Легированная сталь и углеродистая сталь: Чем отличаются углеродистые стали от легированных: характеристики, обозначения

alexxlab | 21.03.1978 | 0 | Разное

Содержание

Углеродистая или легированная сталь: сравнение и что лучше

Существует около 700 марок сталей, у каждой из которых характерные именно для неё качества, но ежегодно разрабатываются новые. Разнообразие свойств сплавов определяется: наличием легирующих элементов, количеством углерода (С), процентом вредных примесей. В зависимости от содержания последних, в первую очередь серы и фосфора, сплавы разделяют на качественные и обычного качества.

По степени содержания кислорода стали бывают: кипящие (кп), полуспокойные (пс), спокойные (сп). Первые хрупкие, подвержены коррозии, имеют плохую свариваемость. Полуспокойные обладает промежуточными характеристиками между марками сп и кп. Сплавы под маркировкой сп более однородные, отлично свариваются, имеют повышенное сопротивление ударным нагрузкам. Наиболее значимым веществом, изменяющим характеристики стали, является углерод.

Углеродистые стали

Углерод, усиливая твёрдость, одновременно делает сплав более хрупким. Процентное содержание элемента отражается в маркировке — по ней можно определить, какой материал перед вами. Учтите, две первые цифры отражают наличие сотых долей процента элемента, одна – в десятых долей. Если углерода

до 0,25 %, то сталь низкоуглеродистая, а следовательно – недорогая, легко сваривается. Если от 0,3 до 0,55 %, то сплав среднеуглеродистый, такие активно применяются в машиностроении. Количество элемента в диапазоне 0,6-2 %, показывает, что материал высокоуглеродистый, потому свариваемость и жидкотекучесть его низка, но твёрдость высокая.

Структура низкоуглеродистых сплавов обеспечивает пластичность, но относительно малую прочность материала. Увеличения содержания углерода приводит к потере пластичности, но заметно усиливает прочность. Так, высокоуглеродистая сталь — очень твёрдый, прочный сплав, для которого применение сварки стараются по возможности избегать. Из него выпускают проволоку, подшипники, пружины, штампованные детали.

Легированные стали

Добавляя в состав стальных сплавов некоторые вещества можно добиться необходимых свойств, эту операцию называют легированием. Так, например:

  1. Хром — увеличивает твердость, прочность, стойкость к коррозии, но ухудшает пластичность.
  2. Никель – повышает пластичность, стойкость к коррозии, но может снижать твёрдость, зачастую применяется вместе с марганцем.
  3. Вольфрам, молибден – придают твердость, усиливает жаропрочность, снижают хрупкость при отпуске.
  4. Марганец — оптимизирует стойкость к ударным нагрузкам, твердость, не уменьшая пластичности.
  5. Алюминий – улучшает жаростойкость, а также окалиностойкость, коррозионную стойкость.
  6. Кремний – делает металл прочным, сохраняя вязкость. Улучшает электросопротивление, упругость, кислостойкость. По сравнению с остальными легирующими элементами менее дорог.

Легированные стали, обладая уникальными качествами, используются для производства изделий, где их нельзя заменить иными материалами. Они классифицируются по назначению, структуре, проценту легирующих элементов, химическому составу.

Области применения

Любая сталь состоит из железа, углерода, примесей — но каждая марка разработана для решения определённых, иногда специфических задач. Характеристики материалов специализированы, и к выбору марки следует подойти ответственно. Стоит учесть, что:

  1. Включение легирующих добавок расширяют спектр возможных применений металла, однако значительно повышает цену. Потому, выбирая марку, руководствуются не только улучшением характеристик металла, а ещё экономической целесообразностью, стоимостью добычи, дефицитностью легирующих элементов.
  2. Свариваемость низкоуглеродистых сталей высока, а для легированных и высокоуглеродистых это – трудоёмкая операция, предполагающая квалификацию исполнителя.
  3. У инструментальной углеродистой стали есть серьёзный минус – при нагревании она теряет твердость и режущую способность. Потому, если режущий инструмент нагревается, то предпочтительнее легированный металл. Многие легированные стали исключительны по своим свойствам, есть марки стали: магнитные, магнитотвёрдые, с повышенным электросопротивлением, жаропрочные, нержавеющие, окалиностойкие. Они незаменимы в авиационной, химической, военной промышленности.

Самой часто используемой сталью является — низкоуглеродистая обыкновенного качества, под маркировкой Ст. Она нужна в строительстве, в машиностроении, на производстве. Из неё производят:

  • Крепёжные детали (Ст1)
  • Листовое железо (Ст3, Ст2)
  • Рельсы, кулачки (Ст6)
  • Валы, оси, клинья (Ст5)
  • Зубчатые колеса, фланцы (Ст3)
  • Проволоку (Ст2)

В целом, углеродистые стали уступают по большинству показателей легированным, но достаточно надёжны, качественны, дёшевы, потому востребованы. Выбирая марку материала, стоит изучить справочную литературу, достоинства и недостатки конкретной марки, учесть множество других параметров, включая – условия эксплуатации, требуемые: жёсткость, ковкость, пластичность, цену, доступность. Выбрать одну сталь и сказать, что она идеальная невозможно – каждая из них хороша для своего случая.

Разница между легированной сталью и углеродистой сталью (Наука и природа)

Легированная сталь против углеродистой стали

Большинство из нас знают о нержавеющей стали, поскольку это обычно используется в производстве посуды. Но спросите любого, какая разница между легированной сталью и углеродистой сталью, и есть вероятность, что вы нарисуете пробел. Сталь – это сплав, который в основном содержит железо. Но его свойства можно изменить в соответствии с конкретными требованиями, добавив некоторые другие элементы. Это объясняет различия между легированной сталью и углеродистой сталью. Как видно из названия, в легированную сталь добавлены другие элементы, тогда как углеродистая сталь – это разновидность стали с более высоким содержанием углерода. Есть и другие отличия, о которых пойдет речь в этой статье..

Легированная сталь

Легированная сталь – это тип стали, в котором присутствуют некоторые другие элементы, кроме железа и углерода. Обычно добавляемыми элементами в легированной стали являются марганец, кремний, бор, хром, ванадий и никель. Количество этих металлов в легированной стали в первую очередь зависит от использования такой стали. Обычно легированная сталь изготавливается для получения желаемых физических характеристик в стали..

Легированные стали делятся на низколегированные и высоколегированные. Когда процент добавленных элементов превышает 8 (по весу), сталь называется высоколегированной сталью. В тех случаях, когда количество добавленных элементов остается ниже 8% от веса стали, это низколегированная сталь. Низколегированные стали более распространены в промышленности. В целом, добавление одного или нескольких таких элементов к стали делает ее более прочной и долговечной. Такая сталь также устойчива к коррозии и прочнее обычной стали. Чтобы изменить свойства стали, она нуждается в термической обработке, когда к ней добавляются элементы..

Чтобы сохранить сварную легированную сталь, необходимо уменьшить содержание углерода. Так как содержание углерода снижается до 0,1-0,3%, содержание легирующих элементов также уменьшается пропорционально. Эти сплавы стали известны как высокопрочные низколегированные стали. Вы будете удивлены, узнав, что нержавеющая сталь также является легированной сталью с минимальным содержанием хрома не менее 10%..

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь также известна как обычная сталь и представляет собой сплав стали, где углерод является основным компонентом, и минимальный процент других легирующих элементов не упоминается. Углеродистая сталь не является нержавеющей сталью, так как она классифицируется как легированная сталь. Как следует из названия, в стали повышается содержание углерода, что делает ее более твердой и прочной за счет применения термической обработки. Однако добавление углерода делает сталь менее пластичной. Свариваемость углеродистой стали низкая, а более высокое содержание углерода также снижает температуру плавления сплава. Удивительно, что из всех сталей, используемых в США, 85% – углеродистая сталь.

Вкратце:

Легированная сталь против углеродистой стали

• Существует много типов сталей, таких как легированная сталь и углеродистая сталь.

• Как следует из названия, легированная сталь – это тип стали, образованный добавлением различных других элементов в сталь посредством термической обработки..

• Углеродистая сталь, с другой стороны, – это сталь, в которой в основном содержится углерод, и она не требует минимального процента других элементов..

• Углеродистая сталь – это тип стали, преимущественно используемый в США.

• Нержавеющая сталь является разновидностью легированной стали

16. Классификация и маркировка углеродистых и легированных сталей по химическому составу, назначению и качеству

Сталями принято называть сплавы железа с углеродом, содержащие до 2,14% углерода. В зависимости от химического состава различают стали углеродистые и легированные .

Классификация углеродистых сталей

Углеродистые стали классифицируют: – по структуре – по способу получения – по степени раскисления – по качеству – по назначению

По качеству (качество определяется содержанием вредных примесей в стали) углеродистые стали разделяют на: – стали обыкновенного качества – качественные стали

По назначению углеродистые стали разделяют на: – конструкционные – инструментальные

Маркировка углеродистых сталей

Маркировка углеродистых сталей зависит от их качества и назначения. Стали обыкновенного качества имеют 3 группы поставки: А, Б, В. Стали группы А поставляются с гарантированными механическими свойствами, химический состав не регламентируют. Стали группы Б поставляются с гарантированным механическим составом, механические свойства не гарантируются. Стали группы В поставляются с гарантированными химическим составом и механическими свойствами.

Все эти стали обыкновенного качества (ГОСТ 380-71) маркируются буквами Ст, после которых ставится цифра от 0 до 6. Впереди марки – буква, указывающая группу поставки (для стали группы А – не ставится). В конце марки указывается степень раскисления: пс, кп (для спокойных – не указывают).

(Пример:Ст3кп – углеродистая сталь обыкновенного качества, группы поставки А, с номером 3, кипящая.ВСт4пс – углеродистая сталь обыкновенного качества, группы поставки В, с номером 4, полуспокойная).

Легированные стали. Легированными называют стали, в которые специально вводят те или иные химические элементы (хром, никель, кобальт, молибден, титан, вольфрам и др.). Эти элементы вводят с целью воздействия на структуру и получения требуемых свойств.

Легированные стали классифицируют: – по структуре в равновесном состоянии и после охлаждения на воздухе – по типу легирующих элементов и их процентному содержанию – по качеству – по назначению

По назначению стали делят на: – конструкционные – инструментальные – стали специального назначения

Маркировка легированных сталей

Маркировка легированных сталей зависит от их назначения. В основе маркировки легированных сталей лежит буквенно-цифровой метод. 

В начале марки конструкционных легированных сталей (гост 4543-71) ставятся цифры, обозначающиесодержание углерода в сотых долях процента. Далее идут большие буквы, обозначающие тот или иной легирующий элемент:

Х – хром

Б – ниобий

Н – никель

Д – медь

К – кобальт

Г – марганец

М – молибден

Р – бор

Т – титан

Ю – алюминий

В – вольфрам

Ф – ванадий

А – азот

С – кремний

(Пример: 40ХН3МФА – конструкционная легированная сталь со средним содержанием углерода 0,4%, ~1% хрома, ~3% никеля, ~1% молибдена, ~1% ванадия, высококачественная. 18ХГТ – конструкционная легированная сталь с содержанием углерода 0,18% и по 1% (приблизительно) хрома, марганца и титана.)

