Высокоуглеродистая сталь это что: Высокоуглеродистая сталь – узнаем главные свойства по марке + видео

alexxlab | 23.12.1990 | 0 | Разное

Содержание

Высокоуглеродистая сталь – узнаем главные свойства по марке + видео

Высокоуглеродистая сталь нашла свое применение во многих областях, потому что обладает рядом достоинств. Однако далеко не всегда ее использование целесообразно, поэтому очень важно знать свойства и особенности данного сплава. Именно о них и пойдет речь ниже.

1 Какие стали называются высокоуглеродистыми?

Сначала стоит вообще разобраться с тем, что такое сталь. Итак, это сплав углерода и железа, а также иных легирующих элементов. Причем содержание первого колеблется в пределах от 0,02% до 2,14%, и в зависимости от его количества стали делятся на мало-, средне- и высокоуглеродистые. Что же насчет последних, так в этом случае, как уже становится понятно из названия, в сплаве повышенное количество углерода, это более 0,6 %. Такой состав влияет на эксплуатационные характеристики.

Высокоуглеродистая сталь, механические свойства которой мы подробнее рассмотрим чуть ниже, сваривается достаточно проблематично, а все из-за склонности материла к таким дефектам, как закаленные зоны и трещины в области термического влияния. В связи с этим необходимо использовать наконечники с малой тепловой мощностью. Что же насчет пламени, так оно должно быть восстановительным, ведь окислительное приведет к чрезмерному выгоранию углерода, а это поспособствует повышенной пористости шва.

Дабы предотвратить вышеописанные дефекты, следует подогреть материал до температуры 200–250 °С.

2 Свойства и область применения высокоуглеродистой стали

Рассмотрим, как же содержание углерода влияет на свойства сталей. Итак, с возрастанием этого элемента в структуре увеличивается доля цементита, при этом количество феррита, напротив, снижается. В связи с этим материал становится менее пластичным. Что же насчет таких характеристик, как твердость и прочность, то на них подобное изменение влияет положительным образом. Но и тут не все так просто, максимальные прочностные характеристики будут достигнуты при значении углерода 1%, если же его количество еще возрастет, то в структуре возникнет сетка вторичного цементита, и прочность начнет снижаться.

Теперь остановимся на ударной вязкости таких сталей, она снижается, а вот электросопротивление и температурный интервал перехода материала от вязкого разрушения к хрупкому становится выше. Кроме того, стоит отметить ухудшение литейного свойства, свариваемости, да и более проблематичными станут такие операции, как резание и обработка материала давлением. В связи с этим данные марки сталей не совсем пригодны для сваривания, хотя этой операции и не избежать, особенно когда речь идет о ремонтных работах. Их намного чаще используют для штамповки деталей. Кроме того, широкое распространение нашла и проволока, сделанная именно из этого типа материала. Также они применяются и в литейной отрасли.

3 Маркировка для высокоуглеродистых сталей

Безусловно, знать каково влияние тех либо иных химических элементов на свойства сплавов весьма важно, однако как же определить его состав? Ведь именно он играет существенную роль и влияет на свойство, качество, а также предел прочности материала, и если его неправильно подобрать, то иногда последствия могут быть необратимыми. Так, например, в случае превышения предела прочности какого-либо элемента конструкции, она разрушается.

Именно для этого существует маркировка, которая имеет буквенные и цифирные обозначения и наносится специальной несмывающейся краской. Причем по данному коду можно не только прочитать количество легирующих элементов, но и узнать еще дополнительную информацию, такую как качество металла, его степень раскисления и т. д. Об этом и пойдет речь в данном пункте.

Итак, кроме углерода на свойства стали влияет также и наличие марганца. Он способствует прокаливаемости, улучшению прочностных характеристик материала и его износостойкости. В связи с этим он присутствует почти в каждом типе стали, и если его содержание более 0,8%, то в маркировке такого материала сразу после цифрового обозначения, указывающего количество углерода, будет следовать буква “Г”. Если речь идет об инструментальных сталях с содержанием углерода более 0,75%, то их код начинается с заглавной буквы “У”, после которой следует процентное содержание С в десятых долях. Так, У9 означает, что говорят об углеродистой инструментальной стали, в которой около 0,9% углерода.

Кроме того, высокоуглеродистые стали разных марок имеют и еще некоторые обозначения. Например, если сплав будет высокого качества, то в конце шифра обязательно ставится буква “А”, а вот особо высококачественные обозначаются как “Ш”. По степени раскисления эти материалы делятся на кипящие, полуспокойные и спокойные их обозначение в маркировке “кп”, “пс” и “сп”, соответственно.

