звездочки, передачи, болты, крюки кранов, арматура, листы для штампования (профнастил), гайки и болты для неответственного крепления. Изготавливаемые трубы из такой марки стали применяют для передачи газов, пара, неагрессивных жидкостей, подающихся под давлением. Это трубы перегревателей, трубопроводов, котлов высокого давления и коллекторов.

Изменение структуры термохимической обработкой

Одна и та же марка может менять свои характеристики с помощью термической обработки. Марка стали 20 обладает хорошими пластическими характеристиками, поэтому изделия из нее получают несколькими методами: отливкой, холодным или горячим прокатом или волочением. После получения деталей методом отливок к ним может применяться химико-термическая обработка. Цель этой процедуры – получить твердый износостойкий слой, не поддающийся коррозии, и пластичную мягкую середину.

Для этого готовая деталь помещается в соответствующую среду (обкладывается сухим углеродосодержащим веществом, помещается в газообразную или жидкую среду), после чего выдерживается от нескольких часов до 1,5 суток при высокой температуре. Механическая обработка деталей к этому моменту должна быть закончена, так как после термохимической обработки изделие будет иметь уже окончательную структуру. Элемент насыщает верхний слой изделия (от 0,3 до 3,0 мм), соответственно улучшая его структуру и свойства.

В зависимости от применяемого вещества обработка называется: цианированием (покрытие цинком), цементацией (углеродом), хромированием (хромом). Углерод придает прочность, цинк – коррозионную стойкость, хром, вдобавок ко всему перечисленному, делает поверхность зеркальной.

Изменение структуры механической обработкой

В отличие от предыдущего метода обработки, который проводится исключительно для придания твердости в верхнем слое металла и гибкости во внутреннем, термомеханическая обработка – это один из методов придания формы. Сталь 20 может быть деформирована как горячим, так и холодным способом. В каждом виде есть свои преимущества и недостатки. Но используются они исходя из наиболее нужных свойств.

Горячее деформирование применяется к изделиям, имеющим толщину стенки более 5 мм. Так как при нагревании металла образуется окалина и обезуглероженный микрослой (нежелательная структура), то применять этот вид прокатки для тонкостенных деталей нецелесообразно. Однако он имеет одно большое преимущество перед холодной деформацией.

Холодное деформирование применяется к деталям, имеющим толщину менее 5 мм. Для холодного волочения подходят только «мягкие» виды стали. Во время прокатки металл испытывает значительные деформации, или наклеп. Это приводит к увеличению его прочности и наличию больших напряжений в структуре. Такой металл из-за его тонких стенок нельзя нагреть (провести отпуск, т. е. восстановить прежнюю структуру). Он более подвержен разрушению при ударах и других динамических нагрузках. Конструкционная стальная труба (сталь 20) различается методами изготовления и получаемыми техническими характеристиками, влияющими на применение. Для производства каждого вида трубы существуют свои ГОСТы, нормы, оборудование.

Холоднокатаные трубы с прямым швом

Процесс производства начинается с подготовки стальной полосы. Для этого листы стали режутся в полосы и свариваются в одну длинную ленту. Подается лента на гибочные валки, где и принимает форму трубы. Следующий этап – сварка. Для любой конструкции это самое слабое место. Устранить недостатки, которые возникают при сварке (появление оксидов и выгорание углерода), полностью невозможно, но, используя некоторые приемы, их можно снизить. Чтобы соединить сталь 20, используется электродуговая сварка в защитной среде инертного газа (аргона) или же индукционная сварка (токами высокой частоты). Труба проходит обязательный контроль сварного шва, после чего режется на детали нужной длины и складируется.

Холоднотянутые трубы со спиралевидным швом

Подготовка стали для производства этого вида трубы повторяет тот же процесс, как и для труб с прямым видом шва. Также идентичны: сварка, контроль и обрезка. Отличается только угол сворачивания ленты, при котором последующий шов огибает трубу по спиралевидной кривой. В силу своей конструктивной особенности этот метод наиболее прочный. И выдерживает большие нагрузки на разрыв, чем данные изделия с прямым швом.

Бесшовные трубы

Бесшовные трубы особо прочные, обладают несколькими достоинствами: у них нет сварных (слабых мест), в структуре стали отсутствуют какие-либо напряжения, толщина труб составляет не менее 5 мм. Их производство – более сложный процесс, поэтому и дорогостоящий. Сталь 20 уникальна тем, что трубы могут изготавливаться двумя способами – холодным и горячим волочением.

Горячекатаные бесшовные

После разогрева свыше 1100ºС заготовка прошивается гильзой и образует внутренний диаметр. По мере дальнейшего волочения труба принимает заданные размеры внутреннего, наружного диаметра и толщины стенки. В течение всего технологического процесса температура прокатываемой заготовки остается высокой. И только после принятия окончательной формы туба охлаждается. Во время длительного охлаждения происходит отпуск, убираются все негативные последствия проката, повышенная прочность и хрупкость. При полном охлаждении приобретает сталь 20 характеристики, которые имелись изначально. Этот технологический процесс предполагает изготовление только труб со стенами не менее 5 мм, а максимальная толщина может достигать 75 мм.

Холоднотянутые бесшовные

В отличие от предыдущего метода, в этом соблюдается небольшой температурный нюанс. Заготовка нагревается, но после первичной прошивки гильзой температура не поддерживается, и заготовка вытягивается в холодном состоянии. Этот метод отличается от горячекатаного тем, что можно изготавливать прочные трубы с тонкими стенками, тогда как при горячекатаном методе предусматриваются только толстые стенки. Для конечной структуры эти два метода идентичны, так как после холодной прокатки трубы подвергаются нормализации, при которой частично восстанавливается структура, и уходят напряжения.

Это далеко не весь перечень изделий, в основу которых ложится сталь 20 ГОСТ 1050-74. Увеличиваются потребности населения, появляются новые идеи и производства. Но эта марка только меняет форму и назначение, оставляя за собой право на существование.

Характеристики сталь 20х25н20с2

Оформить заказ можно здесь
на листовой прокат, сортовой прокат (круг), трубный прокат из стали 20×25н20с2

Марка: сплав стали 20×25н20с2
Классификация: сталь жаропрочная высоколегированная
Виды поставки: Листовой прокат, Сортовой прокат (круг), Трубный прокат
Применение: детали печей, работающие при температуре до 1100 °С в воздушной и углеводородной атмосферах


Химический состав в % материала стали 20×25н20с2

FeCSiMnNiSPCrMoWVTiCu
46.045–56до 0.22–3до 1.518–21до 0.02до 0.03524–27до 0.3до 0.2до 0.2до 0.2до 0.3


Механические свойства при Т=20oС материала стали 20×25н20с2

СортаментРазмерНапр.sвsTd5yKCUТермообр.
ммМПаМПа%%кДж / м2
Пруток, ГОСТ 5949–75Ø 60 5902953550 Закалка 1100–1150oC, воздух
Лист тонкий, ГОСТ 5582–75  490 35  Закалка 1050–1100oC, Охлаждение вода


Обозначения:

Механические свойства:
sв— Предел кратковременной прочности, [МПа]
sT— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5— Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
y— Относительное сужение, [ % ]
KCU— Ударная вязкость, [ кДж / м2]

По материалам сайта www.splav.kharkov.com

ООО «ТД «Уралресурс» предлагает купить листовой прокат 20×25н20с2
Оформить заказ можно здесь

Обзор международной натуропатической практики и характеристик пациентов: результаты перекрестного исследования в 14 странах

Задний план: Натуропатия – это отдельная система традиционной и дополнительной медицины, признанная Всемирной организацией здравоохранения и определяемая ее философским подходом к уходу за пациентами, а не методами лечения, используемыми практикующими врачами. Во всем мире более 98 стран имеют практикующих натуропатов, что составляет 36% всех стран и всех регионов мира.Роль натуропатов в предоставлении медицинских услуг на международном уровне ранее не исследовалась. Таким образом, основная цель этого исследования состояла в том, чтобы провести международный обзор натуропатической практики и характеристик пациентов, чтобы получить представление о широте их практики и типах клинических состояний, с которыми они обычно встречаются.

Методы: Поперечное исследование проводилось в клиниках натуропатии в 14 странах в 4 регионах мира, включая Европу (Португалия, Великобритания, Швейцария, Испания), Америку (Канада, США, Чили, Бразилия), Западную часть Тихого океана (Гонконг, Австралия). , Новая Зеландия) и африканский (Южная Африка).Практикующие натуропаты из каждой страны были приглашены для проспективного заполнения онлайн-опроса для 20 последовательных случаев. Опрос проводился на четырех языках.

Результаты: В исследовании приняли участие 56 натуропатов из 14 стран, в среднем по 15,1 случая (стандартное отклонение 7,6) и всего 851 случай. Большинство пациентов составляли женщины (72,6%), и все возрастные категории были представлены в одинаковой пропорции в течение 36-45 лет (20.2%), 46-55 лет (19,5%) и 56-65 лет (19,3%). Существенное большинство (75%) пациентов считалось участником с хроническими заболеваниями. Наиболее распространенной категорией заболеваний были заболевания опорно-двигательного аппарата (18,5%), желудочно-кишечные (12,2%) и психические заболевания (11,0%). Наиболее частыми категориями лечения, прописанными или рекомендованными пациентам участниками, были изменения диеты (60,5%), изменения образа жизни и поведения (56,9%), лекарственные травы (54,2%) и пищевые добавки (52,2%).1%). Участникам было известно, что многие пациенты получали помощь от терапевта (43,2%) или практикующего врача-специалиста (27,8%).

Выводы: Практикующие натуропаты оказывают медицинскую помощь пациентам в разных возрастных группах при различных состояниях здоровья. Мировому населению было бы полезно, если бы исследователи и лица, определяющие политику, уделяли больше внимания потенциальным рискам, преимуществам, проблемам и возможностям оказания натуропатической помощи в сообществе.