В начале марки инструментальных легированных сталей первая цифра – среднее содержание углерода в десятых долях процента. Если цифра не стоит, то содержание углерода в этой стали 1% и более. Затем следуют буквы и цифры, обозначающие тоже самое, что и у конструкционных легированных сталей. (Пример:ХВГ – инструментальная легированная сталь, углерода более 1%, приблизительно около 1% хрома, вольфрама, марганца).

Области применения инструмента YG-1 Нелегированная или автоматная сталь Углеродистая сталь Легированная сталь Высоколегированная сталь Конст


Режущий инструмент, инструментальная оснастка и приспособления / Cutting tools, tooling system and workholding

YG-1 | Каталог YG-1 2015 Сборный и монолитный режущий инструмент (Всего 1400 стр.)

33 Каталог YG-1 2015 Сборный и монолитный металлорежущий инструмент для станков Стр.33

Области применения инструмента YG-1 Нелегированная или автоматная сталь Углеродистая сталь Легированная сталь Высоколегированная сталь Конструкционная сталь Инструментальная сталь Нержавеющая сталь Чугун Алюминий Медный сплав HRc24 HRc28 ( HB250) ( HB275) HRc28 (HB275 ) HRc28 ( HB275) HRc28 (HB275 ) HRc37 ( HB350) HRc37 (HB350 ) HRc24 ( HB250) HRc24 (HB250 ) HRc13 ( HB200) HRc13 (HB200 ) HRc28 HRc19 ( HB275) ( HB220) HRc19 (HB220 ) HRc8 ( HB180) HB110 № ДАЛЕЕ YG-1 CO.,LTD- 33




См.также / See also :

Формулы для расчета сверления / Formulas for drilling

Формулы фрезерования / Milling formulas

Сверла Конструкция / Parts of a drill

Концевые фрезы по металлу Конструкция / Parts of an end mill

Диаметр отверстия под резьбу / Tap drill sizes

Перевод дюймов в мм Таблица / Inches to mm Conversion table

Аналоги марок стали Таблица / Workpiece material conversion table

Скорость резания от диаметра Таблица / Surface speed to RPM conversion
YG-1


Каталог
YG-1
2017
Сверла
Метчики
Фрезы
Оснастка
(ENG DEU)
(1776 страниц)

Каталог
YG-1
2016
Станочный
режущий
инструмент
и оснастка
(англ.яз. / ENG)
(1372 страницы)

Каталог
YG-1
2015
Сборный и
монолитный
режущий
инструмент
(1400 страниц)

Catalog
YG-1
2014
Cutting tools
Tool holders
(ENG DEU)
(1500 pages)

Каталог
YG-1
2013
Режущий
инструмент
(англ.яз. / ENG)
(835 стр.)

Каталог
YG-1
2010
Металлорежущий
инструмент
и оснастка
(ENG DEU)
(1197 стр.)

Режущий инструмент, инструментальная оснастка и приспособления /
Cutting tools, tooling system and workholding

Каталог YG-1 2015 Сборный и монолитный режущий инструмент (Всего 1400 стр.)

3031 Монолитные и сборные сверла YG-1 в содержании раздела инструментального каталога 2015 года на русском языке Для обработки стали общего назна32 Иллюстрированный обзор номенклатуры сменных режущих пластин YG-1 для сборного сверлильного металлорежущего инструмента Таблица применения Ма34 Южнокорейские быстрорежущие и твердосплавные сверла YG-1 Иллюстрированный обзор номенклатуры металлорежущего сверлильного инструмента Общий3536

30лс16нж Задвижка клиновая из легированной стали (муфтовая) ЗКС

За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая 15 10,0 под приварку, фланцевое под привод, ручное У, УХЛ амми­ак, во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 жа­ро­про­чная сталь, ле­ги­ро­ван­ная сталь, мо­ли­бден­со­дер­жа­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая 20 10,0 под приварку, фланцевое под привод, ручное У, УХЛ амми­ак, во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 жа­ро­про­чная сталь, ле­ги­ро­ван­ная сталь, мо­ли­бден­со­дер­жа­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая 25 10,0 под приварку, фланцевое под привод, ручное У, УХЛ амми­ак, во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 жа­ро­про­чная сталь, ле­ги­ро­ван­ная сталь, мо­ли­бден­со­дер­жа­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая 32 10,0 под приварку, фланцевое под привод, ручное У, УХЛ амми­ак, во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 жа­ро­про­чная сталь, ле­ги­ро­ван­ная сталь, мо­ли­бден­со­дер­жа­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая 40 10,0 под приварку, фланцевое под привод, ручное У, УХЛ амми­ак, во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 жа­ро­про­чная сталь, ле­ги­ро­ван­ная сталь, мо­ли­бден­со­дер­жа­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая 50 10,0 под приварку, фланцевое под привод, ручное У, УХЛ амми­ак, во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 жа­ро­про­чная сталь, ле­ги­ро­ван­ная сталь, мо­ли­бден­со­дер­жа­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая 65 10,0 под приварку, фланцевое под привод, ручное У, УХЛ амми­ак, во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 жа­ро­про­чная сталь, ле­ги­ро­ван­ная сталь, мо­ли­бден­со­дер­жа­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая 80 10,0 под приварку, фланцевое под привод, ручное У, УХЛ амми­ак, во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 жа­ро­про­чная сталь, ле­ги­ро­ван­ная сталь, мо­ли­бден­со­дер­жа­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая 100 10,0 под приварку, фланцевое под привод, ручное У, УХЛ амми­ак, во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 жа­ро­про­чная сталь, ле­ги­ро­ван­ная сталь, мо­ли­бден­со­дер­жа­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая 125 10,0 под приварку, фланцевое под привод, ручное У, УХЛ амми­ак, во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 жа­ро­про­чная сталь, ле­ги­ро­ван­ная сталь, мо­ли­бден­со­дер­жа­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая 150 10,0 под приварку, фланцевое под привод, ручное У, УХЛ амми­ак, во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 жа­ро­про­чная сталь, ле­ги­ро­ван­ная сталь, мо­ли­бден­со­дер­жа­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая 200 10,0 под приварку, фланцевое под привод, ручное У, УХЛ амми­ак, во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 жа­ро­про­чная сталь, ле­ги­ро­ван­ная сталь, мо­ли­бден­со­дер­жа­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая 250 10,0 под приварку, фланцевое под привод, ручное У, УХЛ амми­ак, во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 жа­ро­про­чная сталь, ле­ги­ро­ван­ная сталь, мо­ли­бден­со­дер­жа­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая 300 10,0 под приварку, фланцевое под привод, ручное У, УХЛ амми­ак, во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 жа­ро­про­чная сталь, ле­ги­ро­ван­ная сталь, мо­ли­бден­со­дер­жа­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая 350 10,0 под приварку, фланцевое под привод, ручное У, УХЛ амми­ак, во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 жа­ро­про­чная сталь, ле­ги­ро­ван­ная сталь, мо­ли­бден­со­дер­жа­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая 400 10,0 под приварку, фланцевое под привод, ручное У, УХЛ амми­ак, во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 жа­ро­про­чная сталь, ле­ги­ро­ван­ная сталь, мо­ли­бден­со­дер­жа­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая 500 10,0 под приварку, фланцевое под привод, ручное У, УХЛ амми­ак, во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 жа­ро­про­чная сталь, ле­ги­ро­ван­ная сталь, мо­ли­бден­со­дер­жа­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая ком­пакт­ная с вы­движ­ным шпин­де­лем, класс гер­ме­ти­чно­сти A 15 10,0 фланцевое под привод, ручное У, УХЛ во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 ле­ги­ро­ван­ная сталь, не­ржа­ве­ю­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая ком­пакт­ная с вы­движ­ным шпин­де­лем, класс гер­ме­ти­чно­сти A 20 10,0 фланцевое под привод, ручное У, УХЛ во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 ле­ги­ро­ван­ная сталь, не­ржа­ве­ю­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая ком­пакт­ная с вы­движ­ным шпин­де­лем, класс гер­ме­ти­чно­сти A 25 10,0 фланцевое под привод, ручное У, УХЛ во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 ле­ги­ро­ван­ная сталь, не­ржа­ве­ю­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая ком­пакт­ная с вы­движ­ным шпин­де­лем, класс гер­ме­ти­чно­сти A 32 10,0 фланцевое под привод, ручное У, УХЛ во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 ле­ги­ро­ван­ная сталь, не­ржа­ве­ю­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая ком­пакт­ная с вы­движ­ным шпин­де­лем, класс гер­ме­ти­чно­сти A 40 10,0 фланцевое под привод, ручное У, УХЛ во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 ле­ги­ро­ван­ная сталь, не­ржа­ве­ю­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая ком­пакт­ная с вы­движ­ным шпин­де­лем, класс гер­ме­ти­чно­сти A 50 10,0 фланцевое под привод, ручное У, УХЛ во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 ле­ги­ро­ван­ная сталь, не­ржа­ве­ю­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая ком­пакт­ная с вы­движ­ным шпин­де­лем, класс гер­ме­ти­чно­сти A 80 10,0 фланцевое под привод, ручное У, УХЛ во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 ле­ги­ро­ван­ная сталь, не­ржа­ве­ю­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая ком­пакт­ная с вы­движ­ным шпин­де­лем, класс гер­ме­ти­чно­сти A 100 10,0 фланцевое под привод, ручное У, УХЛ во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 ле­ги­ро­ван­ная сталь, не­ржа­ве­ю­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая ком­пакт­ная с вы­движ­ным шпин­де­лем, класс гер­ме­ти­чно­сти A 150 10,0 фланцевое под привод, ручное У, УХЛ во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 ле­ги­ро­ван­ная сталь, не­ржа­ве­ю­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая ком­пакт­ная с вы­движ­ным шпин­де­лем, класс гер­ме­ти­чно­сти A 200 10,0 фланцевое под привод, ручное У, УХЛ во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 ле­ги­ро­ван­ная сталь, не­ржа­ве­ю­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая ком­пакт­ная с вы­движ­ным шпин­де­лем, класс гер­ме­ти­чно­сти A 250 10,0 фланцевое под привод, ручное У, УХЛ во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 ле­ги­ро­ван­ная сталь, не­ржа­ве­ю­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая ком­пакт­ная с вы­движ­ным шпин­де­лем, класс гер­ме­ти­чно­сти A 300 10,0 фланцевое под привод, ручное У, УХЛ во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 ле­ги­ро­ван­ная сталь, не­ржа­ве­ю­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая ком­пакт­ная с вы­движ­ным шпин­де­лем, класс гер­ме­ти­чно­сти A 400 10,0 фланцевое под привод, ручное У, УХЛ во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 ле­ги­ро­ван­ная сталь, не­ржа­ве­ю­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь
За­дви­жка 30лс16нж кли­но­вая ком­пакт­ная с вы­движ­ным шпин­де­лем, класс гер­ме­ти­чно­сти A 500 10,0 фланцевое под привод, ручное У, УХЛ во­да и пар, га­зо­о­бра­зные сре­ды, неф­те­про­дук­ты от -60 до 600 ле­ги­ро­ван­ная сталь, не­ржа­ве­ю­щая сталь, угле­ро­ди­стая сталь

Марки стали

Сталь – это сплав железа с углеродом. Количество углерода в стали составляет до 0,2 %. Можно выделить две основные группы сталей: углеродистые стали и легированные стали. Рассмотрим каждую из них. Углеродистые стали. 