маркировка, виды выплавки и обработки

Любая сталь — это сплав. В основном он состоит из железа и углерода (обозначается буквой С), и в него могут добавляться различные легирующие элементы, влияющие на физические свойства конечного продукта. Сталь может быть высоко- и низколегированная, особого назначения, кипящая, спокойная и полуспокойная. Бывает мало- средне- и высокоуглеродистая сталь, разделение зависит от количества углерода в их составе. При повышенном количестве углерода, сталь является высокоуглеродистой.

Высокоуглеродистая сталь

От содержания углерода в составе зависят характеристики стали. Он может содержаться в сплаве в количестве от 0,02 до 2,14%. К высокоуглеродистым относятся стали, где количество углерода более или равно показателю 0,6 %. С увеличением количества углерода в составе стали, увеличивается содержание цементита, а феррита уменьшается. Металл становится более твердым и прочным, но теряет пластичность. Такая закономерность применима для стали с содержанием углерода не более 1 %. Если же его процент в составе повышается, то формируется сетка вторичного цементита, что приводит к снижению прочности.

Качество высокоуглеродистой стали, ее свойства зависят от количества вредных примесей. Чем их меньше, тем выше качество металла. Большое количество примесей характерно для другого вида сплава, который называется легированной сталью. Из-за невозможности удаления примесей из сплава по техническим причинам, позволяет входить в состав стали:

  • Водороду.
  • Азоту.
  • Кислороду.
  • Кремнию.
  • Марганцу.
  • Фосфору.
  • Сере.

Присутствие данных элементов объясняется методом, которым выплавлялась сталь: кислородно-конвертерным, мартеновским или вакуумным. Углерод же добавляется в сплав намеренно, при его низких исходных показателях. Наличие марганца в стали увеличивает ее прокаливаемость, значительно повышает прочность и износостойкость, устраняет вредное влияние серы, из-за большого количества которой при ковке металл образует трещины. Поэтому марганец присутствует практически во всех типах стали.

При повышении в составе металла углерода меняются и другие свойства сплава. Снижается его ковкость и увеличивается электрическое сопротивление. При очень высоком содержании углерода металл становится хрупким. Не случайно, при содержании углерода в составе более 2,4%, металлические сплавы относят к чугунам. Эти материалы хуже прочих обрабатываются резанием и давлением, у них снижен показатель жидкотекучести. По этой причине конструкционные изделия и детали из такой стали не изготавливают. Она применяется для производства деталей методом отливки, также из такой стали изготавливают проволоку, которую обрабатывают методом штамповки.

Сварка

Способом сварки изделия из высокоуглеродистой стали стараются не соединять. Из-за повышенной температуры в сварном шве и зоне вокруг него возникают трещины, из состава стали выжигается углерод и в области сварки появляются закаленные сегменты, металл становится пористым. В связи с такими особенностями сварочных работ, выполнять их с этим видом стали стоит при крайней необходимости или ремонтных работах. При этом нужно пользоваться электродами с невысокой тепловой мощностью. Сварочная дуга должна быть не окислительного, а восстановительного типа. Отрицательных эффектов сварки можно избежать если предварительно прогреть соединяемые детали до 200-250 градусов.

Маркировка

Маркировка высокоуглеродистой и любой другой стали дает возможность точно узнать их химический состав, характеристики материала. Наносится несмываемой краской на поверхность стали. Включает как буквенные, так и цифровые обозначения, по которым можно узнать: тип и количество легирующих элементов, качественные характеристики материала, степень раскисления металла и другие:

  • Буква «У» в начале маркировки обозначает содержание углерода в пределах 0,75%, сталь относящуюся к категории инструментальных, цифры, располагающиеся после буквы означают содержание в стали углерода в десятых долях процента.
  • «А» в составе маркировки указывает что сплав относится к категории высококачественных сталей.
  • «Ш» означает, что сталь высокого качества.
  • Буквы «сп», «пс» и «кп» присутствующие в маркировке обозначают степень раскисления стали, спокойный, полуспокойный и кипящий соответственно.
  • «Г» означает наличие в сплаве марганца в количестве 0,8% и более.

Маркировка стали дает возможность узнать полную информацию о конкретном виде стали, по характеристикам можно точно подобрать металл для своих целей.

Использование

Высокоуглеродистая сталь марок 55, 60, 70 характеризуются высокой твердостью, прочностью, поэтому пригодны для изготовления:

  • Высокопрочной проволоки.
  • Стальной дроби, использующейся для абразивной обработки материалов (рубленой, литой, колотой).
  • Тросов.
  • Штоков.
  • Пружин.
  • Режущих инструментов.
  • Деталей землеройных и сельскохозяйственных машин.

Углеродистая качественная конструкционная сталь 15, 35, 45, 50 используется для деталей с последующей цементацией, чтобы повысить твердость, износоустойчивость деталей:

  • Валов.
  • Зубчатых колес.
  • Осей.
  • Гаек.
  • Болтов.
  • Напильников.