Ключевые слова: Исследования служб здравоохранения; Натуропатия; Практикуйте поведение; Первая помощь; Опрос.

Китай Характеристики X20cr13 | 420 Производители, поставщики труб из нержавеющей стали – Прямая цена с завода : Высокая твердость при закалке, хорошая коррозионная стойкость.Плотность нержавеющей стали X20Cr13 | 420 составляет 7,75 г / см3. Твердость закалки нержавеющей стали X2Cr13 | 420: Обычно температура закалки нержавеющей стали X2Cr13 | 420 при 980 ~ 1050 ℃. Твердость при закалке в масле 980 ℃, очевидно, ниже, чем при закалке в масле 1050 ℃. Твердость при закалке в масле при 980 ℃ составляет 45 50HRC. Твердость при закалке в масле 1050 ℃ выше, чем 2HRC. Однако зерно крупное и ломкое. В результате рекомендуется использовать твердость закалки 1000 ℃ и хорошую организацию.

ТРУБА ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Нержавеющая сталь 420

X20cr13 | Нержавеющая сталь 420 требует предварительного нагрева перед сваркой. Для сварки Q235 электродами из аустенитной нержавеющей стали, такой как A302 и A307, предварительный нагрев не требуется. Следует контролировать степень разбавления, а не качание и меньший ток, используемый при сварке.

Сварочные материалы можно выбрать следующим образом:

1. Устойчивость к атмосферной коррозии: G202 и G207 , предварительный нагрев 150-300 ℃, отпуск 700-730 ℃ после сварки.

2. Стойкость к органическим кислотам и термостойкость: G211, предварительный нагрев 150-300 ℃.

3. Хорошая пластичность: А102, А107, А202, А207, А302 и А307, предпусковой подогрев для ремонтной сварки или толстые объемные.

Химический состав

C : 0,16 ~ 0,25

Si : ≤1,00

Mn : ≤1,00

S : ≤0,030

P : ≤0,035

Допускается Cr : 12,00 ~ 14,00

Ni.

Маркированная нержавеющая сталь 420ss420X20Cr13

Название продукта Труба / трубка из нержавеющей стали
Стандарт ASTM A213, A312, ASTM A269, ASTM A778, ASTM A789, DIN 1745 , DIN 17459, JIS G3459, JIS G3463, GOST9941, EN10216, BS3605, GB13296
Марка стали 304,304L, 309S, 310S, 316,316Ti, 317,317L, 321,347,347H, 304N, 316L, 316L, 321,347,347H, 304N, 316L, 201,202
Применение Отделка, строительство, обивка и т. Д.
Поверхность Полировка, отжиг, травление, полировка
Тип горячекатаный и холоднокатаный
Толщина стенки 1-150 мм (SCh20-XXS ) или настроить
Внешний диаметр 6 мм-2500 мм (3/8 “-100”) или настроить
Ценовые условия FOB, CIF, CFR, CNF, Ex-work
Условия оплаты T / T, L / C, westen union
Срок поставки 7-15 дней
Образец Доступен
Упаковка Стандартная экспортная морская упаковка или по мере необходимости.

FAQ

  1. В чем ваше преимущество?

A: Честный бизнес с конкурентоспособной ценой и профессиональным обслуживанием в процессе экспорта.

2. Как я вам верю?

A: Мы считаем честным всю жизнь нашей компании, мы можем сообщить вам контактную информацию некоторых других наших клиентов, чтобы вы могли проверить нашу кредитоспособность. Кроме того, есть гарантия торговли от Alibaba, ваш заказ и деньги будут хорошо гарантированы.

3. Можете ли вы дать гарантию на свою продукцию?

A: Да, мы предоставляем 100% гарантию на все товары. Если вы недовольны нашим качеством или обслуживанием, немедленно отправьте отзыв.

4.Где ты? Могу я навестить вас?

A: Конечно, добро пожаловать на наш завод в любое время.

5. Как насчет срока доставки?

A: В течение 15-35 дней после подтверждения вашего требования.

6.Какие платежи поддерживает ваша компания?

A: T / T, 100% аккредитив в предъявлении, наличные деньги, Western Union – все принимаются, если у вас есть другой платеж, пожалуйста, свяжитесь со мной.

Микроструктурные характеристики инструментальной стали AISI P20 с лазерной наплавкой

Лазерное наплавление порошком P20 на подложку из инструментальной стали AISI P20 было исследовано для потенциальных применений для ремонта пресс-форм или штампов. Процесс проводился с использованием CO2-лазера мощностью 3 кВт в режиме непрерывной волны (CW) для плавления движущейся подложки, в то время как порошок P20 одновременно подавался в ванну расплава. Процесс позволяет точно осаждать материал в желаемых местах с относительно низким тепловложением. Плотный плакированный слой без трещин был получен благодаря отличной металлургической связи с подложкой.Это исследование демонстрирует, что порошок P20 может быть нанесен на подложку из инструментальной стали P20 без какого-либо предварительного нагрева. Плакированный слой P20 имеет более высокую твердость по сравнению с подложкой P20. Морфология микроструктуры плакированного P20 показывает преобладающую фазу мартенсита наряду с очищенными дендритами из-за быстрого охлаждения, вызванного технологическим процессом. Кроме того, измерения остаточных напряжений указывают на наличие сжимающих остаточных напряжений на поверхности плакировки P20.

  • Источник: Покрытия и термообработка поверхностей 2002: Труды 1-го Международного комитета по инженерии поверхностей ASM и 13-го Конгресса IFHTSE (ASM International)
  • Дата публикации: 1 января 2003 г.
  • Страницы: 8

Доступ для загрузки документа

Чтобы получить доступ к приобретенному электронному документу (PDF), он появится в MyASM My Content.(Вы должны войти на сайт, чтобы получить доступ к приобретенному вами контенту).

Вы также можете получить доступ к купленному документу, выполнив поиск и нажав кнопку «Загрузить» на странице сведений о продукте документа.

Примечание : После загрузки вами цифрового контента ASM и оплаты любых применимых сборов ASM International предоставляет вам неисключительное право просматривать, использовать и отображать такой Контент неограниченное количество раз, исключительно на вашем персональном компьютере или персональном устройстве. и исключительно для вашего личного некоммерческого использования.Цифровой контент ASM передается вам по лицензии, а не продается. Вы не можете продавать, сдавать в аренду, сдавать в аренду, распространять, транслировать, сублицензировать или иным образом передавать какие-либо права на Контент или любую его часть какой-либо третьей стороне, а также вы не можете удалять или изменять какие-либо уведомления о правах собственности или ярлыки на Контенте.