Существует углеродистая конструкционная и углеродистая инструментальная стали. В свою очередь, конструкционная сталь бывает обыкновенного качества и качественная. Все конструкционные стали имеют в своем составе углерод не более 0,6 %. 

Конструкционная сталь обыкновенного качества обладает средней прочностью, поэтому используется не в слишком сложных и ответственных конструкциях. Производят этот тип стали, в конвертерах и мартеновских печах. К данной группе относят следующие марки стали: Ст0, Ст1Кп, Ст1Пс, Ст1Сп, Ст2Кп, Ст2Пс, Ст2Сп, Ст3Кп, Ст3Пс, Ст3Сп, Ст3Гпс,Ст3Гсп, Ст4Кп, Ст4Пс, Ст4Сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс,Ст6пс,Чт6сп. 

Давайте определимся, что означают буквы и цифры, зашифрованные в названии марки стали. 
Ст – сталь 
0,1,2,3,4,5,6 – показатель содержания углерода и временного сопротивления. 
кп – кипящая сталь, 
пс – полуспокойная сталь, 
СП – спокойная сталь. 

Что касается качественной конструкционной стали, то она, скорее, предназначена для изготовления изделий, выдерживающих большую нагрузку. Она обладает высокой сопротивляемостью ударам. 

Углеродистая качественная конструкционная сталь ГОСТ 1050-88. Используется для горячекатаного, кованого сортового и калиброванного проката. Из углеродистой качественной конструкционной стали производят следующие сорта стали: 08, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 60, 05кп, 08кп, 08пс, 10кп, 10пс, 11кп, 15кп, 15пс, 18кп, 20кп, 20пс. 

Легированные стали. Легированной называют сталь, которая имеет в своем составе так называемые легирующие элементы. Легированные стали, так же, как и углеродистые могут быть конструкционными и инструментальными. Что дают легирующие элементы стали? Экономию металла, долгий срок службы и высокую прочность. легированные конструкционные стали бывают качественными, высококачественными и особо высококачественными. 

Конструкционная низколегированная и легированная стали. 
К данной группе сталей относят стали: 
ГОСТ 19281-89 – низколегированная конструкционная сталь повышенной прочности; 
ГОСТ 4543-71 – легированная конструкционная сталь; 
ГОСТ 14959-79 – рессорно-пружинная сталь; 
ГОСТ 5632-72 – коррозионностойкая, жаростойкая, жаропрочная сталь; 

ГОСТ 1435-74 – углеродистая инструментальная сталь; 
ГОСТ 5950-73 – легированная инструментальная сталь; 
ГОСТ 1414-75 – конструкционная сталь повышенной и высокой обрабатывемости резанием. 
ГОСТ 801-78 – подшипниковая сталь; 

Каждая марка стали имеет свое назначение и применение. Имеет смысл более подробно описать каждую из них. 

Ст0 – непрочная сталь, поэтому используется, в основном, для несложных конструкций, связанных со строительством, прокладками шайб и т.д. Такая сталь не выдерживает большой нагрузки. 
Ст1 – данный сорт стали имеет хорошую свариваемость, поэтому используется в различных сварных металлоконструкциях. 
Ст2 – так же, как и предыдущий сорт, имеет хорошую свариваемость, но более прочна. Из данного сорта стали изготавливают рамы, оси, ключи, валики. 
Ст3 – сорт стали, имеющий неплохую твердость. Используется для изготовления цементируемых деталей, крюков кранов и т.д. 
Ст4 – не обладает высокими прочностными характеристиками. Хорошо подходит для изготовления валов, тяг, болтов и т.д. 
Ст5 – сорт стали, обладающий высокой прочностью. Служит для изготовления валов, осей и т.д. 
Ст6 – не уступает по прочности Ст5. Подходит для использования муфт и валов. 

08 кл. 10 – из данного сорта стали изготавливают, как правило, детали, методом холодной штамповки и высадки. 
15, 20 – детали, не требующие большой нагрузки. принцип работы – работа на истирание. 
30, 35 – оси, диски, рычаги. 
40, 45 – имеет высокие прочностные характеристики. 
50, 55 – эксцентрики, рессоры и пружины, не требующие высокой нагрузки. 
60 – характеризуется высокой прочностью, поэтому подходит для производства пружинных колец, дисков сцепления, амортизаторов. 
09Г2С – используется для производства паровых котлов, в химической, нефтегазоперерабатывающей промышленности. 
10ХСНД – судостроение, машиностроение, химическая промышленность. 
15ХСНД – из этой марки стали изготавливают детали вагонов, судов. Отличительная особенность – повышенная стойкость к коррозии. 
40Х – детали, обладающие средней износостойкостью. 
18ХГТ – выдерживает высокие ударные нагрузки, поэтому подходит для производства деталей, таких как втулки, кулачковые муфты и т.д. 
30ХГСА – обладает высокой прочностью, поэтому используется для серьезных металлических конструкций в строительстве и т.д. 
08Х18Н10 –выдерживает высокие температуры и влияние агрессивных сред. 
12Х18Н10Т – обладает высокой свариваемостью. 
65, 70, 75, 80, 65Г, 50ХФА, 60С2А – прекрасно подходит для изготовления рессор и пружин. 
У8А – отвертки, накатные ролики, стамески. 
У10А – гладкие калибры, матрицы для холодной штамповки. 
ХГС – валики холодной прокатки, матрицы. 
ХВГ – режущие и измерительные инструменты. 
Х12, Х12ВМ – гибочные и вырубные штампы. 
4ХС – штампы горячей высадки. 
А12, А40Г – обладает высокой прочностью, служит для изготовления мелких деталей. 
А30, А40Г – плохо поддается обработке, выдерживает высокие нагрузки.
ШХ15 – используется для изготовления шариков, роликов, плунжеров. 

Для расшифровки значения букв в названии марок сталей приведем следующую информацию. 
А – высококачественная сталь 
Ш – особовысококачественная сталь 
Т – термически обработанная сталь 
Н – нагартованная сталь 
У – содержание углерода.

Марки стали. Краткое описание особенностей

Раскисление стали означает процесс удаление кислорода из стали для улучшения механических свойств металла.

Спокойная сталь – это сталь, из которой практически полностью удален кислород, в результате чего образовалось усадочная раковина на поверхности слитка.

Полуспокойная сталь – сталь, в которой выделение газов не полностью подавляется. Такая сталь раскисляется частично. Степень раскисления меньше, чем в кипящей стали. Содержание углерода в такой стали, как правило, 0,15 – 0,30 %, благодаря чему такой вид стали широко применяется при производстве труб, сортового проката, арматуры.

Кипящая сталь – не раскисленная сталь, в которой содержится высокий процент кислорода. Сталь такого вида менее прочна, но отличается хорошей пластичностью. Малое содержание углерода и марганца, что удешевляет ее производство.

Легированная сталь – это углеродистая сталь, в которую для улучшения химических и технических свойств, вводятся легированные элементы. Низколегированная сталь содержит до 2,5 % химических элементов, среднелегированная – до 10 %, и высоколегированная – свыше 10 %. Сталь этого вида применяется при производстве тяжелонагруженных деталей. Особенностью является высокие механические эксплуатационные свойства.

Ст. 3 ПС/СП

Сталь обыкновенного качества.
«СП» – спокойная сталь.
«ПС» – полуспокойная сталь
Цифра определяет содержание углерода.

 

Ст.10, Ст.20, Ст.30

Качественная нелегированная сталь.
Цифра определяет содержание углерода в десятых долях (0,10, 0,20, 0,30 %).

Конструкционная низколегированная сталь.
Содержание углерода – 0,09%. Не менее 2,5 % кремния и марганца

0Х; 30Х; 40Х

Марка указывает на содержание углерода и хрома.
Первая цифра показывает содержание углерода в сотых долях.

С345Т; С390К

Строительная сталь.
Цифра означает мини мальный предел текучести.
Индекс «Т» означает термоупрочненный прокат.
Индекс «К» – означает повышенную коррозийную стойкоть стали.

У7; У8А; У8Г

Инструментальная нелегированная сталь.
Буква «У» означает класс качества.
Цифра – среднее содержание углерода.
Наличие буквы «А» и «Г» указывает на дополнительное содержание марганца.

9ХВГ

Конструкционная легированная сталь.

Кованая углеродистая, легированная и инструментальная сталь

Опись углерода, сплавов и инструментальной стали

Scot Forge имеет инвентарь различных марок, которые клиенты могут заказать для своих нужд и спецификаций в поковках из углеродистых сплавов и инструментальной стали:

1010

1050

17 CrNiMo6

4320

9310

A182F12

MIL-S 23284CL1

1018

1055

2317

4330В

52100

A182F22

MIL-S 23284CL2

1020

1060

3310

4340

Класс ABS 2

А 182F91

НИТРАЛЛОЙ “Н”

1021

1065

4130

4350

EX55

A336F1

НИТРАЛЛОЙ 135

1022

1070

4130API

4620

HY80

A336F22A

D-2

1026

1080

4140

4820

HY100

A350LF2

H-13

1029

1117

4142

6150

А 105

A350LF3

L-6

1030

1141

4145

8620

A182FI

A508CL2

1035

1146

4150

8622

A182F5

A508CL3

1040

1541В

4150 РЕЗ.

8630

A182F9

A723GR2

1045

15B22

43B17

8822

A182F11

A723GR3

Характеристики кованой углеродистой, легированной и инструментальной стали

Углеродистая сталь

Прокаливаемость углеродистой стали ограничена, поскольку в материале используется только углерод.Многие марки углеродистой стали подвергаются закалке с помощью термической обработки, которая включает этапы закалки и отпуска; однако сверхвысокая прочность нержавеющих сталей не может быть достигнута с помощью углеродистой стали.

Легированная сталь

Добавление легирующих элементов – Марганец, хром, никель и молибден являются одними из элементов, используемых для повышения прочности, ударной вязкости и износостойкости по сравнению с углеродистой сталью. Другие желательные характеристики, такие как коррозионная стойкость, прочность при повышенных температурах и сопротивление ползучести, также достигаются за счет добавления легирующих элементов.

Инструментальная сталь

Основными легирующими элементами в инструментальной стали являются хром, молибден, ванадий и вольфрам. Эти твердосплавные формирователи позволяют инструментальной стали противостоять деформации и сохранять острую режущую кромку при высоких температурах.

Гарантия качества

Scot Forge гордится сертификатами ISO 9001: 2015 и AS9100D, и наша команда стремится обеспечить высочайшее удовлетворение потребностей клиентов. Дальнейшее развитие аэрокосмической продукции привело к аккредитации NADCAP в области термической обработки и неразрушающего контроля титановых материалов.


Каждый клиент Scot Forge работает с квалифицированной командой, которая будет вести каждую поковку из углеродистой и инструментальной стали от запроса до размещения заказа, производства, затем проверки и отгрузки.