Прочие детали, в процессе эксплуатации испытывающие трение.

Марки ШХ4, ШХ15, ШХ15СГ, имеющие легирующую добавку хрома, используют для изготовления подшипников.

Инструментальную сталь повышенного качества широко применяют при производстве металлообрабатывающих инструментов особой твердости: резцов, зенковок, сверл.

Информацию по всем углеродистым металлам можно найти в различных ГОСТ. Как правило, в первую очередь специалисты обращаются к стандартам № 1050 от 1988 и № 380 от 2005 годов, в которых по отдельным позициям есть сноски на иные нормативные документы.

Высокоуглеродистая нержавеющая сталь

Если объединить высокоуглеродистую и нержавеющую сталь для получения высококачественной углеродистой нержавеющей стали, то состав такого металла возьмет лучшее из каждого сплава. Эта сталь устойчива к ржавчине или окрашиванию и она очень твердая. Как правило, этот сплав считается сплавом из высококачественной нержавеющей стали.

Углеродистая нержавеющая сталь имеет хороший край при заточке, и этот твердый металл очень подходит для изготовления ножей. Нож из высокоуглеродистой нержавеющей стали хорошо и долго держит заточку, не темнеет, не впитывает посторонние запахи от приготовляемых продуктов. В нем удачно сочетаются положительные стороны нержавеющей и высокоуглеродистой стали и нивелированы недостатки каждой из них.

Изготовление

Изготовлением металлов и их сплавов занимается металлургическая промышленность. Процесс получения высокоуглеродистой стали — это переплавка чугуна с уменьшением в составе количества серы и фосфора и регулировкой содержания углерода до требуемых концентраций. Различные методы проведения таких процессов позволяют выделить различные виды плавки.

Кислородно-конвертерный способ

Это вид обработки, при котором расплавленный чугун продувается воздухом (бессемеровский метод) или чистым кислородом. При таком способе углерод окисляется и выгорает из сплава, в результате чего чугун постепенно становится сталью.

Бессемеровский метод выплавки стали сейчас не используется из-за невысокого качества получаемого сплава, который в процессе производства насыщался газами и не освобождался от серы и фосфора. Сталь получается прочной, но склонной к быстрому старению.

Мартеновский способ

Это метод, при котором углерод из чугуна выжигается не только с помощью кислорода, но и за счет добавления железной руды и заржавевших металлических изделий. Этот процесс происходит в огромных печах, куда подается горячий воздух и горючий газ. Размер ванн для расплавления первоначальных ингредиентов в таких печах очень велик, они вмещают до 500 тонн жидкого металла. Температура в плавильной ванне достигает 1700 градусов и поддерживается на этом уровне. Выжигание углерода вначале идет под воздействием кислорода, присутствующего в повышенном количестве в горючих газах, а затем посредством оксидов железа. При их взаимодействии образуются шлаки фосфатов и силикатов, которые удаляются и сталь приобретает требуемые по качеству свойства. Плавка стали происходит в течение 7 часов, за это время возможна регуляция состава добавлением нужных руд или металлического лома.

Электротермический (вакуумный)способ

Он позволяет выплавить качественную сталь с минимальным количеством посторонних добавок. Преобразование первоначального сырья в сталь происходит в вакуумной среде, без доступа воздуха, из-за чего этим способом изготавливаются металлы намного качественнее, чем при других видах плавки. Благодаря улучшенным свойствам этой стали, удается изготовить жаростойкие и инструментальные сплавы. Стоимость такого вида обработки металлов дороже, поэтому таким способом изготовления сплавов пользуются в случае технологической необходимости изготовления высококачественного изделия. Для того, чтобы удешевить процесс, используют специальный ковш, который помещают внутрь вакуумной печи и разогревают.

Заключение

Зная и применяя специфические характеристики высокоуглеродистых сталей, их используют в различных отраслях промышленности. Изучение таких свойств и специфики отличий позволит безошибочно использовать требуемый материал.

Высокоуглеродистая сталь: марки сталей, характеристики

Чистого железа в природе не существует, этот элемент очень активен, он окисляется в атмосферном воздухе и в воде. При выплавке железной руды, состоящей из оксидов, расплав смешивают с углем или продувают углекислым газом, так получают чугун — сочетание железа и углерода. Дальнейшее разуглероживание превращает материал в стальной сплав.

Высокоуглеродистая сталь содержит от 0,6 до 2% углерода. Это делает ее твердой, стойкой к истиранию, но малая ударная вязкость приводит к повышенной хрупкости.