Обработка и обработка материалов | Аддитивное производство

Обработка и обработка материалов | Экструзия

Обработка и обработка материалов | Технология термического напыления

Обработка и обработка материалов | Сварка

Пластиковые формы для литья под давлением Сталь Характеристики и применение

можно получить до 47 HRC при надлежащей термообработке
, чтобы получить лучшую износостойкость и коррозионную стойкость, чем в предварительно закаленном состоянии. 9025 высокая коррозионная стойкость
Сталь
Марка
Сопоставимый стандарт
AISI / JIS
Закалка Характеристики Твердость при доставке
HRC
9025 9025 Характеристики Области применения
ASSAB Steel
IMPAX
718S
P20 Модифицированный Предварительно закаленный 31-36 Предварительно закаленный тип, высокая чистота с изотропной микроструктурой
содержит 1.0% Ni
Высококачественные вставки для форм, лучше всего подходят для литья под давлением из
PA, POM, PS, PE, PP, ABS.
IMPAX
718H
Предварительная закалка 36-42
EM38 Предварительная закалка 38-44 Хорошая полируемость, текстурирование, EDMing и обрабатываемость.
Однородная твердость
Подходит для форм для литья пластмасс под давлением, экструзионных штампов и резины.
Устойчивость к коррозии и низкая деформация после термообработки.
Высококачественные вставки для форм с зеркальной поверхностью и хорошей коррозионной стойкостью
, антикоррозийный канал охлаждения, наилучшим образом подходит для литья пластмасс
из ПВХ, ПП, ЭП, ПК, ПММА, деталей машин для оборудования пищевой промышленности.
STAVAX S136H Предварительная закалка 31-36
STAVAX S136 SUP420, ESR Сквозная закалка 50-52 Коррозионная стойкость и ударная вязкость лучше, чем у S136 пластиковая форма с высокими требованиями к точности
STAVAX S136H SUP Предварительно закаленная 31-36 Коррозионная стойкость и ударная вязкость лучше, чем у S136H
POLMAX 420 (ESR + VAR), сквозной оптический класс закаленный 50-52 Сверхвысокая чистота и чрезвычайно низкая сегрегация в результате двойного переплава
(ESR + VAR).Отличная полируемость для достижения оптических требований. Хорошая коррозионная стойкость и низкая деформация после термообработки
Высококачественные формы для линз, оптических изделий, компакт-дисков
и медицинских приложений
CORRAX S336 Нержавеющая сталь с осажденным упрочнением Возрастное упрочнение 32 Отличная коррозия устойчивость, очень хорошая стабильность размеров
при старении, хорошая свариваемость
Формы для литья под давлением для коррозионных пластмасс, резины, медицинской и пищевой промышленности
, а также пластмассовые детали сложной конструкции.
ELMAX Металлический порошок специального назначения Сквозная закалка 50-52 Высокая износостойкость. Высокая коррозионная стойкость. Высокая прочность на сжатие
. Меньше искажений после термообработки.
Подходит для пластиковых форм, требующих высокой коррозионной стойкости
и износостойкости. Подходит для пластиковых форм для инженерных пластмасс с добавками, такими как стекловолокно и / или антипирены. формы для электронного инкапсулирования.Componen
168 (Ramax S / Ramax 2) 420 + S Предварительная закалка 36-41 Высокая обрабатываемость. Высокая коррозионная стойкость основание пресс-формы с требованием высокой прочности и устойчивости к коррозии
. Пластиковые формы, устойчивые к коррозии, но не требующие высоких требований к чистоте поверхности. Подходит для светильников в электронной промышленности.
ORVAR 8407 h23, MICRODIZED + ESR Сквозная закалка 50-52 Инструментальная сталь для горячей обработки с высокой вязкостью и хорошей жаропрочностью
Литье под давлением, экструзия, холодное фрезерование, пресс-форма для полиамида , POM, PS, PE,
EP пластмассы
CALMAX 635 Многофункциональная инструментальная сталь с высокой износостойкостью Сквозная закалка 50-52 Чрезвычайно высокая вязкость и высокая износостойкость, хорошая прокаливаемость и свариваемость
, хорошая пламенная и индукционная закаливаемость до HRC56-60, с толщиной упрочняемого слоя до 5 мм.
Высокопрочная пластиковая форма и пресс-форма для формования пластиков, армированных волокном.
VANADIS 10 Высококачественный порошок
Металлургическая инструментальная сталь для холодной обработки
Закаленная на сквозную закалку 50-52 Чрезвычайно высокая износостойкость, достаточная вязкость с очень высокой прочностью на сжатие
и высокой стабильностью размеров во время термообработки.
Высокоскоростная штамповка E.I. сердечник и свинцовая рамка.
SSAB Steel
Toolox 33 Предварительно закаленная 30-36 Подходит для инструментов
и инженерных компонентов. Обладает хорошей стабильностью размеров.
после обработки.
Высококачественные вставки в пресс-формы, лучше всего подходят для литья пластмасс из
PA, POM, PS, PE, PP, ABS.
Toolox 44 Предварительно закаленная 44-50 Подходит для инструментов
и инженерных компонентов.Обладает хорошей стабильностью размеров.
после обработки.
. Высокая чистота стали придает Toolox 44 очень хорошую полировку, блеск A2 и текстурированность.
DAIDO Steel
PX88 P20 Модифицированный Предварительно закаленный 31-36 Хорошая свариваемость, специальный легирующий состав для снижения чувствительности
к трещинам сварного шва.
Пресс-форма для пластмассы средней продолжительности производства с хорошей обработкой поверхности.
PX5 P20 Модифицированный Предварительно закаленный 31-36 Хорошая свариваемость, специальный легирующий состав для снижения чувствительности
к трещинам сварного шва, хорошая обрабатываемость
Пластиковая форма для среднего производства
NAK55 P21 + S Mod., ESR Предварительно закаленные 40-43 Предварительно закаленные, с высокой твердостью, хорошей обрабатываемостью и свариваемостью
Формы для высокоточных пластмасс и резиновых форм.
NAK80 P21 Mod., ESR Предварительно закаленный 40-43 Предварительно закаленный тип с высокой твердостью, хорошей полируемостью
, отличной фототравляемостью, хорошей электроэрозионной обработкой и свариваемостью
пресс-форм требует высокой износостойкость и отличная обработка поверхности
.
S-Star SUS 420 J2 Mod., ESR Предварительно закаленная 31-36 Высокая полируемость зеркальной поверхности и устойчивость к коррозии. Прецизионные пластиковые формы с зеркальной поверхностью
отделка.
S-Star (A) SUS 420 J2 Mod., ESR Сквозная закалка 50-52 Высокая полируемость зеркальной поверхности и устойчивость к коррозии.
Твердость может быть достигнута до 50 – 52 HRC при надлежащей термообработке для получения лучшей полируемости, износостойкости и / или коррозионной стойкости.
Высокоточные пластиковые формы с зеркальной поверхностью
отделка.
Dh41-S SKD61 Модифицированный Сквозная закалка 50-52 Хорошие свойства сквозной закалки, особенно для больших форм, отличная стойкость к тепловому удару и термической усталости, хорошая стойкость к тепловой эрозии. AL, формы для литья под давлением Mg, детали для форм для литья под давлением, формы для экструзии AL, формы для твердых пластмасс.
DHA1 SKD61 Сквозная закалка 50-52 Хорошие свойства сквозной закалки, хорошая стойкость к термическому удару и термической усталости, хорошая стойкость к тепловой эрозии. Zn, малоразмерные формы для литья под давлением из алюминиевого сплава, детали для форм для литья под давлением, экструзионные формы из алюминиевого сплава, формы для твердой пластмассы.
GOA SKS3 Модифицированный Сквозная закалка 50-52 Инструментальная сталь с высокой закалкой и износостойкостью Пуансоны для холодной штамповки и вырубки, лезвия для резки металлического листа
.
DC11 SKD11 Сквозная закалка 50-52 Превосходная износостойкость с инструментом для холодной обработки с высоким содержанием хрома
сталь
Подходит для холодной экструзии, холоднотянутых штампов, штамповки и вырубных штампов
для нержавеющей стали или металлические листы с повышенной твердостью.
DC53 SKD11 Modified Сквозная закалка 50-52 Высокопрочная хромовая инструментальная сталь для холодной обработки, высокотемпературный отпуск
после термообработки позволяет достичь высокой твердости 62 HRC, особенно хорошо для
Электроэрозионная резка сокращает поломку.
Подходит для штамповки штампов, холодной штамповки, глубокой вытяжки, накатки резьбы
, штампов для высокоскоростной вырубки, материалов из нержавеющей стали.
Finkl
P20 HH P20 Модифицированный Предварительно закаленный 36-42 Благодаря специальному регулированию химического состава и хорошему соотношению между процессом ковки и ковкой механические свойства лучше, чем у обычных инструментальных сталей AISI P20 . Высококачественные вставки для форм, наилучшим образом подходящие для литья пластмасс из
PA, POM, PS, PE, PP, ABS.
P20 LQ P20 Мод. (Оптическое качество) Предварительно закаленное 36-42 Высокая чистота и меньшая сегрегация достигаются с помощью процессов плавления в двойном вакууме
(VAD + VAR) для получения хорошей полируемости
Подходит для пластиковых форм с оптическими требованиями без
, требующих для работы с коррозионными пластиками
Специальная сталь Lung Kee
LKM 638 P20 Предварительно закаленная 29-32 Высокая обрабатываемость Высококачественная основа пресс-формы или большие основные детали.
LKM 2311 P20 Предварительно закаленная 29-35 Предварительно закаленная инструментальная сталь для пластиковых форм. Форма для высококачественного пластика с длительным производством.
LKM 2312 P20 + S Предварительная закалка 29-35 Превосходная обрабатываемость, наиболее подходит для высокоскоростной объемной обработки
.
Пластиковая форма для общего применения и основных деталей
LKM 738 P20 + Ni Предварительно закаленная 29-35 Высококачественная предварительно закаленная инструментальная сталь с однородной твердостью
и высокой обрабатываемостью
Форма с высокой прочностью и хорошей отделкой.
LKM 738H Предварительно закаленная 36-42
LKM838H P20 Мод. Предварительная закалка 36-42 Благодаря специальной корректировке химического состава, теплопроводность, обрабатываемость, полируемость и свариваемость LKM838H
лучше, чем у обычных инструментальных сталей AISI P20.
Подходит для литья под давлением из ПА, ПОМ, ПС, ПЭ, ПП, АБС с
требованием высокой твердости, полируемости и износостойкости.
LKM818H P20 Модифицированный Предварительно закаленный 36-42 Предварительно закаленный тип, высокая чистота с изотропной микроструктурой , ПЭ, ПП, АБС.
LKM 2711 P20, Premium Предварительно закаленная 36-43 Высокая твердость и высокая вязкость Подходит для форм из пластика средней жесткости, требующих высокой твердости с хорошей вязкостью
LKM420 420 LKM420 420 Закаленная 50-52 Хорошие антикоррозионные свойства.Твердость может быть увеличена до HRC 50 – 52 для применения в пластиковых формах. Пластмассовые формы с требованиями защиты от ржавчины
LKM420H 420 Предварительно закаленные 29-35 Хорошие антикоррозионные свойства. Пластиковая форма с требованиями к защите от ржавчины и основанием формы
с требованиями к коррозионной стойкости
LKM 2083 420 Сквозная закалка 50-52 Твердость может быть достигнута до 50-52 HRC при соответствующем нагреве
обработка для улучшения полируемости, износостойкости и / или коррозионной стойкости.
Коррозионностойкие пластмассовые формы.
LKM 2083H Предварительно закаленная 29-35 Предварительно закаленная, коррозионная стойкость, высокая полируемость
LKM 2316A SUS 420 J2 Сквозная закалка 50-52 Твердость Пластиковые формы с высокой коррозионной стойкостью.
LKM 2316 Предварительно закаленный 29-35 Предварительно закаленный, высокая коррозионная стойкость
LKM 2316ESR SUS 420 J2, ESR Предварительно закаленный 29-35 Высокая чистота Формы с высокой коррозионной стойкостью и хорошей полируемостью.
LKM h23 h23 Сквозная закалка 50-52 Хорошая прочность Подходит для форм из твердого пластика, ползунов, цинкового литья под давлением
штампов.
LKM 2343 h21 Сквозная закалка 50-52 Хорошая жаропрочность и высокая вязкость, хорошая устойчивость
к тепловому контролю
Подходит для литья под давлением
для алюминиевых и цинковых сплавов, форм для твердых пластмасс .
LKM 2343 ESR h21 ESR Сквозная закалка 50-52 Однородная структура и хорошие изотропные свойства. Хорошая пластиковая форма
с высокими требованиями к полировке
Подходит для литья под давлением магниевых, алюминиевых и цинковых сплавов
.Подходит для пластмассовых форм с высокими требованиями к полировке.
LKM 2344 h23 Сквозная закалка 50-52 Хорошая термостойкость, подходит для литья под давлением Подходит для литья под давлением алюминиевых и цинковых сплавов, форм для твердых пластмасс.
LKM 2344 ESR h23, ESR Сквозная закалка 50-52 Однородная структура и хорошие изотропные свойства.Хорошая пластиковая форма
с высокими требованиями к полировке
LKM 2344-SUPER h23, MICRODIZED + ESR Сквозная закалка 50-52 Высокая прочность и хорошая термостойкость, с высокой ударной вязкостью
, превышающей 300J
LKM 2510 O1 Сквозная закалка 50-52 Инструментальная сталь с высокой закалкой и износостойкостью Режущие лезвия, холодная штамповка, штампы для вырубки и штамповки.
LKM 2379 D2 Сквозная закалка 50-52 Инструментальная сталь для холодной обработки с высоким содержанием хрома и хорошей вязкостью. Подходит для холодной экструзии и формовки, холодного волочения, штамповки.
и вырубки листового металла высокой твердости и нержавеющей стали.
LKM 2767 6F7 (многоцелевая инструментальная сталь с высокой прочностью) Закаленная насквозь 50-52 Высокая прочность и ударная вязкость, можно упрочнять до HRC 50 ~ 54. Подходит для резки и вырубки листового металла толщиной 10 мм
и более
Sinto
PORCERAX II
PM – 35
Металлургический пористый материал для спекания Предварительно закаленный 38-43 Высококачественный проницаемый пористый материал предварительно закаленного типа с высокой коррозионной стойкостью
, высокой обрабатываемостью и обрабатываемостью EDM (Поставляется
с размером пор 7 и 20 мкм)
формы для высококачественных пластмассовых или отлитых под давлением деталей с тонкими стенками
или сложной структурой .Средство для устранения проблем с качеством и производительностью
из-за улавливания газа во время литья под давлением.
USA Brush Wellman Бериллиево-медный сплав
MOLDMAX 40 Старение 36-42 Высокопрочный бериллиево-медный сплав, очень высокая теплопроводность
, эффективно сокращает цикл формования.
Лучше всего подходит для стержня и вставки пресс-формы, требующих быстрого охлаждения
.
Медь EDM
C1100P JIS h4100 Чрезвычайно высокая чистота, хорошая электрическая проводимость, высокая обрабатываемость
, низкая термическая деформация
Медный электрод EDM.
USA ALCOA Алюминиевый сплав
6061-T6 / T651 / T6511 Старение Алюминиевый сплав с хорошей коррозионной стойкостью, отличными характеристиками соединения и анодированием
Термоформование, выдувное формование , ультразвуковая сварка и детали машин.
SWISS ALCAN высокопрочный алюминиевый сплав
CERTAL 7022-T651 / T652 AlZnMgCu0.5 Возрастное упрочнение 7 Высокая прочность, высокая твердость, хорошая обрабатываемость Литье пластмасс под давлением, выдувное формование, ультразвуковая сварка и детали машин
Китай высококачественная прессованная сталь для пластика
WY718 P20 + Ni Предварительно закаленная 29-35 Предварительно закаленная пластиковая форма из стали Форма Базовая и основная часть пластиковой формы
WY2311 P20 ` 29-35 Предварительно закаленная пластиковая сталь пресс-форма Основание и стержень пластиковой пресс-формы
Высококачественная гладкая углеродистая сталь
S50C – S55C 1050-1055 7-20. Высокая обрабатываемость Подходит для изготовления пластмассовых форм и деталей машин