SIS для углеродистых и низколегированных сталей – Sandvik Materials Technology

1. Идентификация вещества и компании

1.1. Идентификатор товара

Название продукта: Углеродистые и низколегированные стали.

Сталь бывает в виде массивных изделий: полуфабрикаты, полосы, пруток, пруток, проволока и трубы.Продукция продается под торговыми марками Sandvik и с обозначениями классов, такими как Sandvik Finemac ™, Sandvik 20C, Sanbar 20, Sanbar 23, Sanbar 61 и Sanbar 64, а также, если применимо, с обозначениями в соответствии с различными международными и национальными стандартами.

1.2. Соответствующие установленные области применения смеси и нерекомендуемые области применения

Эти продукты широко используются в самых различных приложениях, особенно там, где есть требования, например, высокая прочность, высокая усталостная прочность, хорошая износостойкость и хорошая обрабатываемость.Однако эти продукты имеют ограниченную стойкость к влажной коррозии и высокотемпературной коррозии в газах. Это означает, что эти продукты Sandvik используются во многих различных промышленных приложениях, например, в автомобильной промышленности, в изделиях с небольшими размерами и высокими допусками в электрических и электронных приборах и часах, а также в компонентах при операциях по бурению горных пород.

1,3. Подробная информация о поставщике паспорта безопасности

Производитель, поставщик
AB Sandvik Materials Technology, включая все ее дочерние предприятия-производители.Адрес главного офиса:
AB Sandvik Materials Technology
SE-811 81 SANDVIKEN
Швеция
Тел .: +46 26 26 00 00
materials.sandvik

Отдел информационного обеспечения

Департамент окружающей среды, здоровья и безопасности
AB Sandvik Materials Technology
SE-811 81 SANDVIKEN
Швеция
Тел .: + 46- (0) 26-26 00 00

[email protected]

1,4. Экстренная информация

В экстренных случаях обратитесь к консультанту в местных органах власти.

2. Идентификация опасностей

2.1. Классификация смеси

Классификация Краткая характеристика опасности
Carc. 2 h451: Предположительно вызывает рак
СТОТ РЭ 1 h472: вызывает повреждение органов в результате длительного или многократного воздействия
Skin Sens. 1 h417: Может вызывать аллергическую реакцию

Таблица 1 Классификация в соответствии с постановлением EC 1272/2008.

2.2. Элементы этикеток

Поскольку эти изделия являются сплавами, маркировка не требуется

2.3. Прочие опасности

Углеродистые и низколегированные стали в поставляемых формах не представляют опасности для человека или окружающей среды. Однако, если человек уже сенсибилизирован к никелю, продолжительный контакт кожи с низколегированной сталью, содержащей никель, может привести к аллергической дерматологической реакции. О канцерогенных эффектах, возникающих в результате воздействия углеродистой и низколегированной стали, не сообщалось ни в эпидемиологических исследованиях, ни в испытаниях на животных.

Во время обработки могут образовываться пыль и дым, например, в сварке, резке и шлифовании. Если концентрация пыли и дыма в воздухе чрезмерна, их вдыхание в течение длительного времени может повлиять на здоровье рабочих, в первую очередь на легкие.

3. Состав (информация о компонентах)

Элемент Номер CAS EINECS Концентрация, мас.% Классификация Краткая характеристика опасности
Никель 7440-02-0 231-111-4 <4 Carc2 h451: Предположительно вызывает рак
Skin Sens.1 h417: Может вызывать аллергическую реакцию
СТОТ РЭ 1 h472: вызывает повреждение органов в результате длительного или многократного воздействия
Хром 7440-47-3 231-157-5 <4
Марганец 7439-96-5 231-105-1 <2
молибден 7439-98-7 231-107-2 <1
Утюг 7439-89-6 231-096-4 баланс

4.Меры первой помощи

4.1. Описание мер первой помощи

Специальных мер первой помощи, разработанных для углеродистых и низколегированных сталей, не существует. Следует обратиться за медицинской помощью в случае чрезмерного вдыхания пыли, физического повреждения кожи или глаз.

4.2. Наиболее важные симптомы и эффекты, как острые, так и замедленные

Соответствующей информации не обнаружено.

4.3. Указание на необходимость немедленной медицинской помощи и специального лечения

Соответствующей информации не обнаружено.

5. Противопожарные мероприятия

5.1. Средства пожаротушения

Углеродистые и низколегированные стали в массивной форме негорючие.
Однако следует проявлять осторожность, чтобы не подвергать мелкую технологическую пыль (например, от шлифовальных и пескоструйных операций) воздействию высоких температур, поскольку она может представлять потенциальную опасность пожара.

5.2. Особые опасности, исходящие от смеси

Не идентифицированы.

5.3. Совет для пожарных

Не идентифицированы.

6. Меры при случайной утечке

6.1. Меры личной безопасности, защитное снаряжение и порядок действий в чрезвычайной ситуации

Не применимо.

6.2. Меры по защите окружающей среды

Не применимо

6.3. Методы и материалы для локализации и очистки

Не применимо

6.4 Ссылка на другие разделы

Нет.

7. Транспортировка и хранение

7.1. Меры предосторожности для безопасного обращения

При обращении со сталью не требуется специальных технических мер.Следует соблюдать обычные меры предосторожности, чтобы избежать травм свернутыми в бухты или связками изделиями, возможно, с острыми краями:

Ремни или ленты, используемые для крепления некоторых продуктов, не следует использовать для подъема. Бухты и связанные продукты (например, секции, стержни, стержни и т. Д.) Могут разойтись при снятии ленты, а сама лента может вызвать повреждение глаз или другую травму при снятии напряжения.

Некоторые продукты в результате обработки могут быть хрупкими или иметь остаточное напряжение, которое может вызвать разрушение или значительную деформацию.

У всех продуктов могут быть острые края, которые могут вызвать порезы, и при резке могут образоваться летящие частицы.

Следует носить подходящую защитную одежду и оборудование, например, средства защиты рук и глаз, а также применять системы работы, учитывающие любые опасности, возникающие из-за риска разрушения или ослабления натяжения при разрыве открытой ленты.

Следует использовать подходящие стойки для обеспечения устойчивости при хранении узких рулонов.

7.2. Условия безопасного хранения с учетом несовместимости

Продукт стабилен при хранении. Однако следует иметь в виду, что продукты могут иметь острые края, и для хранения следует использовать достаточно прочное место, способное выдержать значительный вес продуктов.

7.3. Конечное использование

Не идентифицированы.

8. Контроль воздействия / индивидуальная защита

8.1. Параметры управления
Элементы TD ID РД
Оксид железа как Fe 3.5
Марганец и его неорганические соединения как Mn 0,2 0,05
Хром и его соединения как Cr 0,5
Никель как Ni 0,5
Молибден как Мо 10 5

Таблица 3 Пределы воздействия на рабочем месте, NGV, (мг / м 3 ) в Швеции .
NVG = Nivågränsvärde (выдержка в течение одного рабочего дня)
TD = Всего пыли.

ID = вдыхаемая пыль
RD = вдыхаемая пыль

8.2. Средства контроля воздействия

8.2.1. Соответствующие технические средства контроля

При обработке всех металлических материалов воздействие дыма и пыли должно быть ниже любых установленных законом ограничений.

При использовании могут образовываться пыль и дым, например резанием, шлифовкой и сваркой, которые могут содержать материалы, подверженные ограничениям воздействия.Чтобы гарантировать, что эти пределы не превышаются, должна быть предусмотрена соответствующая общая или местная вентиляция или вытяжка дыма.

8.2.2. Средства индивидуальной защиты, такие как средства индивидуальной защиты

В соответствии с европейскими и национальными правилами охраны здоровья и безопасности, необходимо оценить потребность в средствах индивидуальной защиты, и для тех рабочих, которым грозит вдыхание, должна быть предусмотрена соответствующая утвержденная защита органов дыхания. Следует использовать подходящие средства защиты рук и глаз там, где существует риск порезов, разлетающихся частиц, теплового излучения сварки или контакта с маслами во время обработки.

Процесс сварки должен выполняться только обученными рабочими с индивидуальными средствами защиты в соответствии с законами каждого государства-члена, касающимися безопасности.

8.2.3. Контроль воздействия на окружающую среду

Выбросы из вентиляции или оборудования на рабочем месте должны контролироваться, чтобы гарантировать соблюдение экологического законодательства.

9. Физико-химические свойства

9.1. Информация об основных физико-химических свойствах

Внешний вид: Solid; серый металлик, от тусклого до ярко-полированного.Иногда поставляется с окисленными синими / черными поверхностями.
Запах: Без запаха
Растворимость в воде: Нерастворимый
Таяние: 1300 ° C – 1520 ° C
Плотность: 7,6 – 8,0 г / см 3
Тепловое расширение (среднее значение 20-100 ° C): 11-13 x 10 ° C
Теплопроводность (RT): 30-75 Вт / м ° C
Магнитный: Углеродистые и низколегированные стали являются ферромагнитными.

9.2. Прочая информация

Теплопроводность при 20 ° C, 30-75 Вт / (м · К), в зависимости от марки.
Не взрывоопасен.

10. Стабильность и реакционная способность

10.1. Реакционная способность

Углеродистые и низколегированные стали стабильны и не вступают в реакцию при нормальных атмосферных условиях.

10.2. Химическая стабильность

Углеродистые и низколегированные стали относительно стабильны и не вступают в реакцию при нормальных атмосферных условиях.Однако они могут разъедать (ржаветь) со скоростью, которая увеличивается с повышением влажности и температуры.

10.3. Возможность опасных реакций

Может реагировать при контакте с сильными кислотами с выделением газообразных продуктов разложения кислоты, например водород, оксиды азота.

10.4. Условия, которых следует избегать

При нагревании до очень высоких температур могут образовываться пары (например, при резке, сварке или плавлении).

10,5. Несовместимые материалы

Может реагировать при контакте с кислотами с выделением газообразных продуктов разложения кислоты, например.грамм. водород, оксиды азота.

10,6. Опасные продукты разложения

См. Раздел 10.3. и 10.5.

11. Информация о токсичности

11.1. Информация о токсикологическом воздействии

Острая токсичность

Углеродистые и низколегированные стали не обладают острой токсичностью.

Раздражение

Путь воздействия, вызывающий озабоченность, – вдыхание. Эти изделия из углеродистой стали и низколегированной стали имеют массивную форму и не допускают вдыхания.

Коррозионная активность

Углеродистые и низколегированные стали не вызывают коррозии кожи.

Сенсибилизация

Никель классифицируется как сенсибилизатор кожи. Он вызывает сенсибилизацию кожи у восприимчивых людей в результате длительного интимного контакта с кожей (например, ношения украшений).

Токсичность при повторной дозе

Во время механической обработки, газовой резки или сварки может образовываться пыль или пары, содержащие сложные или смешанные оксиды (шпинели) ее компонентов.В течение длительного времени вдыхание чрезмерных концентраций в воздухе может иметь долгосрочные последствия для здоровья, в первую очередь затрагивая легкие.