Сталь в промышленных масштабах не получали до XIX века, так как доменные печи не достигали температуры плавления. До этого металл обрабатывали ковкой и длительным продуванием мехами: до полного восстановления из оксидов. Для сокращения углеродной доли применяли обратную реакцию — окисление при высокой температуре. Углерод при этом выгорает или превращается в углекислый газ. С развитием металлургии появились три способа выплавки:

  • Мартеновская печь. Пьер Мартен предложил использовать нагретый воздух повторно, для этого печи оснастили регенератором. Одновременно для удаления фосфора начали использовать ферромарганец. Это дало толчок к развитию железных дорог, созданию прочных осей и рессор. Последняя установка в России функционировала до 2018 года.
  • Бессемеровский конвертер. Расплав остается в жидком состоянии благодаря продуванию газами и использованию энергии, которая вырабатывается при реакции окисления. Изначально процесс был разработан для получения чугунов, очищенных от примесей фосфора и серы. Установки яйцевидной формы с возможностью наклона позволяют пропускать воздух сквозь толщу расплава. Известны и другие методы бессемерования, в которых расплав мешают.
  • Электрохимический способ. Электропечи могут создать окислительную, восстановительную или вакуумную среду, быстро получить нужную температуру и сократить количество выбросов в атмосферу. Установки бывают дуговыми и индукционными. В зависимости от исходного состава сырья и требуемого результата подбирают технологи плавки без окисления примесей или с окисляющими реагентами.

Твердость высокоуглеродистой стали позволяет применять ее в качестве основного инструментального материала. Легирующие добавки хрома и никеля компенсируют склонность к холодовому охрупчиванию и трещинообразованию. Из сплавов производят канатную проволоку, подшипники, штампы и дробь для дробеструйной обработки металлов. Ранее материал использовали для медицинских целей, но сейчас его заменили высокопрочные нержавеющие стали.

Характеристики высокоуглеродистой стали

Качество стали во многом зависит от ее чистоты, количества вредных примесей. Для раскисления используют марганец, который впоследствии защищает металл от коррозии и ликвидирует вредное влияние серы. 

Исходный материал обладает следующими свойствами:

  • Высокая твердость и прочность;
  • Низкая пластичность и ударная вязкость;
  • Плохая свариваемость, сварной шов подвержен трещинообразования;
  • Износостойкость, устойчивость к истиранию.

При изготовлении проволоки высокоуглеродистую сталь патентуют: нагревают, выдерживают в соляной или свинцовой ванне при температуре 450-550⁰, затем сразу подвергают волочению. В таком случае проволока способна выдерживать большие растяжения без разрывов. Элементы инструментов производят с помощью литья, ковки или проката с последующей термической обработкой (это делает материал прочнее на 10-15%). Крепежи подвергается длительному прессованию.

При сварке углерод начинает выгорать, это изменяет структуру металла в месте стыка, делает его пористым, поэтому сталь нельзя использовать в сварных конструкциях. Если сваривание необходимо,  применяют наконечники с пониженным тепловыделением, предварительный нагрев и низкоуглеродные присадочные материалы. Для соединения деталей толщиной менее 3 мм нагрев не нужен.

Области применения высокоуглеродистой стали

  • У7, У7А  — для инструментов небольших размеров: молотков, зубил, отверток, плоскогубцев, кузнечных штампов и игольной проволоки.
  • У8, У8А, У8Г, У8ГА, У9, У9А — режущие и монтажные инструменты, работающие в условиях, при которых отсутствует нагрев (пилы, топоры, кусачки, кернеры, отвертки), накатные ролики для обработки мягких сплавов и пружинящие детали (клапаны, ламели, пружины). В высокоточном исполнении: элементы часовых механизмов.
  • У 10, У10А — технические и швейные иглы.
  • У 10, У10А, У11, У11А — режущий и обрабатывающий инструмент, работающий при постоянной температуре: ролики, напильники, штампы невысокого класса точности. Сплавы обладают пружинистостью и применяются в изготовлении плоских и витых пружин.
  • У10А, У12А — сердечники трансформаторов.
  • У12, У12А — штампы для холодной обработки металла, пуансоны и штемпели;
  • У13, У13А — хирургические и гравировальные инструменты, детали с пониженной износостойкостью.

Области применения сталей различных марок

Марки высокоуглеродистой стали используют в изготовлении промышленного оборудования, в машиностроении, для производства слесарных, монтажных, ремонтных инструментов. Также их применяют для производства точных измерительных приборов: угольников, микрометров. По назначению сплавы подразделяют на пружинные, быстрорежущие и подшипниковые.

Маркировка высокоуглеродистой стали

В системе обозначений, принятой в Российской Федерации, маркировка сталей указывает на химический состав. Содержание основных элементов и примесей регламентируется стандартом ГОСТ 1435-99. 

Обозначение марок высокоуглеродистой стали:

  • У — высокоуглеродистая: содержание от 0,65 до 1,29%;
  • Цифра — массовая доля углерода в сотых долях процента. Например: У8 — 0,8-0,9%;
  • А — высокое качество, чистота от примесей: серы не более 0,018%, фосфора — до 0,025%;
  • Г — повышенное содержание марганца: боле 0,33%.