ГОСТ, характеристики, свойства и применение

Чистое железо характеризуется ограниченным набором свойств и как основной металл не представляет большого интереса. Но у сплавов на его основе огромные возможности, нужно лишь определить химический состав и провести правильную термообработку.

Самая распространенная конструкционная сталь

Все стали на основе железа относятся к черной металлургии и имеют многочисленные классификации.Его производят по разным параметрам: химическому составу, назначению, содержанию вредных элементов, прочности и вязкости, гибкости и многому другому. Структурные – стали самыми распространенными в применении. Некоторые из них обладают универсальными свойствами и взаимозаменяемостью.

Конструкционная сталь 20 относится к среднеуглеродистому классу, имеет ферритно-перлитную структуру. Сталь качественная, т. Е. Имеет пониженное содержание вредных элементов: серы и фосфора. Нет ограничений по свариваемости. Оптимальное сочетание прочности и пластичности делает его просто универсальным материалом для производства проката, деталей, подвергающихся последующей термомеханической и термохимической обработке (цементированию, цинкованию и хромированию).

Двадцатка нашла свое применение

Сталь 20, свойства которой могут варьироваться в больших пределах с помощью химико-термической, термомеханической обработки, наиболее востребована в трубном производстве при изготовлении деталей с твердой поверхностью и мягкой середина. Это могут быть валы, звездочки, шестерни, болты, крановые крюки, арматура, перфорационные листы (профнастил), гайки и болты для несущественного крепления. Выпускаемые трубы из такой марки стали используются для перекачки газов, пара, неагрессивных жидкостей, подаваемых под давлением.Это трубы пароперегревателей, трубопроводы, котлы высокого давления и коллекторы.

Изменение структуры при термохимической обработке

Одна и та же марка может изменять свои характеристики посредством термообработки. Сталь марки 20 имеет хорошие пластические характеристики, поэтому изделия из нее получают несколькими методами: литьем, холодной или горячей прокаткой или волочением. После получения деталей методами литья может применяться химико-термическая обработка. Цель этой процедуры – получить твердый износостойкий слой, не подверженный коррозии, и мягкую пластиковую середину.

Для этого готовую деталь помещают в соответствующую среду (окружают сухим углеродистым веществом, помещают в газообразную или жидкую среду), после чего выдерживают от нескольких часов до 1,5 суток при высокой температуре. Обработка деталей до этого момента должна быть завершена, так как после термохимической обработки изделие будет иметь окончательную структуру. Элемент пропитывает верхний слой изделия (от 0,3 до 3,0 мм), улучшая его структуру и свойства.

В зависимости от используемого вещества обработка называется цианированием (цинкование), науглероживанием (уголь), хромированием (хром). Углерод придает прочность, цинк – коррозионную стойкость, хром, помимо всего вышеперечисленного, делает поверхность зеркальной.

Изменение структуры путем механической обработки

В отличие от предыдущего метода обработки, который выполняется исключительно для придания твердости верхнему слою металла и гибкости во внутреннем, термомеханическая обработка является одним из методов формовки.Сталь 20 может деформироваться как в горячем, так и в холодном виде. У каждого вида есть свои достоинства и недостатки. Но они используются исходя из самых необходимых свойств.

Горячая деформация применяется к изделиям с толщиной стенки более 5 мм. Поскольку при нагревании металла образуются окалина и обезуглероженный микрослой (нежелательная структура), то такой вид прокатки для тонкостенных деталей нецелесообразен. Однако у него есть одно большое преимущество перед холодной деформацией.

Холодная деформация применяется к деталям толщиной менее 5 мм.Для холодного волочения подходят только «мягкие» виды стали. Во время прокатки металл испытывает значительную деформацию или упрочнение. Это приводит к увеличению его прочности и наличию в конструкции больших напряжений. Такой металл нельзя топить из-за тонких стенок (провести отпуск, то есть восстановить старую конструкцию). Он более подвержен разрушению при ударах и других динамических нагрузках. Конструкционная стальная труба (сталь 20) различается по способам изготовления и получаемым в результате техническим характеристикам, которые влияют на область применения.Для производства каждого вида труб есть ГОСТы, стандарты, оборудование.

Трубы холоднокатаные с прямым швом

Производственный процесс начинается с подготовки стальной ленты. Для этого листы разрезают на полосы и сваривают в одну длинную ленту. Лента подается на гибочные валки, где принимает форму трубы. Следующий этап – сварка. Для любого дизайна это самое слабое место. Устранить недостатки, возникающие при сварке (появление оксидов и выгорание нагара) полностью невозможно, но с помощью некоторых приемов их можно уменьшить.Для соединения стали 20 применяется дуговая сварка в защитной атмосфере инертного газа (аргон) или индукционная сварка (токи высокой частоты). Труба проходит обязательный контроль сварного шва, после чего разрезается на части необходимой длины и хранится.

Холоднотянутые спиральные трубы

Подготовка стали для производства этого типа Труба повторяет тот же процесс, что и для труб с прямым швом. Также идентично: сварка, осмотр и обрезка. Отличается только угол загиба ленты, при котором последующий шов огибает трубу по спиральному изгибу.По своим конструктивным особенностям этот способ является наиболее прочным. И выдерживает больше растягивающих нагрузок, чем эти изделия с прямым швом.

Трубы бесшовные

Бесшовные трубы отличаются особой прочностью, имеют ряд преимуществ: они не имеют сварных швов (слабых мест), в структуре стали отсутствуют напряжения, толщина труб не менее 5 мм. Их производство – более сложный процесс, а потому дорогостоящий. Сталь 20 уникальна тем, что трубы могут изготавливаться двумя способами – холодным и горячим волочением.

Горячекатаный бесшовные

После нагрева свыше 1100 ° C сшивается рукавом и образует внутренний диаметр. По мере продолжения чертежа труба принимает указанные размеры внутреннего, внешнего диаметра и толщины стенки. В течение всего процесса температура проката остается высокой. И только после принятия окончательной формы тюбик охлаждают. При длительном охлаждении идет отпуск, снимаются все негативные последствия проката, повышается прочность и хрупкость.При полном охлаждении сталь приобретает 20 характеристик, которые были изначально доступны. Этот технологический процесс предполагает изготовление только труб со стенками не менее 5 мм, а максимальная толщина может достигать 75 мм.

Бесшовные холоднотянутые

В отличие от предыдущего метода, в этом наблюдается небольшой температурный нюанс. Заготовка нагревается, но после первичной прошивки гильза не выдерживается, и заготовка вытягивается в холодном состоянии. Этот метод отличается от горячекатаного тем, что позволяет изготавливать прочные трубы с тонкими стенками, тогда как горячекатаный способ обеспечивает только толстые стенки.Для окончательной конструкции эти два метода идентичны, так как после холодной прокатки трубы проходят нормализацию, при которой конструкция частично восстанавливается, а напряжения уходят.