Канцерогенность

Углеродистые и низколегированные стали могут содержать никель, который классифицирован, см. Раздел 2 «Идентификация опасностей».

Путь воздействия, вызывающий озабоченность, – вдыхание. Эти изделия из нержавеющей стали имеют массивную форму и не допускают вдыхания.

Мутагенность

Углеродистые и низколегированные стали не относятся к мутагенным.

Токсичность для воспроизводства

Углеродистые и низколегированные стали не токсичны для воспроизводства.

12. Экологическая информация

12.1. Токсичность.

Не экотоксичен.

12.2. Стойкость и разлагаемость

Не актуально.

12,3. Потенциал биоаккумуляции

Нет.

12,4. Подвижность в почве

Не растворяется в воде. Неподвижный.

12,5. Результаты оценки PBT и vPvB

Не актуально.

12.6. Другие побочные эффекты

Вредные эффекты отсутствуют. Никаких особых мер предосторожности не требуется.

13. Рекомендации по утилизации

13.1 Методы обращения с отходами

Излишки и лом (отходы) углеродистых сталей и низколегированных сталей являются ценным сырьем и востребованы для производства высококачественной нержавеющей стали.

Пути рециркуляции хорошо известны, поэтому рециркуляция является предпочтительным способом утилизации. Вывоз на свалку не наносит вреда окружающей среде, но является пустой тратой ресурсов и поэтому менее желателен, чем переработка.

14. Транспортная информация

Никаких особых мер предосторожности не требуется.
Продукт не классифицируется как опасный для транспортировки.

15. Нормативная информация

15.1. Нормы безопасности, здоровья и окружающей среды / специфические законодательные акты для смеси

Стали, содержащие 1% или более никеля, классифицируются так же, как никель, см. Раздел 2.

15.2. Оценка химической безопасности

Оценка химической безопасности не публиковалась.

16. Прочая информация

Материалы, контактирующие с пищевыми продуктами

Совет Европы опубликовал опубликованный документ «Металлы и сплавы, используемые в материалах и изделиях, контактирующих с пищевыми продуктами – Практическое руководство для производителей и регулирующих органов», 1 st ed 2013, чтобы гарантировать, что металлические материалы, используемые в контакте с пищевыми продуктами, соответствуют постановлению EC 1935 / 2004 г.В документе есть раздел о нержавеющих сталях.

Ссылки на правила

Углеродистая сталь и изделия из низколегированной стали считаются изделиями в соответствии с постановлением ЕС 1907/2006, касающимся регистрации, оценки, разрешения и ограничения использования химикатов (REACH). В соответствии с REACH и постановлением EC 1272/2008 по классификации, маркировке и упаковке веществ и смесей (CLP) только вещества и препараты требуют паспорта безопасности (SDS).Хотя изделия согласно REACH не требуют классического паспорта безопасности, к изделиям должна прилагаться информация, достаточная для безопасного использования и утилизации. Чтобы соответствовать этому требованию, был разработан паспорт безопасности (SIS).

Швеция

AFS 2018: 1 Hygieniska gränsvärden (Гигиенические предельные значения)

Великобритания

Руководство по охране здоровья и безопасности
Eh36: Профессиональные кожные заболевания Меры предосторожности для здоровья и безопасности
Eh50: Пределы воздействия на рабочем месте 2002
Eh52: Стратегии мониторинга токсичных веществ
Eh54: Пыль на рабочем месте: Общие принципы защиты 1990
EH54: Оценка Воздействие дыма от сварки и родственных процессов
EH55: Контроль над воздействием дыма от сварки, пайки и аналогичных процессов.

Финляндия

HTP Haitallisiki tunnetut pitoisuudet 2000 (www.occuphealth.fi)

ЕС

Изделия из углеродистой и низколегированной стали в соответствии с разделом 1 данной SIS соответствуют требованиям, нормам или руководствам, приведенным в:
HJ Cross, J Beach, LS Levy, S Sadhra, T Sorahan, C. McRoy: Производство, обработка и использование нержавеющей стали: Обзор воздействия на здоровье.
Подготовлено для Eurofer Институтом гигиены труда Университета Бирмингема, 1999 г.

Директива ЕС 2011/65 / EU от 8 июня 2011 г. об ограничении использования некоторых опасных веществ в электрическом и электронном оборудовании (RoHS).

EN 1811: Эталонный метод испытаний для выделения никеля из продуктов, предназначенных для прямого и длительного контакта с кожей.

Комментарии

Таблица 1, согласно CLP, углеродистые и низколегированные стали, содержащие более 1% никеля, по умолчанию должны классифицироваться так же, как и сам никель.

Нет прямых доказательств канцерогенного воздействия никелевых сплавов на человека, а также косвенных данных, полученных от животных, испытанных соответствующими способами, например, при вдыхании или проглатывании. В других исследованиях с использованием нерелевантных путей на животных, сплавы с содержанием никеля до 40% не вызывали значительного увеличения заболеваемости раком. Исследования рабочих, подвергающихся воздействию никелевого порошка, пыли и паров, образующихся при производстве никелевых сплавов и нержавеющих сталей, не показали опасности рака дыхательных путей.

Многочисленные патч-тесты показали, что большинство нержавеющих сталей не вызывают сенсибилизации.Однако исследования показали, что у некоторых людей, уже сенсибилизированных к никелю, тесный и продолжительный контакт кожи с повторно сульфированными типами нержавеющей стали без механической обработки с 0,15 – 0,35% S (EN 1.4105, 1.4523, 1.4305, 1.4570 ) может вызвать аллергическую реакцию. Использование продуктов, содержащих Ni и вступающих в прямой и продолжительный контакт с кожей, ограничено 2004/96 / EC. Столбики, вставляемые в проколотые уши и другие части тела при эпителизации раны, не должны содержать более 0,050% Ni.Другие Ni-содержащие продукты, находящиеся при прямом и продолжительном контакте с кожей, должны выделять не более 0,5 мг / см2 в неделю Ni, как определено в EN 1811.

Дым от сварки и газовой резки может содержать соединения шестивалентного хрома. Исследования показали, что некоторые соединения шестивалентного хрома могут вызывать рак. Однако эпидемиологические исследования среди сварщиков не показывают дополнительного повышенного риска рака при сварке нержавеющих сталей по сравнению с несколько повышенным риском при сварке сталей, не содержащих хром.Публикация Управления здравоохранения и безопасности Великобритании «Контроль дыма, возникающего при электродуговой сварке нержавеющей стали» указывает на то, что существует некоторый риск развития астмы из-за соединений хрома (VI) и никеля в дыме при сварке нержавеющей стали. Однако сварочный дым из нержавеющей стали не соответствовал критериям классификации Европейского Союза, требуемым для вещества, способного вызывать астму.

Список литературы

1.

N Becker:
Смертность от рака среди сварщиков дуговой сварки, подвергшихся воздействию паров, содержащих хром и никель.
Результаты третьего наблюдения: 1989–1995 гг.

2.

Отчет Международного комитета по канцерогенезу никеля у человека: Scand J, Work Environ
Health 1990, 16; 1–82

3.

Международное агентство по изучению рака. Хром, никель и сварка.
«Монография МАИР по оценке канцерогенных рисков для людей». Лион: IARC 1990.

4.

Santonen, Stockman -Juvala, Zitting:
Обзор токсичности нержавеющей стали, Финский институт гигиены труда, ISBN 978-952-261-039-3, 2010-11-17

5.

Регламент EC 1907/2006, касающийся регистрации, оценки, разрешения и ограничения химических веществ (REACH).

6.

AB Sandvik Materials Technology сертифицирована третьей стороной в соответствии с Системой экологического менеджмента ISO 14 001: 2015. Эта сертификация требует полного соответствия национальному законодательству и законодательству ЕС в нашей сфере деятельности.

Декларация

Информация, представленная в этом паспорте безопасности, основана на текущем уровне наших знаний и опыта.В техническом паспорте описывается продукция с точки зрения требований безопасности. Приведенные данные не предназначены для подтверждения свойств продукта и не составляют юридических договорных отношений, а также не должны использоваться в качестве основания для заказа этих продуктов.

* Предыдущее обозначение: Паспорт безопасности материала (MSD)

Как добавление элементов изменяет свойства стали

Одного железа недостаточно

Железо в чистом виде не является ни твердым, ни прочным.Фактически, кусок чистого железа можно было разрезать ножом. Именно добавление углерода и удаление кислорода придает стали на основе железа невероятную прочность.

Сплав определяется как металл, полученный путем объединения двух или более металлических элементов. Добавляя дополнительные металлические и неметаллические элементы к железу и углероду, можно изменять свойства материала в соответствии с конкретными потребностями или применением.

Связанные: Как производится конструкционная сталь

Даже изменение количества углерода в сочетании с железом может повлиять на свойства материала.Высокоуглеродистая сталь содержит от 0,60% до 0,95% углерода (в процентах от веса) и является невероятно твердой и прочной, но менее пластичной, ее трудно сваривать и обрабатывать. По мере уменьшения содержания углерода материал становится больше похожим на чистое железо: более мягким и пластичным.

Максимальное содержание углерода в стали 2,1%. Что-либо большее, чем это, действительно не классифицируется как сталь. По мере уменьшения содержания углерода материал попадает в одну из четырех категорий:

# 1: Очень высокоуглеродистая сталь (0.96% -2,1% углерода)

Изготовленная по специальной технологии, высокоуглеродистая сталь чрезвычайно прочна и способна противостоять локальной деформации при высоких напряжениях (честно говоря: она действительно, действительно прочная). Следовательно, гибка, механическая обработка или сварка этого материала практически невозможны.

# 2: Высокоуглеродистая сталь (0,55–0,95% углерода)

Используемая до недавнего времени в железнодорожных путях высокоуглеродистая сталь довольно прочна, но обладает большей пластичностью, чем очень высокоуглеродистые стали.Другие примеры использования включают режущие и долбежные инструменты.

# 3: Среднеуглеродистая сталь (0,3% -0,54% углерода)

Используемый в основном в деталях машин (например, шестерни, оси, болты), средний углерод уравновешивает прочность и твердость с пластичностью.

# 4: Низкоуглеродистая сталь (0,05% -0,25%)

По сравнению со сталью других категорий, низкоуглеродистая сталь обеспечивает невероятную прочность по сравнению с меньшим весом. Добавление сплавов может придать стали с низким содержанием углерода различные свойства без значительного снижения веса.

В то время как все категории стали могут использовать сплавы и неметаллические элементы для изменения свойств, в этой статье основное внимание будет уделено тому, как определенные элементы изменяют свойства низкоуглеродистой стали.

Укрепляющие элементы


“Potain MD 305B K12” Александра Прево находится под лицензией CC BY 2.0.

Прежде чем рассматривать элементы, которые затвердевают, давайте сначала рассмотрим разницу между упрочнением и упрочнением.

Твердость стали

– это уровень удара, который материал может поглотить до появления вмятин, и обычно измеряется с помощью испытания на удар по Шарпи.Температура может сильно повлиять на твердость, так как материал обычно меньше поглощает удары при более низких температурах.

Однако прочность стали

ориентирована на предел текучести и предел прочности на разрыв. Предел текучести – это точка, в которой материал подвергается напряжению и деформируется (но не ломается). Прочность на растяжение – это величина напряжения, необходимая для разрушения или разрушения материала.