Для ряда операций важно состояние материала. Заготовки, предназначенные для дальнейшей обработки (слитки и прутки) отмечают группами, обозначение зависит от наличия в составе присадок хрома, никеля и меди (до 0,05%):

  • 1 — для любых деталей и сердечников, кроме патентированной проволоки;
  • 2 — для проволоки и ленты;
  • 3 — для изделий, подвергающихся термообработке, кроме сердечников и проволоки.
Пример расшифровки

Хром и никель затрудняют холодную обработку тонколистового металла, поэтому не допускаются для 2 группы, предназначенной для производства лент. В зависимости от назначения металлопроката в технической документации указывают ряд показателей:

  • Термообработка — закаленные полуфабрикаты имеют большую прочность и обозначаются ТО;
  • Нагартовка (НГ) — упрочнение поверхности;
  • Группы по назначению — для ковки, горячего проката или холодного волочения;
  • Баллы по шкале прокаливаемости — важно для режущих инструментов и сердечников;
  • Баллы для оценки структуры металла — плотность цементитной сетки учитывается в производстве инструментов.

Таким образом, сплавы одной марки могут быть как пригодными, так и непригодными для некоторых сфер. В зависимости от поставленных задач производитель инструментов может запросить проведение дополнительных испытаний.

Оцените нашу статью

[Всего голосов: 1 Рейтинг статьи: 5]

Что такое высокоуглеродистая сталь и как ее сварить

Высокоуглеродистая сталь не имеет в своем составе легирующих элементов, среди которых находятся хром, ванадий и никель. Стоит отметить, что данный вид стали имеет в своем составе углерод свыше 0,6%. Содержание углерода определяет свойства сталей. Таким образом, с увеличением процентного содержания углерода в составе стали, возрастает предел ее прочности и повышается твердость, но, в тот же момент, снижаются ее пластические свойства.

Углеродистая сталь более устойчива к высоким температурам и сохраняет свои свойства при подогреве до 450 градусов по Цельсию. Она прекрасно воспринимает динамические нагрузки разной тяжести и способна не поддеваться коррозии. В этом случае углеродистая сталь очень легкая и устойчива к износу. Например углеродистой сталью является чугун и его изделия.

Разные виды углеродистых сталей применяются для производства инструментов, деталей для котлов, труб, турбин и других изделий, которые применяются для эксплуатации при высоких нагрузках.

Средне- и высокоуглеродистые стали имеют характерную особенность – образовывать закалочные структуры в сварочном шве и зоне термического влияния, которые могут создавать опасность хрупкого разрушения. Для получения надежных сварочных швов подбирается марка стали в соответствии возможности получения требуемых стабильных механических свойств сварочных соединений.

Высокоуглеродистые стали склонны к хрупкости после воздействия термического цикла сваривания и выражается значительно сильнее, в чем в среднеуглеродистых сталях. Стали данного вида чувствительны к горячим и холодным трещинам. Из-за этого следует обязательно подогревать свариваемый металл до температуры 350 – 400 градусов по Цельсию. После подогрева требует производить отжиг и проводить его до тех пор, пока свариваемое изделие не остынет до температуры 20 градусов по Цельсию.

Изготовление надежных сварочных соединений может затрудняться из-за нависшей опасности образования холодных трещин и повышенной чувствительности сталей данного вида к концентраторам напряжения при статических и динамических нагрузках.

Сварные конструкции проектируются с наименьшей концентрацией напряжений. Радиусы перехода от одного сечения в свариваемой детали к другой должны быть максимальными исходя из допустимых конструктивны соображений.

Для того чтобы повысить прочность сварочных швов высокоуглеродистой стали, следует создавать плавные переходы от одного до другого свариваемого металла. Для стыкового сварочного соединения стоит удалять усиление сварочного шва.

Особое внимание в этом случае нужно уделять проплаву сварочного шва, который имеет более крутой переход от шва к металлу изделия. В случае, когда механическая обработка внутренней поверхности детали для зачистки и проплавления невозможна, то следует проводить комбинированное сваривание без остающейся подкладки.

В таком случае первый сварочный шов производится автоматической аргонодуговой сваркой с использованием неплавящегося электрода без присадки по всей длине сварочного шва, обеспечивая 100% равномерного проплавки металла.

 


FIB Belgium – Высокоуглеродистая сталь

Металл корд и проволока для распила очень сложно изготавливать и требуются высокотехническое оборудования. С точки зрения контроля температуры, скорости нагрева, атмосферы и однородности температуры, всё оборудование имеет решающее значение, FIB Belgium разработали особенные решения, связанные с этими ограничениями.

 Работая с крупнейшими мировыми группами в области металл корда, наши решения доказали свою надежность в долговечность эксплуатации и свою гибкость в ремонте существующего оборудования.