Это далеко не весь перечень продукции, в основе которой лежит сталь 20 ГОСТ 1050-74. Растут потребности населения, появляются новые идеи и продукция. Но этот бренд только меняет форму и предназначение, оставляя за собой право на существование.

p> Алюминированная сталь

имеет лучшие характеристики алюминия и стали

Металлурги объединили их, чтобы получить лучший составной материал – алюминированную сталь.Если вам нужен полный список физических и химических свойств алюминированной стали, Hascall Steel Co. будет рада поделиться им с вами. А пока давайте рассмотрим основные характеристики этого материала.

Свойства алюминизированной стали

Алюминированная сталь – это углеродистая сталь, покрытая алюминиево-кремниевым сплавом методом горячего погружения. Этот метод создает прочную металлургическую связь между основным металлом (углеродистой сталью) и его легирующим покрытием, чтобы придать новому материалу сочетание лучших характеристик стали и алюминия.

Алюминированная сталь обладает прочностью стали, сохраняя при этом полезные свойства поверхности алюминия. Он также обладает хорошей формуемостью, поэтому металлурги могут гнуть, складывать, гофрировать и раскатывать его без разрушения.

Вот некоторые другие полезные свойства компаунда:

  • Устойчивость к высоким температурам – алюминиево-кремниевое покрытие алюминированной стали делает материал устойчивым к высоким температурам. Фактически, он может выдерживать температуру до 900 ° F, что намного выше, чем предел для оцинкованной стали в 392 ° F.
  • Низкий коэффициент теплового расширения – Алюминированная сталь имеет относительно более низкий коэффициент теплового расширения, что означает, что она с меньшей вероятностью деформируется под действием теплового напряжения. В этом его преимущество перед нержавеющей сталью.
  • Коррозионная стойкость
  • – Алюминированная сталь более устойчива к коррозии, чем углеродистая сталь и алюминий, поскольку оксид алюминия, образующийся во время горячего погружения, защищает основной металл.

Алюминированная сталь является относительно новым продуктом в отрасли, но она уже стала предпочтительным материалом благодаря своим уникальным свойствам.Кроме того, он более экономичен, чем обычные материалы, такие как нержавеющая сталь.

Типы алюминизированной стали

Алюминированная сталь бывает двух типов в зависимости от чистоты покрытия.

Алюминированная сталь

типа 1 имеет покрытие, содержащее около 5-11% кремния. Металлурги обычно используют это в оборудовании, которое требует высокой термостойкости, например, для приготовления пищи и обогрева.

Между тем, алюминированная сталь типа 2 имеет покрытие из чистого алюминия, которое часто толще, чем покрытие типа 1.Производители обычно используют это для облицовки и оболочки поверх изоляции.

Общие приложения

Алюминированная сталь обычно используется в областях, связанных с высокими температурами и устойчивостью к коррозии.

Стойкость к высоким температурам делает его идеальным для мусоросжигательных печей, духовок, обогревателей, кухонных плит и горелок для барбекю. Кроме того, алюминиево-силиконовое покрытие не ржавеет и не влияет на вкус пищи, что делает его гигиеничным для приготовления такой посуды, как противни и кастрюли.

Между тем, его устойчивость к коррозии делает его идеальным для компонентов и трубопроводов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха на промышленных объектах, по которым проходят коррозионные жидкости.

Качественная алюминизированная сталь

Алюминированная сталь идеальна для различных применений. Однако ваше предприятие должно поставлять алюминированную сталь в надежную сервисную компанию, такую ​​как Hascall Steel Co.

.

Мы уделяем большое внимание выбору и переработке нашей продукции в точном соответствии с вашими требованиями. Мы можем предложить алюминированную сталь с учетом определенных физических и химических свойств, таких как предел прочности, текучесть и удлинение, а также твердость по Роквеллу.

Если вам нужна сталь, разрезанная, разрезанная, разрезанная по длине или вырубленная, Hascall Steel Co. поможет вам. Загляните в наш магазин, позвоните нам по телефону (888) 579-5902 или заполните нашу онлайн-форму для получения дополнительной информации о наших услугах.

Исследование характеристик износа механических свойств низкоуглеродистой стали и механизма разрушения в морской инженерной среде

Для изучения механических свойств низкоуглеродистой стали под воздействием воздействия окружающей среды и нагрузок было проведено механическое испытание на растяжение. выполненный.Результаты показали, что по мере увеличения концентрации морской воды и ухудшения прочности при растяжении скорость потери массы и шероховатость поверхности низкоуглеродистой стали постепенно увеличивались, а предел текучести, предел прочности, удлинение и усадка сечения постепенно уменьшались. На механические параметры низкоуглеродистой стали повлияли совместные действия концентрации морской воды и ухудшения прочности при растяжении. Установленная механическая модель низкоуглеродистой стали в морской инженерной среде показывает, что ухудшение при растяжении не влияет на вязкость разрушения, в то время как увеличение концентрации морской воды может значительно снизить вязкость разрушения.

1. Введение

Стальные конструкции являются основными несущими конструкциями в различных проектах по разработке и использованию морских ресурсов, таких как переходы между морем / морскими мостами, морские нефтяные месторождения и океанские суда. Однако они очень подвержены коррозии в морской среде, что приводит к ухудшению механических свойств. В конечном итоге безопасность и надежность проекта значительно снизятся. В связи с этим большое значение имеет проведение исследований по изменению механических свойств низкоуглеродистой стали и ухудшению характеристик ее вязкости разрушения при совместном воздействии агрессивной среды и нагрузок в морской технике.

Изменение свойств поверхности до и после коррозии может напрямую отражать степень коррозии стали, что может служить ориентиром для исследования влияния коррозии на механические свойства стали. С технологическим прогрессом наблюдение может осуществляться с помощью оптической микроскопии и сканирующей электронной микроскопии (SEM) вместо наблюдения невооруженным глазом [1–3], что указывает на то, что анализ свойств поверхности стали превратился из макроскопической шероховатости в высокую. -прецизионное микроскопическое поле.Точечная коррозия может перерасти в макроскопические трещины в условиях локальной концентрации напряжений и непрерывной коррозии и в конечном итоге привести к полному разрушению стали [4]. Таким образом, размер, морфология и скорость роста коррозионных дефектов являются предметом озабоченности на макроизображениях и микроизображениях при наблюдении [5–7]. Закон изменения поверхностных характеристик стали в условиях коррозии в некоторой степени может быть получен путем качественного анализа. Метод сканирования шероховатости может быть использован для цифровой обработки характеристик поверхности и анализа конкретных параметров коррозионных дефектов стали.В настоящее время через сканирование поверхности доступно более 50 параметров, но их недостаточно для полного описания поверхности [8].

Законы деградации механических свойств стали были одним из ключевых направлений исследований проблем коррозии стали в морской среде. Соответствующие влияющие факторы, такие как элементы, соединения и значения pH, были широко изучены. Zhang et al. изучили влияние ниобия и редкоземельных элементов на коррозионное поведение стержней из низколегированной стали и установили соответствующие графические модели на основе экспериментальных результатов [9].Ma et al. изучили механизмы коррозионного растрескивания стали в морской среде, содержащей SO 2 , электрохимическим методом и испытаниями с низкой скоростью деформации (SSRT) [10]. Для более наглядного моделирования морской среды в экспериментах все чаще используется агрессивная среда с учетом влияния микроорганизмов. Arun et al. исследовали микробную коррозию стали при различных сварочных процессах [11]. Антоний и др. исследовали микробную коррозию стали в различных условиях термического старения, создавая бактериальные среды, содержащие NaCl [12].Между тем, с развитием технологии защиты от коррозии были получены результаты исследований закона ухудшения механических и коррозионных свойств стали под защитой от коррозии, такой как ингибиторы коррозии и органические покрытия. Wang et al. изучили влияние порошка кораллового песка и ингибиторов коррозии на коррозию арматуры. Они предложили и проверили изменяющуюся во времени модель коррозии стали [13]. Помимо экспериментальных исследований, ряд математических алгоритмов и теоретических моделей постепенно развивается и становится зрелым, что обогащает теорию коррозии стали и обеспечивает теоретические основы коррозионной стойкости [14].В то же время численное моделирование, основанное на теории, может быть построено с учетом множества факторов, влияющих на окружающую среду, чтобы предложить надежные справочные материалы для реальных инженерных проблем [15].

В качестве одного из механических свойств способности стали сопротивляться трещинам и нестабильному расширению, трещиностойкость играет решающую роль в таких областях промышленности, как аэрокосмическая техника, сосуды высокого давления и транспортировка нефти и газа по трубопроводам. Чтобы соответствовать требованиям в различных условиях, для обработки стали используются разные процессы, а также различается вязкость разрушения [16–19].Кроме того, сама окружающая среда оказывает существенное влияние на трещиностойкость стали. В частности, в аэрокосмической области характеристики трещиностойкости были горячей точкой исследований в чрезвычайно суровых условиях космического пространства. [20, 21]. Однако большинство исследований сосредоточено на ухудшении прочности на разрыв низкоуглеродистой стали в сложной морской инженерной среде, а исследования вязкости разрушения стали по-прежнему проводятся редко [22].

В настоящее время основная теория коррозии стальных конструкций усовершенствована.Коррозия стальной конструкции – это интеграция агрессивных сред в морскую атмосферную среду. Тем не менее, большинство исследований посвящено единовременному действию определенных агрессивных сред, в то время как существует мало исследований механизмов коррозионного повреждения стальной конструкции под действием сочетания общей окружающей среды и нагрузок. В таких условиях важно провести исследование изменения механических свойств и характеристик деградации низкоуглеродистой стали до и после коррозии под действием сочетания нагрузки и сложной морской среды.Это полезно для обновления асептической техники океанской платформы, увеличения срока службы металлоконструкций и снижения затрат на обслуживание морских сооружений.