Элементы, которые могут упрочнять сталь, увеличивают количество ударов, которые может поглотить материал. Наиболее распространенные упрочняющие элементы:

  • Марганец *
  • Фосфор *
  • Кремний *
  • Никель
  • Хром
  • Бор
  • Азот

Эти упрочняющие элементы являются обычными для закаленных и отпущенных марок (т.е.е. ASTM A710 или ASTM A514) и морские сорта (например, ASTM A633). Хотя никель добавляют в сплавы углеродистой стали, он чаще встречается в марках нержавеющей стали.

* Марганец, фосфор и кремний – наиболее распространенные элементы, добавляемые в сталь. ASTM A36 (низкоуглеродистая сталь) и ASTM A572-50 (высокопрочная сталь с низким допуском) являются двумя из наиболее широко используемых марок в Северной Америке и содержат уровни этих трех элементов.

Элементы, укрепляющие

Элементы, укрепляющие сталь, увеличивают нагрузку, которую может выдержать материал.По этой причине такие элементы инфраструктуры, как мосты, здания и дороги, часто встречаются. Наиболее распространенные элементы усиления:

  • фосфор
  • Кремний
  • Хром
  • Ванадий
  • Никель
  • Ниобий (Колумбий)
  • Титан
  • Комбинированный комплект для азота и алюминия

Эти упрочняющие элементы распространены в высокопрочных низколегированных марках (т.е. ASTM A572-50 и ASTM A656) и закаленные и отпущенные марки (например, ASTM A514).

Элементы, повышающие обрабатываемость

Обрабатываемость – важный фактор в проектах, где требуется сварка материалов, сверление, завинчивание или механическая обработка. Общие элементы, добавляемые к стальным сплавам, которые способствуют пластичности, включают:

  • фосфор
  • Хром
  • Сера
  • Ниобий (Колумбий)

Эти смягчающие элементы являются обычными для закаленных и отпущенных марок (т.е.е. ASTM A514) и по-разному используются в десятках других.

Элементы, устойчивые к коррозии


“Long Bien Bridge” Рода Уоддингтона находится под лицензией CC BY 2.0.

Для применений, требующих устойчивости к атмосферным условиям, элементы, способствующие коррозионной стойкости, имеют решающее значение для стальных сплавов. Используемые общие элементы включают:

  • фосфор
  • Медь
  • Хром
  • Никель
  • Цирконий

Коррозионная стойкость важна для конструкционной стали, используемой для наружного применения, например мостов, а также для морских и морских сооружений.

Сила химии

Строительные блоки из стали просты: железо и углерод. Но широкий спектр металлических и неметаллических элементов может изменить свойства и поведение стали, что делает ее жизнеспособным ресурсом для ряда приложений.

Leeco ® Steel специализируется на поставках листового проката из углеродистой стали в США, Канаду и Мексику. У нас есть обширный перечень различных марок легированной стали, поэтому после того, как вы определите идеальную марку стали для вашего проекта, вы сможете получить стальной лист, который вам нужен, когда он вам понадобится.

Сделайте предложение на стальную пластину

Чем углеродистая сталь отличается от легированной стали?

Обе стали производят углерод от 0,02% до 2,1%, так почему же этот тип стали называется углеродистой сталью? Термин углеродистая сталь в основном используется для описания двух различных форм стали, а именно углеродистой стали и низколегированной стали. Для сравнения, легированная сталь представляет собой особую категорию стальных сплавов, разработанных для обеспечения устойчивости к коррозии. В этой статье мы сравниваем углеродистую сталь с легированной сталью.

Легированная сталь

Все заранее знали о нержавеющей стали. Это лучшая посуда, такая как кастрюли и кастрюли. Любое сочетание металлов называется сплавом. Еще один пример сплава, о котором мы сегодня поговорим, – это легированная сталь. Это тип стали, сочетающейся с одним или несколькими из следующих элементов с разной скоростью: марганец, железо, никель, титан, медь, хром и алюминий. Различие между нержавеющей сталью и легированной сталью состоит в том, что легированная сталь состоит из никелевых и медеподобных материалов.

Марганец улучшает сталь при повышенных температурах, поскольку он останавливает ненужный рост продукта, особенно сульфида железа. Никель и медь повышают прочность и твердость стали, а также сохраняют устойчивость к коррозии и окислению. Медь используется в очень малых количествах, но она часто улучшает прочность и устойчивость материала к коррозии. Алюминий предотвращает образование и рост некоторых примесей, таких как аустенитные породы. Хром – это важный легирующий материал, который играет важную роль в стойкости к коррозии, износу и истиранию.Это также позволяет стали затвердевать, поскольку она сильно реагирует на термическую обработку.

Легированная сталь

бывает двух типов: высоколегированная и низколегированная. Что зависит от процентного содержания легирующих элементов; высоколегированная сталь имеет низкий процент. Низколегированная сталь обычно содержит 1-5% легированных компонентов, что делает ее более подходящей для применений, связанных с механическими свойствами. А нержавеющая сталь – самый известный пример высоколегированной стали. Уровни содержания хрома различаются, что приводит к появлению различных форм нержавеющей стали.По крайней мере, 12 процентов хрома, а в некоторых сталях он может вырасти до 27 процентов; в зависимости от их применения.

Углеродистая сталь Углеродистая сталь

– еще один вид стали, которая будет использоваться в этой детали. В этом виде стали основным элементом является не железо, а углерод. Чем выше содержание углерода, тем быстрее можно закалить металл при нагревании. Также доступны мелкие, средние и высокоуглеродистые стали. В низкоуглеродистой стали содержание углерода в сочетании с 0.4 процента марганца не достигает 0,25 процента. Это самая дешевая углеродистая сталь, и их можно использовать, потому что их можно легко формовать во многих областях. Среднеуглеродистая сталь состоит из фиксированного содержания углерода 0,54% и 1,65% марганца. Более высокое содержание углерода делает этот вид стали более тяжелым, а также износостойким. Однако это снижает их способность к быстрому формированию. В то время как высокоуглеродистая сталь имеет содержание углерода до 0,9%.

Углеродистая сталь этого типа является наиболее твердой и сложной в разработке, и поэтому используется только там, где это действительно необходимо.Любое из его применений включает трубы, трубки и ножи. Если вы любитель химии, то наверняка знаете, что различные типы углерода действительно твердые. Кроме того, алмазы, самое твердое вещество на Земле, сделаны из углерода. Это может понять, почему, когда углерод соединяется с железом, достаточно одного, без каких-либо дополнительных элементов для его усиления.

Теперь, когда мы создали прочный фундамент из углеродистой стали, давайте рассмотрим различия между углеродистой сталью и легированной сталью. Композиции несколько далеки друг от друга.Углеродистая сталь на 2,1% состоит из углерода и железа. Любой другой ингредиент, присутствующий в этой стали, называется примесью.

Тем не менее, легированная сталь не будет легированной без включения необходимых элементов для улучшения ее свойств. Это делает легированную сталь более устойчивой к ржавчине, имеет лучшую прочность на разрыв и большую массу. Чем выше качество легирующих материалов, тем дольше используется легированная сталь. С другой стороны, чем выше содержание углерода, тем прочнее сталь и тем менее функциональна.Тем не менее в группе качества углеродистая сталь получает два балла. Углеродистая сталь сравнительно дешевле, особенно с учетом более низкого содержания углерода. Легированная сталь может стать очень дорогой из-за дополнительных легирующих элементов и их количества.

Pipingmart – это портал B2B, специализирующийся на промышленных, металлических и трубных продуктах. Кроме того, делитесь последней информацией и новостями, связанными с продуктами, материалами и различными типами сортов, чтобы помочь ведению бизнеса в этой отрасли.

Корпорация углеродистой и легированной стали

Углеродистая и легированная сталь – это семейный центр обслуживания стали, который уже более 25 лет предоставляет широкий выбор легированных труб и стержней своим уважаемым клиентам.Наш инвентарь предназначен для обслуживания потребностей местных сервисных центров и производителей оригинального оборудования по всей стране. Мы можем предоставить услуги с добавленной стоимостью, такие как токарная обработка на заводе , трепанирование , растачивание и производственная резка . Другие услуги с добавленной стоимостью, которые мы предоставляем: хонингование , пушечное сверление , полировка , шлифовка и термообработка для самолетов или коммерческих спецификации .У нас есть внутренние продавцы с более чем 90-летним опытом работы в сталелитейной промышленности, которые могут предоставить технические и металлургические консультации. Марки стали, которые мы храним в холоднотянутом и горячем валках диаметром от 1/2 до 16 дюймов, толщиной от 0,065 до 4,000 дюймов:

AQ E4130, E4140 / 42, E4340, E6150, E8620, E8740, E52100

CQ C1026, C1035, C1040, C1045, C1050, C4118, C4130, C4140 / 42, C4145, C4150, C4340, C5130, C5140, C6150, C8620, C8640, C8740, C52100

Эти марки труб и стержней обычно используются с некоторой термической обработкой, например: корпус закалка , нормализация , мягкий отжиг , закалка и отпуск , закалка и высокий прочность нанесение без термообработки.

Если вы не видите размер или класс трубок, перечисленных на нашем веб-сайте, спросите о трубках с полыми стержнями. Трубку из прутка мы можем предоставить трепанацией, растачиванием или ружейным сверлением. Иногда нам приходится предлагать полые трубы из-за тяжелых стенок самолета или требований к качеству подшипников. Срок изготовления полых трубок обычно составляет от 1,5 до 2 недель. Для больших количеств, например, заводских, может потребоваться на несколько недель больше. Пистолетное или инжекторное сверление с внутренним диаметром от 1/2 до 2, максимальная длина 6 футов 0 дюймов.

Растачивание или трепанация Внутренний диаметр от 1 до 15 3/4 Внутренний диаметр до 17 футов в зависимости от требований к внутреннему диаметру. Для полых трубок мы предпочитаем знать внешний и внутренний диаметр и длину отделки, чтобы определить предлагаемый размер, соответствующий вашему размеру.

Приглашаем вас позвонить, написать по электронной почте или посетить наши офисы и склад.