Использование энергии стало проблемой в мире, FIB Belgium разработала новую технологию печей, которые оптимизируют механизмы теплопередачи на поле проволок. Было оказано большое внимание к процессу диффузии при разработке решений для этого рынка.

 Менее известно в области производства металл корда, FIB имеет уникальные решения для процесса травления в промежуточной стадии процесса патентирование. Наше решение пришло из промышленности высокого и низкого углерода, где качество травление является ключевым фактором для следующего шага – оцинкования.

Steel cord and sawing wire are very difficult to produce and require high-tech equipment. As the control of temperature, speed of heating, atmosphere and homogeneity of the temperatures all across the equipment are critical, FIB Belgium has developed specific solutions related to those constraints.

Serving the biggest worldwide groups in the field of steel cord, our solutions have proved their reliability on long-term exploitation and their flexibility in revamping existing equipment.

As the use of energy has become a challenge in the world, FIB Belgium has developed a new technology of furnaces that optimizes the heat transfer mechanisms to the wire field. Great care to the diffusion process has also been the driving force of the development of reliable solutions for that market.

Less known in the field of the steel cord industry, FIB has also unique solutions for the pickling process in the Intermediate patenting step. Our solution is coming from the high and low carbon industry where pickling quality is a key issue for the next galvanizing step

Сталь высокоуглеродистая – Справочник химика 21

    Сталь высокоуглеродистая и быстрорежущая (закаленная). …… [c.394]

    Инструментальные стали могут быть высокоуглеродистыми или легированными. Они характеризуются высокой твердостью, достаточной вязкостью и большой износо- и теплостойкостью. Из них изготавливают резцы, фрезы, штампы, рабочие детали измерительных инструментов. [c.47]

    Замена цементуемых сталей высокоуглеродистыми сталями помимо повышения износостойкости зубьев шарошек должно обеспечить повышение их прочности. [c.102]


    Стали высокоуглеродистые и высоколегированные допускают меньшие деформации при свободной осадке в литом состоянии за каждый ход машины-орудия (до 60%), и их обычно относят к сталям средней пластичности. [c.16]

    Карбид вольфрама W обладает очень высокой твердостью (близкой к твердости алмаза), износоустойчивостью и тугоплавкостью. На основе этого вещества созданы самые производительные инструментальные твердые сплавы. В их состав входит 85—95% W и 5—15% кобальта, придающего сплаву необходимую прочность. Некоторые сорта таких сплавов содержат кроме карбида вольфрама карбиды титана, тантала и ниобия. Все эти сплавы получают методами порошковой металлургии и применяют главным образом для изготовления рабочих частей режущих и буровых инструментов насадки резцов, сверл, фрез для обработки высокоуглеродистых и нержавеющих сталей. Однако при высоких температурах карбид состава W разлагается с образованием другого, но менее твердого карбида вольфрама  [c.517]

    Прочность сцепления напыленного слоя с деталью достигается молекулярно-механическим взаимодействием слоев металла и составляет 10—25 МПа. Эта прочность оказывается гораздо ниже, чем при наплавке, при которой происходит расплавление не только наплавляемого металла, но и металла поверхностных слоев детали. Для повышения прочности сцепления при металлизации поверхность детали обрабатывается так, чтобы получался шероховатый профиль. Напыленный слой имеет пористость 10—15%, что способствует задержанию смазки в порах, и обладает большей твердостью, чем исходный материал электрода. Увеличение твердости объясняется наклепом частиц металла при ударе их о поверхность детали. Кроме того, при использовании для напыления проволоки из высокоуглеродистой стали увеличивается износостойкость металлизованного слоя. Давление сжатого воздуха должно составлять 0,5—0,6 МПа. [c.92]

    Следовательно, так как при pH =4ч-10 коррозия ограничена скоростью диффузии кислорода через слой оксида, небольшие изменения состава стали, термическая и механическая обработка ее не повлекут за собой изменений коррозионных свойств металла, пока диффузионно-барьерный слой остается неизменным. Скорость реакции определяют концентрация кислорода, температура или скорость перемешивания воды. Это важно, так как pH почти всех природных вод находится в пределах 4—10. Значит, любое железо, погруженное в пресную или морскую воду, будь то низко-или высокоуглеродистая сталь, низколегированная сталь, содержащая, например, 1—2 % N1, Мп, Мо и т. д., ковкое железо, чугун, холоднокатаная малоуглеродистая сталь, будет иметь практически одинаковую скорость коррозии. Этот вывод подтверждается большим количеством лабораторных и промышленных данных для разнообразных типов железа и стали 111]. Некоторые из них приведены в табл. 6.1. Эти данные опровергают распространенное мнение, что ковкое железо, например, является более коррозионностойким, чем сталь. [c.107]