2. Обзор теста
2.1. В качестве материала для испытаний была выбрана сталь

Q345B, основные микроэлементы и значения массы () которой показаны в таблице 1. Это низколегированная конструкционная сталь с высокой прочностью, универсальными сварочными свойствами и хорошей обрабатываемостью. Он широко используется на морских мостах, кораблях, портах и ​​т. Д.Обычные цилиндрические образцы на растяжение были взяты из однородных пластин, не подверженных коррозии или нагрузкам. Обработанные образцы шлифовали и шлифовали наждачной бумагой до гладкости. После полировки остатки смазки и других загрязнений были удалены с помощью ультразвукового очистителя. На рис. 1 показаны изготовленный образец и его размеры.



Микроэлементы C Si Mn P S V Nb Ti Cr Ni Cu
(%) 0.20 0,50 1,70 0,035 0,035 0,15 0,07 0,20 0,30 0,50 0,30


2,2 Система моделирования морской инженерной среды
2.2.1. Состав системы моделирования

Повреждения стальных конструкций в основном вызваны коррозией в морской воде и растягивающим напряжением в течение длительного времени в морской инженерной среде (далее именуемое ухудшением прочности на разрыв).Следовательно, их эффекты могут быть отражены системой испытаний, как показано на рисунке 2. Она состоит из системы растяжения, коррозии образца и системы контроля окружающей среды. Первый включает искусственную морскую воду ( A ), образцы ( B ), кислородную среду ( C ), рычаг ( D ) и противовес ( E ). Последняя включает в себя систему контроля температуры ( F ), систему освещения ( G ), систему подачи коррозии ( H ) и систему подачи кислорода ( I ).В этой системе образец может подвергаться коррозии в морской воде в реальном времени и иметь постоянную прочность на растяжение. В то же время он может обеспечить необходимую космическую среду с такими факторами, как температура, pH, свет и растворенный кислород. Диапазон регулирования температуры составлял от 0 ° C до 50 ° C с точностью регулирования ± 1 ° C. Значение pH составляло от 4 до 9. Диапазон тестирования растворенного кислорода составлял от 0 до 20 частей на миллион.

2.2.2. Подготовка искусственной морской воды

Ключом моделирования было приготовление искусственной морской воды.В соответствии с основными компонентами природной морской воды, для подготовки морской воды использовались три этапа, как показано на рисунке 3. В этой статье был принят метод конфигурации морской воды, описанный в [23]: ① Для приготовления основных решений (рисунок 3 (а)) Раствор 1 был приготовлен растворением 388,90 г MgCl 2 · 6H 2 O, 40,56 г CaCl 2 и 1,48 г SrCl 2 · 6H 2 O в 500 мл дистиллированной воды и добавлением воды до конечный объем 700 мл. Для растворения соединения 48.62 г KCl 2 , 14,07 г NaHCO 3 , 7,04 г KBr, 1,90 г H 3 BO 3 и 0,21 г NaF в 70 мл дистиллированной воды и разбавление до 100 мл. Приготовили раствор 2. Раствор 3 готовили, помещая 24,54 г NaCl и 4,09 г Na 2 SO 4 в мерную чашку на 500 мл. ② Для приготовления смешанных растворов (рис. 3 (b)) 20 мл раствора 1 и 10 мл раствора 2 были добавлены к раствору 3 и разбавлены до 1000 мл. Таким образом был приготовлен смешанный раствор I. ③ Для приготовления искусственной морской воды (рис. 3 (c)) искусственная морская вода была приготовлена ​​путем добавления 0.1 моль / мл раствора NaOH для разбавления раствора I до достижения значения pH 8,2.


2.3. Схема и метод испытаний
2.3.1. Схема экологического контроля

Значения pH раствора морской воды и окружающей среды составляли 8,2. Температура днем ​​в ультрафиолете 30 ° C. Относительная влажность 40%. Ночная температура без УФ-излучения составляла 10 ° C. Стабильные растягивающие нагрузки прилагались за счет увеличения веса. Образцы отбирали после помещения образцов на 100 дней.

2.3.2. Схема коррозии и нагружения

Принимая в качестве переменных концентрацию морской воды и растягивающее напряжение, было проведено испытание под ортогональной нагрузкой для моделирования комбинированных воздействий коррозии и разрушения при растяжении. Показатели массы ( c ) растворенных в морской воде веществ были установлены как 20%, 40%, 60% и 80%. Уровни растягивающего напряжения ( σ и ) были установлены как 0 МПа, 80 МПа, 160 МПа и 240 МПа.

2.3.3. Процесс испытания

Все испытание было разделено на три этапа, а именно:

Во-первых, для изготовления образцов была выбрана одна и та же партия стали.Поверхности образцов полировались и очищались. Затем их проверили на отсутствие трещин и оксидных пленок.

Во-вторых, образцы были установлены в системе моделирования морской инженерной среды. Затем, согласно требованиям схемы испытаний, были установлены концентрация морской воды и растягивающее напряжение. Далее были установлены параметры окружающей среды. Их действие длилось 100 дней.

Наконец, образцы были высушены в естественной среде при совместном воздействии коррозии и разрушения при растяжении.Сервогидравлическая универсальная испытательная машина (CS-UTM-HYD) использовалась для испытания на растяжение, чтобы проверить механические свойства образцов, как показано на Рисунке 4.


В этом испытании было 5 образцов в каждой группе ниже эффекты коррозии и разрушения при растяжении. Для окончательного испытания на растяжение использовали от трех до четырех образцов, а оставшиеся образцы использовали для наблюдения за характеристиками поверхностной коррозии.

3. Характеристики износа поверхности низкоуглеродистой стали в морской инженерной среде
3.1. Определение характеристик поверхности и индекса износа

На рисунке 5 показаны характеристики поверхностей образцов в различных средах. По сравнению с исходным образцом (рис. 5 (а)), поверхность образца, подверженная коррозии морской водой и разрушению при растяжении (рис. 5 (б)), показала заметное коррозионное состояние с большим количеством желтой ржавчины. После удаления ржавчины белым уксусом цвет поверхности (рис. 5 (c)) был темнее, чем у исходного цвета. Чтобы более четко наблюдать коррозионное воздействие морской воды и постоянное растягивающее напряжение на образец, использовался трехмерный 200-кратный микроскоп VHX-900F с глубиной резкости для наблюдения за коррозионными образцами и образцами после удаления ржавчины, таким образом получая поверхность. характеристики образцов при различных условиях нагружения, как показано на рисунке 6.

Рисунок 6 показывает, что в образце, вызывающем коррозию, на поверхности образовалось много мелкозернистого желтого вещества. После удаления ржавчины на поверхности можно было наблюдать большое количество ямок. По мере увеличения концентрации морской воды объем местных гранулированных веществ постепенно увеличивался. Площадь ямок также увеличилась после удаления ржавчины. В целом образец имел более сильную шероховатость.

В соответствии с характеристиками поверхности образцов и структурным состоянием для проведения количественного анализа коррозионных характеристик в качестве показателей растрескивания стальной поверхности были выбраны скорость потери массы образца ( λ ) и шероховатость ( R ).

3.2. Характеристики изменения скорости потери массы

В этом исследовании скорость потери массы образца была определена следующим образом: где λ – скорость потери массы, ‰, Δ м относится к потере качества, м 0 указывает на массу исходного образца (Рисунок 5 (a)),, м r относится к массе образца после удаления всей ржавчины (Рисунок 5 (c)),, s относится к площади поверхности образца, см 2 , а t относится к времени коррозии, d .

Таким образом, коэффициент потери массы λ означает процент потери массы стали на квадратный сантиметр в день в процессе коррозии. м 0 и м r были получены с помощью высокоточных электронных весов.

Посредством расчета можно получить закон изменения скорости потери массы λ с уровнем разрушения при растяжении ( σ a ) и концентрацией ( c ), как показано на рисунке 7.Было обнаружено, что по мере того, как σ a и c постепенно увеличивались, λ также увеличивались, указывая на то, что потеря массы, вызванная коррозией, постепенно увеличивалась. Чтобы более наглядно показать влияние σ a и c на скорость потери массы, кривые изменения λ с единственной переменной были представлены на рисунках 7 (b) и 7 ( в). По мере постепенного увеличения единственной переменной скорость потери массы также увеличивалась и показывала линейное изменение.На рисунке 7 (b), когда c было зафиксировано, λ медленно увеличивалось с увеличением на σ a . Когда c составляли 20%, 40%, 60% и 80%, амплитуды изменения λ составляли 11,38% (2,90 ‰ ⟶ 3,23 ‰), 16,51% (3,21 ‰ ⟶ 3,74), 12,37% (3,72%). ‰ ⟶ 4,18) и 9,33% (4,50 ‰ ⟶ 4,92) соответственно. Когда было зафиксировано σ a , λ быстро увеличивались с увеличением на c . Когда c увеличился с 20% до 80%, темпы увеличения λ превысили 50%, то есть 55.17% (2,90 4,50), 57,05% (2,98 4,68), 54,69% (309 4,78) и 52,32% (3,23 4,92), соответственно. Таким образом, можно видеть, что коррозия морской водой была основной причиной потери массы образца в результате комбинированного воздействия морской воды и разрушения при растяжении. На рисунках 7 (b) и 7 (c) прямые уклоны λ были в основном одинаковыми при различных условиях. Было указано, что отсутствует эффект сцепления на потерю массы образцов λ при совместном действии морской воды и разрушения при растяжении.Другими словами, концентрация морской воды и степень разрушения при растяжении не имеют взаимного влияния на потерю массы образцов. На рисунке 7 (а) вся криволинейная поверхность приближается к плоскости. Это в основном связано с использованием однородной низкоуглеродистой стали и аналогичными конечными результатами реакции между материалом на единицу площади и щелочными веществами в морской воде в течение достаточного времени, а внешние условия в основном не связаны.