Мы с нетерпением ждем возможности обслужить ваш счет.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Выявление механизма необычайной твердости без компенсации ударной вязкости в низколегированной высокоуглеродистой стали

Развитие микроструктуры

Мы исследовали все четыре образца стали с помощью сканирования EBSD, чтобы идентифицировать изменения размера зерна, ориентации зерна и плотности дислокаций при различных стадия деформации.Результаты представлены на рис. 3. После получения двухфазной стали, содержащей мартенсит и остаточный аустенит, до деформации наблюдается смесь пластинчатого и реечного мартенсита со значительным количеством остаточного аустенита (~ 35%), рис. 3а. Пластина и реечный мартенсит указаны на дополнительных рисунках 1с. На рис. 3b показаны микроструктуры стали после пластической деформации, полученные в процессе сжатия с сжимающей нагрузкой 3500 МПа и скоростью деформации ~ 10 -1 / с.При максимальном статическом сжатии при комнатной температуре (3500 МПа) количество остаточного аустенита значительно снижается (~ 10%). После этого этапа повышенная сжимающая нагрузка не оказала никакого влияния на остаточный аустенит и фазовое превращение, что было выявлено в наших предыдущих работах 1,25 . Утонченная структура и увеличенные границы зерен служат барьером для движений дислокаций и, следовательно, для дальнейшего фазового превращения. Более того, при статическом сжатии из-за низкой скорости деформации количество выделяемого тепла недостаточно для того, чтобы произошла рекристаллизация.Чтобы применить высокую нагрузку за доли секунды, мы использовали испытание на падение. Во время испытания на удар, когда свободный шарик неоднократно ударяет по образцу, микроструктура образца трансформируется в сильно деформированную мартенситную структуру. Аустенит двухфазной структуры уменьшается на ~ 3–4%, рис. 3в. Если это испытание падающим шаром будет продолжаться в течение нескольких циклов, выделяемое тепло будет способствовать явлениям взрывной рекристаллизации, которые генерируют бездислокационную нанозернистую мартенситную структуру, рис.3d. При промежуточных скоростях деформации (> 1 × 10 −1 с −1 ) процесс считается адиабатическим по своей природе. Таким образом, исходя из сохранения энергии, температуру для одиночного удара между шарами можно рассчитать путем преобразования энергии удара в тепловую энергию с учетом отсутствия тепловых потерь. Исходя из заданных граничных условий для моделирования КЭ, повышение температуры для одиночного удара рассчитывается как 211,65 ° C. Хотя повышение температуры из-за множественных ударов с использованием КЭ невозможно, на основе представленного здесь расчета единичного удара предполагается, что повышение температуры может быть оценено как> 750 ° C.Этот аргумент совместим с предыдущим выводом, в котором исследователь утверждал, что повышение температуры во время испытания на удар с высокой скоростью деформации может очень быстро достигать 900 ° C 26 .

Рисунок 3

(a1) Фазовая карта основного материала (a2) IPF-карта основного материала (a3) ​​KAM-карта основного материала (b1) фазовая карта стали после испытания на сжатие (b2) IPF-карта стали после испытания на сжатие (b3) KAM-карта стали после испытания на сжатие (c1) фазовая карта стали после испытания на удар (c2) IPF-карта стали после испытания на удар (c3) KAM-карта стали после испытания на удар.(d1) Фазовая карта стали после испытания на удар и карта рекристаллизации на месте (d2) IPF карта стали после испытания на удар и рекристаллизация на месте рекристаллизация (d3) карта КАМ стали после испытания на удар и на месте перекристаллизация.

Из данных EBSD. была получена средняя разориентация ядра (КАМ). КАМ фиксируется из средней разориентации микроструктуры, окружающей точку измерения, по сравнению с определенным набором ближайших соседних точек 27 .Следовательно, более высокое значение КАМ указывает на более высокую плотность дислокаций. В текущем измерении считалось, что соседние пиксели имеют угол разориентации менее 5 °, чтобы исключить другие границы, такие как граница зерна. Карты КАМ отображают изменение содержания дислокаций в зеренной структуре при различных скоростях деформации. Разориентация показывает сдвиг в распределении в сторону более высоких локальных разориентировок по мере увеличения скорости деформации. Увеличенный угол разориентации указывает на большую плотность дислокаций в структуре 28 .КАМ недеформированного стального образца оказался незначительным, как показано на рис. 3а3, следовательно, это показатель низкой плотности дислокаций. Разориентация вблизи некоторых границ зерен аустенит-мартенсит показывает сдвиг в распределении в сторону более высоких локальных разориентировок в основном материале. После деформации сжатия угол разориентации постепенно увеличивается, рис. 3b3, и образуются новые границы зерен, но их намного меньше по сравнению с ударной деформацией, рис. 3c3. При ударной деформации угол разориентации резко увеличивался; следовательно, населенность точки с высокой энергией, которая может действовать как точка рекристаллизации во время рекристаллизации, оказывается массивной.На этой стадии с выделением тепла на месте посредством повторяющихся ударов, взрывная рекристаллизация приведет к образованию структуры с очень низким углом разориентации, рис. 3d3. Размер зерна определялся от нескольких нанометров до менее 50 нм.

Механизмы измельчения зерен

Можно создавать нанозерна в непосредственной близости от областей удара за счет механизма деформации и быстрого повышения температуры в упавшем шаре 29,30 . На основе расчетных упругих и пластических деформаций, полученных при моделировании КЭ, и времени, необходимого для удара, полученный диапазон скоростей деформации варьировался от 1.18 × 10 -1 до 1,86 × 10 -1 с -1 для однократного удара, и созданное сжимающее напряжение составило ~ 3000 МПа. В этом процессе измельчение зерна будет происходить с помощью трех основных механизмов.

Образование дислокаций

При приложении нагрузки в конструкции начинают формироваться дислокации (рис. 4a), а при увеличении нагрузки происходит поперечное скольжение дислокаций между различными системами скольжения 31 . Такое поперечное скольжение дислокаций способствует образованию субячеек с малоугловыми границами зерен (рис.4б). При увеличении популяции дислокаций эти субъячейки будут формировать новые клетки, и произойдет измельчение зерен 32 . Но эти зерна содержат высокую плотность дислокаций, которая трансформируется в бездислокационные нанозерна в результате рекристаллизации на месте . Средняя разориентация ядра (КАМ) на рис. 3a3, b3, c3, d3 является прямым доказательством этих шагов.

Рисунок 4

( a ) Дислокация после сжатия при скорости деформации ~ 10 -1 / с и ( b ) дислокация в результате ударной деформации после одного цикла.

Образование дислокации и движение дислокации во время деформации не обязательно происходит через массивы дислокаций, но всегда возникает большая часть дислокаций, которые беспорядочно перемещаются и образуют клубки дислокаций 32 . Если количество дислокаций в клубках дислокаций увеличивается, это приводит к образованию ячеек и измельчению зерна (рис. 4b). Рисунок 4a, b является представителем этого явления. На рис. 4а после деформации сжатием хорошо видны дислокация и дислокационная стенка.На рис. 4б после удара эти дислокации накапливаются и образуют дислокационный клубок высокой плотности. Ячеечная структура, ограниченная дислокацией, хорошо видна на рис. 4б. Подобно механизму движения дислокаций, зерна, полученные в результате этого процесса, содержат высокую плотность дислокаций, и после рекристаллизации in-situ сформируются нанозерен без дислокаций.

Образование двойников при деформации

Взаимодействие скользящей дислокации и границ двойников играет жизненно важную роль в упрочнении металлов и сплавов.Наличие двойников останавливает распространение полос скольжения и действует как граница зерен, которая препятствует распространению деформации 33 . Считается, что скольжение является доминирующим фактором в пластически деформируемых металлах и сплавах, энергия дефекта упаковки которых находится в диапазоне от среднего до высокого. Металлы с низкой ЭДУ благоприятны для механического двойникования при высокой скорости деформации 12 . Увеличение скорости деформации увеличит плотность двойников, но уменьшит толщину двойников, что было доказано при наблюдении в нашем предыдущем исследовании 4 .Образование механических двойников создает двойную границу, которая рассматривается как граница закручивания (60 ° (111)) или граница наклона (75 ° (110)), является границей с большим углом. Большеугловые границы разделяют деформированные зерна. Двойники деформации образуются в параллельных наборах двойниковых границ. Когда индуцируется высокая скорость деформации, множество параллельных наборов двойников образуются в разных направлениях 34 . Когда для компенсации деформации активируется более одного набора двойных систем, при пересечении двойных наборов создаются блоки различной формы.

Для более детального исследования деформационного двойникования были проанализированы двойники в деформированном образце. Светлопольное изображение ПЭМ-микрофотографии на рис. 5а показывает очень плотные механические двойники при высокой скорости деформации (10 -1 / с). Образование как первичных, так и вторичных двойников очевидно в деформированных зернах. На рис. 5б двойники формируются в разных направлениях. Пересечение двойных пучков в некоторых зернах аустенита может обеспечить потенциальное место зарождения для образования мартенсита.Это явление очевидно из рис. 5d, где вновь образованный мартенсит сосуществует с аустенитной матрицей, а образцы SAED соответствуют ориентационным отношениям Курдюмова-Сакса. Формирование двойникования может способствовать двум вещам; с одной стороны, он может способствовать деформации за счет добавления дополнительных систем скольжения, с другой стороны, он может способствовать передаче между существующими системами скольжения посредством взаимодействий дислокация-двойник 35 . Между двойниками обнаружена высокая плотность дислокаций, что наблюдается на рис.5c. Конкурирующая деятельность двойной и скользящей системы может усилить конструкцию.

Рис. 5

Изображение в светлом поле ПЭМ показывает двойникование в блочных зернах аустенита после испытания на сжатие при ~ 10 -1 / с. ( a ) Видны как первичная, так и вторичная двойная система. ( b ) Близнецы образовались разнонаправленно. ( c ) Дислокационное двойное взаимодействие. ( d ) Зарождение мартенсита на пересечении двойников, где дифракционная картина SAED в области желтого кружка показывает отношение K – S OR между α ’и γ.

Как показано на рис. 6a, b, во время деформации двойники образуются в результате деформации, и, увеличивая популяцию двойников, они будут пересекаться в разных направлениях и взаимодействовать с дислокациями. Когда эта совокупность и пересечения увеличиваются, они разделят зерна на более мелкие части, что приведет к измельчению зерна. После нескольких ударов, когда напряжение-деформация увеличивается, умножение двойников деформации приводит к дополнительным двойным пересечениям. В результате структура измельчается до зерен неравномерной формы, которые имеют сравнительно большие разориентации 34 .

Рис. 6

ПЭМ-изображение стального образца, подвергшегося одному удару. ( a ) Формирование механического двойника в образце, показанное белой стрелкой, ( b ) другое направление двойника, направление один – красным, а направление 2 – желтым; белый кружок показывает дислокацию вокруг пересечения близнецов.

Химическая концентрация и энергия дефекта упаковки (SFE) могут влиять на образование механических двойников и процесс фазового превращения.SFE зависит от химического состава, такого как содержание C и Mn, поэтому элементарный анализ остаточного аустенита был проведен с использованием EPMA. Как элементы C, так и Mn являются сильными стабилизаторами аустенита 3,36 . SFE зависит от химического состава и температуры. Он имеет тесную связь с мартенситным превращением остаточного аустенита и двойникованием и может быть рассчитан по следующему уравнению 37 :

$$ SFE = 2 \ rho \ Delta G + 2 \ chi $$

(1)

, где ρ – молярная поверхностная плотность вдоль плоскости плотной упаковки аустенита, Δ G – молярная энергия Гиббса трансформации и 2 x – межфазная энергия, которая составляет 14 мДж / м 2 .