    Низко- и среднеуглеродистые стали — обычный конструкционный материал — сталь 10 сталь 35 – содержание углерода до 0,35%, легирующих компонентов 1 — 1,5%. Высокоуглеродистые стали сейчас легируют это стали инструментальные и специального назначения 40X12, 60ХНМ, содержание углерода в которых соответственно 0,4 и 0,6%. [c.366]

    Наплавку деталей из высокоуглеродистых и легированных сталей следует проводить только в нагретом до 300°С состоянии. Изношенные поверхности сложных профилей и небольших деталей, шлицевые поверхности, внутренние цилиндрические [c.267]

    Известно, что наиболее хорошо поддаются алюмини-рованию армко-железо и низкоуглеродистая сталь, а высокоуглеродистая сталь и чугуны имеют плохое сцепление с алюминием. В Японии разработан метод, по которому перед алюминированием проводят обезуглероживание стали на глубину до 60 мкм нагреванием ее до [c.79]

    В сплавах внедрения атомы растворенного вещества образуют дополнительные связи с соседними атомами по сравнению с чистым растворителем, а это приводит к тому, что кристаллическая решетка сплава становится тверже, прочнее и менее пластичной. Например, железо, содержащее менее 3% углерода, намного тверже чистого железа и приобретает значительно большую прочность на растяжение, а также другие ценные физические свойства. Так называемые мягкие (малоуглеродистые) стали содержат менее 0,2% углерода они обладают высокой пластичностью и ковкостью и используются для изготовления кабелей, гвоздей и цепей. Средние (углеродистые) стали содержат 0,2-0,6% углерода, они жестче мягких сталей и используются для изготовления балок и рельсов. Высокоуглеродистые стали, применяемые для изготовления нож-нгщ, режущих инструментов и пружин, содержат 0,6-1,5% углерода. При введении в стали других элементов получают различные легированные стали. Одним из наиболее известных сплавов такого типа является нержавеющая сталь, содержащая 0,4% углерода, 18% хрома и 1% никеля. Сплавы типа твердых растворов отличаются от обычных химических соединений тем, что имеют произвольный, а не постоянный состав. Отношение содержания неметаллических элементов к металлическим может варьировать в них в широких пределах, что позволяет придавать этим материалам самые разнообразные физические и химические свойства. [c.364]

    Исследования, проведенные Национальным управлением техники безопасности на транспорте США, показали, что основная причина аварии — механическое повреждение емкости с СНГ в результате ее разрушения от перегрева колеса из высокоуглеродистой стали. [c.167]

    Недостатком катодного обезжиривания, особенно при обработке изделий из твердой высокоуглеродистой стали (пружины, [c.371]

    Проволока из высокоуглеродистой стали…… [c.214]

    Допустим, что в вашем распоряжении имеются четыре стержня в форме каравдашей, которые состоят соответственно из серы, магния, чистого железа и высокоуглеродистой стали. Как различаются эти стержни по следующим свойствам а) внешний вид б) гибкость  [c.368]

    При уменьшении в сплаве содержания углерода (путем его выжигания или разбавления расплава железным ломом) образуются высоко-, средне- и низкоуглеродистые стали. В высокоуглеродистых сталях содержание углерода составляет [c.315]

    При уменьшении в сплаве содержания углерода (путем его выжигания или разбавления расплава железным ломом) образуются высоко-, средне- и низкоуглеродистые стали. В высокоуглеродистых сталях содержание углерода составляет 0,4—0,6%. Стали легируют добавками различных металлов. Низколегированные стали содержат до 5% добавок, высоколегированные — гораздо больше. Например, один из типов жаропрочных сталей содержит 1% Т1, 2% Мо, 12% № и 24% Сг. [c.421]

    В ТОНКИХ стеклянных волокнах высокая прочность достигается, по-видимому, благодаря удалению наиболее опасных поверхностных дефектов (трещин Гриффитса). В нитевидных кристаллах (см. гл. X) дислокаций мало и расположены они, как правило, вдоль оси уса, что препятствует размножению дислокаций, необходимому для появления заметной пластической деформации. Тя нутая проволока из высокоуглеродистой стали, наоборот, имеет большую плотность дислокаций дислокации, межфазные границы и другие дефекты расположены так густо, ч го почти полностью исключают пластическую деформацию. [c.214]

    Как видно из кривых, коэрцитивная сила резко возрастает при закалке высокоуглеродистых сталей, достигая 60—65 э. [c.11]

    Сплавы на основе железа, содержащие до 2% С, называются сталями. Из пелегированных сталей находят применение пластичная ферритная сталь (- 0,1% С), которая легко поддается листовой прокатке и штамповке пер-лнтно-ферритная сталь ( 0,6% С), обладающая повышенной прочностью и твердостью при достаточной вязкости перлитно-цементитная сталь ( 1% С) с большой твердостью (инструментальная сталь) высокоуглеродистая сталь ( 1,3—1,7 С), содержащая в виде второй фазы цементит или графит, обладающая повышенной жаропрочностью закаливающаяся аустенитная (илн аусте-нитно-мартенситная) сталь с высокой твердостью. [c.415]