3.3. Изменение характеристик шероховатости поверхности образца
3.3.1. Принципы и методы испытаний на шероховатость

Для наблюдения характеристик шероховатости поверхности образца использовалась система бесконтактного 3D-сканирования 3D JR с высоким разрешением. Использовался растр, точность сканирования достигала 0,015 мм. Таким образом, можно было точно получить характеристики микроструктуры поверхности образца. На рисунке 8 показан весь процесс сканирования. Область наблюдения была разделена системой сканирования на ячейки сетки со значениями координат {( x i , y j , z i, j ), ( x i +1 , y j , z i +1, j ), ( x i

1460 j +1 , z i, j +1 ), ( x i +1 , y j +1 , z i +1, j +1 )} четырех углов каждой ячейки.Вся поверхность растянутой области в середине образца сканировалась для получения данных о микроструктуре поверхности.


Существует множество методов определения шероховатости. В этой статье отношение фактической площади структурной поверхности к площади проекции, предложенное EI-Soudani [24], использовалось для представления шероховатости трехмерной поверхности излома. Коэффициент шероховатости R s определяется следующим образом: где A r – фактическая площадь структурной поверхности, которая может быть рассчитана по координатам ячейки сетки и A p – это область сканирования, то есть проекция A r на плоскость сканирования.Его можно получить, накапливая площади.

В качестве объекта исследования была взята плоскость микросоты на рисунке 8. Точки на фактической структурной плоскости были непрерывными функциями и могли быть выведены. Предполагается, что координата каждой точки на фактической поверхности трещины следует непрерывной дифференцируемой функции, так что z =. Фактическая площадь может быть рассчитана путем интегрирования следующим образом:

Фактическая площадь может быть наложением каждой ячейки сетки, и формула (3) может быть преобразована в формулу (4) следующим образом: где.

В процессе сканирования каждая ячейка сетки имела квадрат с. С помощью формулы (4) можно заменить на

. В соответствии с разрешением, δ и номер ячейки N могут быть определены в процессе сканирования. Результатом вывода было z i, j . Тогда A r может быть решено с помощью формулы (5). По формуле (2) коэффициент шероховатости R s может быть получен при различных условиях.

3.3.2. Законы изменения шероховатости

Характеристики шероховатости и коэффициенты поверхности образца были получены путем сканирования и расчетов при различных концентрациях морской воды и уровнях разрушения при растяжении, как показано в таблице 2. На рисунке 9 показаны различные поверхности и кривые шероховатости R s с уровнем разрушения при растяжении σ a и концентрацией морской воды c .

71 80%



σ a (МПа) c
20% 40% 60%
0
= 1,0843

= 1,0944

= 1,1126

= 1,1304

80
= 1.0932

= 1,1046

= 1,1234

= 1,1418

160
= 1,1024

= 1,1138

= 1,1364

= 1,1526 9187


240
= 1,1103

= 1,1229

= 1,1452

= 1,1648

На рисунке 9 (a) с увеличением на c и σ a , R s постепенно увеличивалось, указывая на то, что степень коррозии стали постепенно увеличивалась под воздействием морской воды и ухудшением прочности при растяжении.На рисунках 9 (b) и 9 (c) показан закон изменения R s с единственной переменной. Можно видеть, что по мере увеличения c или σ a R s линейно увеличивались. Напротив, наклон кривой зависимости между R s и c был больше, и, таким образом, c оказал большее влияние на коррозию поверхности образца. В частности, σ a увеличилось с 0 МПа до 240 МПа.При c 20%, 40%, 60% и 80%, R s увеличился на 2,40%, 2,32%, 2,93% и 3,04% соответственно. При σ a при 0 МПа, 80 МПа, 160 МПа и 240 МПа R s увеличился на 4,25%, 4,45%, 4,55% и 4,91% соответственно. Прямые склоны постепенно увеличивались с увеличением R s или c . Показано, что концентрация морской воды и уровень разрушения при растяжении взаимно увеличивают шероховатость поверхности образца, демонстрируя значительные эффекты сцепления.То есть концентрация морской воды и уровень износа при растяжении совместно влияют на коррозию стальной поверхности.

4. Законы изменения механических свойств низкоуглеродистой стали в морской инженерной среде
4.1. Характеристики изменения кривой растягивающего напряжения-деформации образца

из низкоуглеродистой стали. В ходе испытания были получены кривые растягивающее напряжение-деформация и характеристические кривые образца при различной концентрации морской воды, и был получен уровень износа при растяжении, как показано на рисунках. 10 (а) –10 (д).Основываясь на характеристиках кривых при различных условиях, процесс растяжения низкоуглеродистой стали проходил в четыре стадии, а именно: Стадия I (линейно-упругая стадия сегмента ob (рисунок 10 (e)): существует линейная зависимость между напряжением и деформация на этом этапе. По мере увеличения деформации напряжение быстро увеличивалось в линейной форме. Прямой уклон был модулем упругости при растяжении низкоуглеродистой стали. Он был в основном стабильным, около 210 ГПа по расчетам, и, таким образом, он не был анализируются отдельно.Стадия II (стадия текучести сегмента bd (рис. 10 (е)): после стадии упругости низкоуглеродистая сталь подверглась пластической деформации, и пластическая деформация была особым процессом пластической деформации. На этой стадии кривая сначала пошла вверх, а затем деформация быстро увеличивалась, в то время как напряжение колебалось около определенного уровня. Минимальным напряжением был предел текучести низкоуглеродистой стали, то есть σ s . Этап III (стадия пластического упрочнения Сегмент de): после прохождения стадии текучести кривая переходит в типичную стадию пластической деформации.По мере того, как напряжение продолжало увеличиваться, напряжение медленно увеличивалось, и наклон постепенно уменьшался, пока не была достигнута точка e , пик. Соответствующее напряжение было пределом прочности при растяжении низкоуглеродистой стали, то есть σ b . Стадия IV (стадия разгрузки сегмента ef (рис. 10 (е)): после достижения максимальной высоты e напряжение быстро снижалось с увеличением деформации, и низкоуглеродистая сталь достигла стадии разгрузки. сжатие было быстрым в средней части образца, наряду с разрушением при растяжении.Учитывая начальную точку f , параллельную сегменту ob и пересекающую горизонтальную ось в точке, деформация сегмента og ( δ ) представляла собой удлинение.

Выяснилось, что все кривые прошли указанные четыре стадии. Различия между кривыми заключаются в характерных параметрах, которые будут проанализированы в следующем разделе.

4.2. Характеристики изменения механических параметров при растяжении образца из низкоуглеродистой стали

Испытание на растяжение низкоуглеродистой стали включает несколько параметров упругости.Среди них предел текучести σ s и предел прочности σ b , очевидно, зависят от концентрации морской воды c и уровня износа при растяжении σ a . Поэтому для анализа механических свойств низкоуглеродистой стали были выбраны σ s и σ b .

4.2.1. Закон изменения предела доходности

На рисунке 11 показан закон изменения σ s на σ a и c .На Рисунке 11 (a), по мере того, как σ a и c увеличивались, σ s постепенно уменьшалось. Для количественного анализа характеристик изменения были приведены кривые изменения σ s с σ a и c , как показано на рисунках 11 (b) и 11 (c). На рисунке 11 (b) σ s быстро уменьшалось в линейной форме с увеличением растягивающего напряжения при различных концентрациях морской воды. σ a увеличено с 0 до 240 МПа. При четырех видах концентраций σ s уменьшилось с 404,12 МПа, 396,27 МПа, 391,84 МПа и 382,63 МПа до 334,87 МПа, 322,15 МПа, 292,76 МПа и 292,76 МПа соответственно с амплитудами 17,14%. 18,70%, 25,29% и 26,84%. На рисунке 11 (c) закон изменения σ s с c был аналогичен закону изменения σ s с σ a .При увеличении c с 20% до 80% и четырех видов σ a , σ s уменьшилось с 404,12 МПа, 393,92 МПа, 352,72 МПа и 334,87 МПа до 382,63 МПа. 363,21 МПа, 327,77 МПа и 279,93 МПа соответственно с амплитудами 5,32%, 7,80%, 7,07% и 16,41%. Было обнаружено, что σ a оказали более сильное влияние на σ s , что отличалось от характеристик реакции на растрескивание поверхности из низкоуглеродистой стали.Кроме того, сравнение четырех прямых линий на рисунках 11 (b) и 11 (c) показало, что по мере увеличения c или σ a прямой наклон постепенно увеличивался, указывая на то, что амплитуда изменения σ s , и его чувствительность к условиям нагружения постепенно увеличивалась. c или σ a оказали ослабляющее действие на σ s из низкоуглеродистой стали.

4.2.2. Закон изменения прочности на растяжение

Согласно кривым зависимости растяжения от деформации, законы изменения прочности на растяжение σ b низкоуглеродистой стали с ухудшением при растяжении σ a и концентрацией морской воды c может быть получено, как показано на рисунке 12. Его можно использовать, чтобы выяснить, имеют ли изменяющаяся поверхность или кривые изменения и характеристики отклика низкоуглеродистой стали по отношению к σ a и c были аналогичны тем, которые приближались к пределу доходности.По мере увеличения σ a и c , σ b быстро уменьшался в линейной форме. Как показано на Рисунке 12 (b), с σ a , увеличивающимся с 0 до 240 МПа, и четырьмя видами c , σ b уменьшилось на 26,52%, 28,90%, 27,73% , и 33,10% соответственно. На Рисунке 12 (c) с c , увеличивающимся с 20% до 80% и четырьмя видами напряжений, σ b уменьшилось на 12.72%, 3,74%, 24,17% и 20,55% соответственно. Характеристики изменения двух групп кривых показали, что влияние σ a на σ b было больше, чем влияние c .

Во внутренней решетке низкоуглеродистой стали возникли дислокации из-за длительного действия растягивающих напряжений. Помимо эффектов коррозии в морской воде, как предел текучести, так и предел прочности при растяжении низкоуглеродистой стали имели тенденцию к снижению.