Остаточный аустенит имеет две различных фазовой стабильности; один – химическая стабильность, а другой – механическая стабильность. Стабильность аустенита повышается, когда концентрация стабилизатора аустенита выше (C, Mn), а размер зерна меньше 38 . В случае химического состава все зерна аустенита должны иметь одинаковую химическую концентрацию, если зерна аустенита возникли в одинаковых условиях. В этой работе все зерна аустенита были получены из основных материалов.Однако, если зерна аустенита имеют разный размер зерна в одном образце, более крупные зерна аустенита будут иметь меньшее обогащение C из-за того, что обычно они не окружены мартенситом, что могло бы позволить обогащение C 3,12 . Следовательно, если аустенитное зерно больше, оно будет иметь сравнительно меньшее содержание углерода и, следовательно, иметь более низкую механическую стабильность в базовой стали 12,25 . Следовательно, они должны трансформироваться при низком уровне напряжения и деформации по сравнению с меньшим по размеру зерном аустенита, окруженным мартенситом 25 .Однако, если химический состав одинаков для всего аустенита, другим фактором, влияющим на фазовое превращение, является размер зерна остаточного аустенита. Когда аустенитные зерна имеют одинаковый химический состав с разным размером зерна, более мелкие аустенитные зерна будут механически более стабильными 1 . Это может быть связано с двумя причинами: (1) когда размер зерна остаточного аустенита увеличивается, энергия деформации уменьшается из-за зарождения одного варианта мартенсита 39 ; (2) когда аустенитное зерно меньше, оно имеет меньше шансов для многовариантного зарождения и может снизить энергию деформации более 40 .Следовательно, разный размер зерна способствует разному уровню стабильности остаточного аустенита 25 . В этом исследовании EPMA использовался для определения химической концентрации C и Mn. Содержание Mn в аустенитных зернах не меняется, но содержание C немного меняется, что может привести к изменению SFE 1,12,25 . Мы определили ЭДУ аустенитных зерен как в деформированных (после сжатия), так и в недеформированных образцах, которые показали, что более крупные зерна аустенита имеют среднюю ЭДУ ~ 13 мДжм -2 , в то время как более мелкие аустенитные зерна обогащены С и имеют гораздо более высокую Лесхоз, ~ 18.65 мДжм −2 (рис.7). Сообщалось, что образование механических двойников подходит для SFE от 12 мДжм -2 до 35 мДжм -2 , в то время как мартенситное превращение остаточного аустенита благоприятно для SFE ниже 18 мДжм -2 . В случае деформированного образца больше мелких зерен, которые более стабильны и требуют больше энергии для преобразования. Эта стабильность могла быть обеспечена более мелкими зернами и очень плотными двойниками в нетрансформированном аустените (рис.5).

Рис. 7

Процент C и Mn по результатам исследования EPMA и рассчитанной энергии разрыва упаковки в обозначенных точках в остаточном аустените. Точки 1 и 2 находятся в образце до деформации, а точки 3 и 4 – в деформированном образце.

Микроструктура нанозернистой стали

Методика, основанная на просвечивающей эмиссионной микроскопии высокого разрешения, была использована для выявления мелкозернистой структуры после удара и рекристаллизации на месте и сравнивалась с образцом, который не подвергался испытанию на удар , основной материал.Рис. 8b, d, f – изображения SEM, TEM и SAED-рисунок основного материала. На рис. 8a, c, e представлены изображения SEM, TEM и SAED наноструктурированной стали после испытания на удар. Это изображение поможет понять механизм деформации динамического воздействия на стальной образец. Картины селективной электронной дифракции (SAED) различных зон представлены на рис. 8e, f. На изображении нанозернистой зоны, полученном методом SAED, наблюдались два существенных отличия по сравнению с исходной металлической матрицей:

  1. (1)

    Большое структурное уточнение (кольцевой узор SAED формируется только при наличии тонкой структуры) из-за деформации по сравнению со структурой основного материала, где видна четкая кубическая структура.

  2. (2)

    Образцы SAED в нанозернах были проиндексированы, и было обнаружено, что они соответствуют только фазе мартенсита α ’(BCT).

Рис. 8

Контрастное изображение стали с электронным каналированием показывает наноструктуру ( a ) после удара и ( b ) основной материал. Изображение ПЭМ в светлом поле стали (c ) после ударной деформации и рекристаллизации на месте ( d ) основного материала. Картина SAED стали ( e ) после ударной деформации и рекристаллизации на месте ( f ) основного материала показывает дифракционную картину для мартенсита.

Кристаллизация нанозерен зависит от соотношения между скоростью динамического восстановления и подвижностью границ зерен металла 41 . Выявлена ​​непрерывная трансформация большеугловых границ зерен за счет развития геометрически необходимых границ в процессе рекристаллизации. В микрообъемах, разделенных высокоугловыми границами, возникают разнообразные комбинации систем скольжения. Из-за непрерывной деформации разориентация внутри микрообъемов увеличивается и в конечном итоге трансформируется в границы с большим углом.Более высокие деформации приводят к образованию ультрамелкозернистых микроструктур. Таким образом, можно сделать вывод, что изначально субзерна мартенситной фазы имеют низкий угол разориентации (менее 5 °) и обладают деформациями от низких до умеренных с высокой плотностью дислокаций, которые постепенно превращаются в ультрамелкие зерна мартенсита за счет создания высокоугловых границ с незначительной дислокацией. плотность при больших деформациях. Вызванное напряжением измельчение зерна, фазовое превращение и механическое двойникование могут изменить механические свойства, особенно твердость высокоуглеродистой стали.

Свойства нанозернистой мартенситной структуры

Исходя из механизма деформации этой недорогой низколегированной высокоуглеродистой стали, мы успешно поняли, что можно производить новую марку стали, которая имеет высокую твердость и хорошую вязкость, путем разработки микроструктура, как это показано на рис. 2. Деформация при ударе может активировать все три механизма деформации, и после рекристаллизации на месте может быть получено однородное зерно с очень мелким размером.Эти однородные зерна могут повысить твердость нанозернистой стали и придать ей твердость, подобную керамике.

Чтобы исследовать твердость каждого образца после деформации, мы выполнили испытание на твердость с помощью наноиндентирования. Основной материал имеет твердость около 7,87 ГПа при измерении нанотвердости и 7,58 ГПа при измерении микротвердости. Средняя твердость после деформации сжатия достигала ~ 10,65 ГПа, при измерении нанотвердости и после деформации ударом ~ 11.05 ГПа, но после рекристаллизации на месте и образования нанозернистой структуры средняя нанотвердость достигла ~ 13,69 ГПа, что на ~ 75% выше, чем у основного материала (рис. 9а). Твердость нанозерна можно объяснить двумя эффектами: эффектом Холла-Петча и дислокационным упрочнением. Помимо эффекта упрочнения за счет измельчения зерна, повышенная плотность дислокаций и двойникование при деформации также способствуют повышению твердости и прочности материала 21 .Для определения твердости при нагрузке 0,2 HV также были проведены обычные испытания на твердость по Виккерсу. Результаты теста на микротвердость представляют собой среднее значение из 10 точек данных. Планки погрешностей показывают доверительные интервалы 95% (рис. 9a). Измерение нанотвердости имеет более высокие значения по сравнению с измерениями микротвердости, и эта информация согласуется с результатами. Сообщается, что данные по нанотвердости показывают на 10–30% более высокие значения, чем данные твердости по Виккерсу 42 .Общее сравнение нанотвердости различных материалов с нанотвердостью в этой работе показано на рис. 9b.

Рис. 9

( a ) Нанотвердость и микротвердость исследуемой стали до деформации и после различных стадий пластической деформации и после рекристаллизации на месте . ( b ) Сравнение твердости и модуля упругости нанозернистой стали в этой работе с керамикой и металлами.

Для дальнейшей оценки мы определили вязкость разрушения керамической стали после наноиндентирования и сравнили ее с различными керамическими материалами и высокоуглеродистой сталью.Наноиндентирование полированных образцов проводили алмазным наконечником индентора Берковича при различных пиковых нагрузках от 10 мН до 80 мН. Кривые сила-смещение (P-h) для вмятин, которые не создавали трещин, были использованы для расчета нанотвердости и модуля упругости. Изображения после вдавливания были получены сразу после вдавливания для измерения длины трещин. Пример изображения после вдавливания представлен на рисунке 10. Рисунок 10a, b подтверждает, что геометрия трещины была точно введена в трех углах алмазного индентора Берковича и под вдавливанием.{\ frac {3} {2}}}] $$

(2)

, где K c = вязкость разрушения, E = модуль Юнга, H = твердость, P = пиковая приложенная нагрузка, C = средняя длина радиальных трещин и α = эмпирическая константа; принято 0,032 для острия с кубическим уголком.

Рис. 10

( a ) Изображение области постинтонации, полученное при помощи оптического микроскопа. ( b ) ПЭМ-изображение поперечного сечения отпечатка показывает морфологию трещины.

Вмятины, оставленные концом индентора при нагрузке, превышающей пороговую нагрузку на трещину. После вдавливания образцы имеют три радиальные трещины в углу отпечатка (рис. 10а). Измерение вязкости разрушения с помощью эксперимента по наноиндентированию при различных пиковых нагрузках показано на рис. 11а. Был идентифицирован порог разрушения 9,8 мН, ниже которого трещины не наблюдались в образце с острием индентора в выбранных экспериментальных условиях. Измеренные значения трещиностойкости указывают на превосходную трещиностойкость по сравнению с другими твердыми материалами (рис.11б). Это связано с тем, что для того, чтобы путь разрушения пересек границы зерен, требуется определенная энергия. Следовательно, чем больше границ зерен необходимо пересечь, тем выше вязкость разрушения для данной прочности металла. Уменьшение размера зерен создает больше границ зерен и затрудняет прохождение пути разрушения. Таким образом, нанозернистые структуры увеличили твердость без значительного ухудшения прочности материала. Следует отметить, что количественный анализ этой вязкости разрушения был проведен только для сравнения.Фактическая вязкость разрушения материала может отличаться от этих результатов.

Рисунок 11

( a ) Вязкость разрушения как функция нагрузки вдавливания для нанозернистой мартенситной стали в этой работе (керамическая сталь) и основного материала, ( b ) Сравнение вязкости разрушения нанозернистых Мартенситная сталь при этом работает с керамикой, металлами и другими материалами.

Оптическая микроскопия показывает, что однородные нанозернистые структуры создаются в ударном образце.Эффективная глубина этой конструкции может варьироваться от 1 мм до 2 мм. Для сжатого образца эффект был виден в общей структуре (рис. 3s и 4s). Для создания этой мартенситной структуры с нанозернами посредством экстремальной деформации в сочетании с рекристаллизацией на месте рекристаллизаций, образующихся в виде однородного слоя, была проведена контролируемая ударная деформация с помощью испытания «падающий мяч». Эта структура имеет сверхтвердость с разумной вязкостью разрушения, может облегчить модификацию поверхности объемной стальной структуры без дополнительного легирующего элемента и подходит для изменения свойств поверхности низколегированной высокоуглеродистой стали.Исследование вязкости разрушения с помощью наноиндентирования не может точно определить объемные свойства, но оно может представлять собой сравнение вязкости разрушения между различными материалами. В предыдущем исследовании сообщалось, что фактическая вязкость разрушения двухфазной высокоуглеродистой стали варьируется от 34 до 45 МПа · м -1/2 44 . В нашем исследовании мы получили трещиностойкость основного материала на ~ 2–5% меньше этого значения по наноиндентингу (рис.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.