4.3. Параметрические характеристики изменения деформации при растяжении образца из низкоуглеродистой стали

Увеличение длины в направлении растяжения и усадка участка при растяжении будут процессами для образца из низкоуглеродистой стали. Относительное удлинение δ и усадка сечения ψ использовались для представления деформации при растяжении. Ниже приведены методы их расчета: где l 1 – длина образца после загрузки, а l 0 – длина образца до загрузки: где A 0 – исходный площадь поперечного сечения образца и A 1 – площадь поперечного сечения после разрушения нагрузки.

4.3.1. Изменение закона удлинения

Согласно формуле (6) изменяющиеся поверхности и кривые удлинения δ с ухудшением при растяжении σ a и концентрацией морской воды c были получены путем измерения размеров образца до и после испытания на растяжение, как показано на Рисунке 13. На Рисунке 13 (а) δ составляло от 28% до 42%, а диапазон достигал 14%. На деформацию низкоуглеродистой стали сильно повлияли σ a и c .По мере увеличения σ a и c , δ постепенно уменьшалась. На рисунках 13 (b) и 13 (c) наблюдались линейные отношения между δ , σ a и c . На Рисунке 13 (b) с σ a , увеличивающимся с 0 до 240 МПа и четырьмя видами концентраций, σ b уменьшилось на 18,45%, 19,50%, 21,36% и 26,21%. , соответственно.На Рисунке 13 (c), с c , увеличивающимся с 20% до 80%, и четырьмя видами σ a , σ b уменьшилось на 8,34%, 8,43%, 13,76% , и 17,07% соответственно. Было получено, что раннее растягивающее напряжение в большей степени влияет на предельную деформацию низкоуглеродистой стали. Кроме того, наклоны двух групп прямых линий показали, что σ a и c оказали ослабляющее влияние на δ .

4.3.2. Закон изменения усадки сечения

На рис. 14 показаны характеристики изменения усадки сечения ψ с ухудшением при растяжении σ a и концентрацией морской воды c после разрушения образца при растяжении. На Рисунке 14 (а), когда растягивающее напряжение и c увеличивались, ψ постепенно уменьшались и быстро падали при определенных условиях. Разница между максимальным ( σ a = 0 МПа; c = 20%) и минимальным ( σ a = 240 МПа; c = 80%) составила примерно 50%.Совместные эффекты ранней растягивающей нагрузки и коррозии в морской воде сыграли значительную роль в усадке профиля низкоуглеродистой стали. Их эффекты анализировались отдельно. На рисунке 14 (b) существует отрицательная экспоненциальная зависимость между ψ и σ a . По мере увеличения σ a , ψ постепенно уменьшались. Поскольку σ a увеличилось с 0 МПа до 160 МПа, амплитуды изменения усадки были относительно небольшими.По четырем видам c они уменьшились на 4,51%, 4,98%, 5,94% и 17,70% соответственно. Однако при увеличении σ и со 160 МПа до 240 МПа они уменьшились на 11,48%, 21,52%, 35,95% и 51,69% соответственно. На Рисунке 14 (c), когда c увеличивалось, ψ быстро уменьшалось в линейной форме. При четырех видах растягивающих напряжений c увеличилось с 20% до 80%, а ψ уменьшилось на 4,99%, 4,78%, 18,11% и 55.30% соответственно.

Изменение характеристик удлинения и усадки сечения низкоуглеродистой стали показало, что пластическая деформация низкоуглеродистой стали постепенно уменьшалась под совместным воздействием ранних напряжений растяжения и коррозии в морской воде. Свойства пластика ослабли и ухудшились. Это главным образом связано с тем, что структура решетки в стали изменилась под воздействием длительного воздействия растягивающего напряжения и коррозии с морской водой. Таким образом, срок службы низкоуглеродистой стали намного короче, чем в обычных условиях.

5. Анализ вязкости разрушения при растяжении низкоуглеродистой стали в морской инженерной среде
5.1. Создание и упрощение модели

В соответствии с характеристиками коррозии поверхности образца из низкоуглеродистой стали под воздействием морской воды и ухудшением прочности на растяжение и поведением во время испытания на растяжение, были даны три допущения для процесса разрушения при растяжении низкоуглеродистой стали, а именно: следует:

Допущение 1. Под воздействием коррозии морской водой и растягивающего напряжения язвы поверхностной коррозии распределены равномерно, а их форма и размеры в основном одинаковы.

Допущение 2. В случае разрушения низкоуглеродистой стали при растяжении поверхность излома является плоской, а места зарождения трещин находятся на дне ямок.

Допущение 3. В случае разрушения низкоуглеродистой стали при растяжении ямки вокруг поверхности излома распределяются равномерно, и трещина распространяется.
На основе трех вышеупомянутых допущений была создана модель механического анализа разрушения при растяжении низкоуглеродистой стали, как показано на Рисунке 15 (а).На рисунке L – длина образца, равная 180 мм, R – радиус образца, равный 5 мм, σ – это напряжение в процессе растяжения, σ b – предел прочности при растяжении трещины, a – глубина коррозионной ямы, а d – диаметр коррозионной ямки.
Глубина a и диаметр d ямы могут быть получены посредством испытания на шероховатость.По результатам испытаний d / L ≤ 10 −3 . Согласно предположениям, модель на Рисунке 15 (а) может быть упрощена как полоса бесконечной длины и ширины 2 R . Между тем, существовала пара двойных краевых трещин длиной a , которые могли выдерживать равномерно распределенное растягивающее напряжение σ на бесконечном расстоянии, как показано на Рисунке 15 (b).
Механическая модель на Рисунке 15 (b) представляет собой типичную модель роста трещины I типа, то есть модель роста одиночной трещины.Согласно механике линейного упругого разрушения, поле напряжений в любой точке ( , θ ) на вершине трещины ( ⟶ 0) может быть выражено следующим образом: Компонент напряжения в формуле (8) может быть записывается следующим образом: где K – коэффициент интенсивности напряжения трещины, который является функцией, связанной с нагрузками и геометрическими размерами трещин.
Согласно формуле (8) и модели на Рисунке 15 (b), коэффициент интенсивности напряжений может быть выражен следующим образом: где F – безразмерный коэффициент интенсивности напряжений.
Согласно методу расчета Боуи, F можно выразить следующим образом:

5.2. Законы изменения вязкости разрушения в различных условиях

Под воздействием коррозии и ухудшения при растяжении глубина ямки на поверхности образца была измерена с помощью измерителя глубины. Тогда F можно вычислить, подставив на в формулу (11). Тогда вязкость разрушения K может быть получена при различных условиях путем подстановки пикового напряжения σ b , F и a в формулу (10).В таблице 3 показаны результаты по каждому параметру. Основываясь на данных, можно задать закон изменения K с σ a и c , как показано на рисунке 16. На основе таблицы 3 и рисунка 16, когда c было зафиксировано, ранняя σ a практически не повлияла на K . Когда σ a было зафиксировано, по мере увеличения c K имела тенденцию к уменьшению, показывая отрицательную экспоненциальную форму.В частности, когда c увеличился с 20% до 80%, K снизился с 373 МПа · м −1/2 до 357 МПа · м −1/2 , уменьшившись на 4,29%. Более того, когда было зафиксировано c , в основном состояли четыре кривые.


c (%) σ a (МПа) a (мм) a56/ R F K (МПа · м −1/2 )

20 0 0.122 0,0244 1,124 373,98
80 0,130 0,0260 1,125 373,17
160 0,157 0,0314 1,125 373,81 1,125 373,81 0,224 0,0448 1,127 373,24

40 0 0,126 0.0252 1,124 370,52
80 0,144 0,0288 1,125 369,72
160 0,185 0,0370 1,126 369.98 0,0494 1,127 369,84

60 0 0,138 0,0276 1.125 364,67
80 0,176 0,0352 1,126 364,57
160 0,219 0,0438 1,127 364,42
240 0,03 1,128 364,77

80 0 0,146 0,0292 1,125 357.28
80 0,204 0,0408 1,126 357,08
160 0,248 0,0496 1,127 356,93
240 0,324 0,0648
240 0,324 0,0648 357,22

Вязкость разрушения является одним из внутренних свойств материала. Это не связано с формой и внешней нагрузкой, что было подтверждено в ходе испытаний.Однако состав низкоуглеродистой стали будет в определенной степени изменен реакциями между такими элементами, как Te и Cu, в низкоуглеродистой стали и химическими веществами в морской воде. Это основная причина снижения вязкости разрушения низкоуглеродистой стали.

6. Выводы

В этой статье механические свойства низкоуглеродистой стали были проверены в морской инженерной среде путем создания испытательной системы моделирования морской среды и проведения испытаний на растяжение.Механические свойства изучались систематически, совмещая их с микроскопическим исследованием поверхности. Механизм разрушения низкоуглеродистой стали был также изучен путем построения механической модели. Основные выводы заключаются в следующем: (1) В морской инженерной среде по мере увеличения уровня нагрузки скорость потери массы низкоуглеродистой стали постепенно увеличивалась, и она быстро увеличивалась в линейной форме под действием одного фактор. Как концентрация морской воды, так и ухудшение прочности при растяжении оказали влияние на скорость потери массы.Между тем, шероховатость поверхности также имела аналогичные характеристики изменения. Анализ данных испытаний показывает, что влияние концентрации морской воды на потерю массы и шероховатость поверхности низкоуглеродистой стали значительно больше, чем влияние износа при растяжении. (2) Прочность на растяжение и деформационные характеристики низкоуглеродистой стали значительно выше. зависит от концентрации морской воды и ухудшения прочности. Параметры характеристик прочности (предел текучести и предел прочности) и параметры характеристики деформации (удлинение и усадка сечения) показывают последовательное изменение с увеличением уровня нагрузки, и оба показывают характеристики уменьшения изменения.Кроме того, концентрация морской воды и ухудшение прочности при растяжении оказывают значительное влияние, способствующее сцеплению, на параметры механических свойств, а ухудшение при растяжении играет доминирующую роль в механических свойствах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.