    СЧ ЕС рость охлаждения. Резко понижает 2%. В средне- и высокоуглеродистой стали снижает [c.16]

    В некоторых марках высокоуглеродистой легированной стали в ряде случаев наблюдается так называемая карбидная ликвация — местные скопления карбидов. [c.23]


    Карбидная ликвация недопустима в высокоуглеродистой хромистой стали, применяемой для изготовления деталей подшипников. Карбидные скопления выкрашиваются на поверхности, что приводит к быстрому разрушению де- [c.23]

    При применении высокоуглеродистых сталей наиболее напряженный поверхностный слой имеет стабильный химический состав и обладает, следовательно, более стабильными механическими свойствами ио сравнению с цементованным слоем [143]. [c.103]

    Огневая зачистка может применяться фактически для сталей всех марок, за исключением некоторых коррозионно- и теплоустойчивых сплавов и инструментальных сталей. Высокоуглеродистые стали (до 1,3% С) зачищают без затруднений при условии их предварительного подогрева содержание до 3% N1 илп Сг и до 10% Мп, а также высокое содержание 31 не иренятствует зачистке. Чугун и нержавеюпще сталп легко зачищать, применяя кислородно-флюсовую поверхностную резку, а медь и ее сплавы можно зачищать с предварительным подогревом (см. стр. 620). [c.633]

    Железнение начинается при малых плотностях тока. При восстановлении деталей из высокоуглеродистых термически обработанных сталей подвески завешиваюгся в обесточенну о рабочую ванну. Напряжение на ванну подают спустя 1—3 мин. Наиболее качественные осадки получаются при толщине покрытия до 1,5 мм. Более толстые покрытия наращивают в несколько приемов с повторением полного цикла подготовительных операций. [c.96]

    Атмосферы, соответствующие классу 200, не являются декар-бюризаторами. Их можно использовать при отжиге, нормализации и закалке средне- и высокоуглеродистых сталей, а также при термообработке хромистых (нержавеющих) сталей. [c.319]

    Электрохиь ической природой пассивационного процесса можно объяснить, почему анодная поляризация с применением приложенного тока или увеличение площади катода и скорости катодной реакции (которая увеличивает поляризацию оставшихся анодных участков) благоприятствуют как образованию, так и поддержанию пассивности. Например, высокоуглеродистые стали, имеющие включения цементита РедС, действующие как катод, пассивируются в концентрированной азотной кислоте быстрее, [c.77]

    К высококачественной относится легированная и высокоуглеродиста л сталь. Эта сталь выплавляется в электрических или кислых мартеновских печах, а также в основных мартеновских печах небольшой емкости она характеризуется большой чистотой в отношении неметаллических включений и имеет минимальные количества вредных иримесей серы и фосфора. Мехаиические свойства этой стали строго регламентированы. [c.5]

    В кислой среде (pH диффузия кислорода перестает быть лимитирующим фактором и коррозионный процесс частично определяется скоростью выделения водорода, которая, в свою очередь, зависит от водородного перенапряжения на различных примесях и включениях, присутствующих в специальных сталях и чугунах. Скорость коррозии в этом диапазоне pH становится достаточно высокой, и анодная поляризация способствует этому (анодный контроль). Низкоуглеродистые стали корродируют в кислотах G меньшей скоростью, чем высокоуглеродистые, так как для цементита Feg характерно низкое водородное перенапряжение. Поэтому термическая обработка, влияющая на количество и размер частиц цементита, может значительно изменить скорость коррозии. Более того, холоднокатаная сталь корродирует в кислотах интенсивнее, чем отожженная или сталь со снятыми напряжениями, так как в результате механической обработки образуются участки мелкодисперсной структуры с низким водородным перенапряжением, содержащие углерод и азот. Обычно железо не используют в сильнокислой среде, поэтому для практических нужд важнее знать закономерности его коррозии в почвах и природных водах, чем в кислотах. Тем не менее существуют области [c.107]

    Эти соображения дают основание считать целесообразным изыскания новых сталей для шарошек буровых долот вести в области нецементуемых высокоуглеродистых сталей. [c.102]

    Трещины — частичное местное разрушение сварного соединения в виде разрыва. Образованию трешин способствуют следующие факторы сварка легироватгых сталей в жеспсо закрепленных конструкциях высокая скорость охлаждения при сварке углеродистых сталей, склонных к закалке на воздухе применение высокоуглеродистой электродной проволоки при автоматической сварке конструкционной легированной стали использование повьппенных плотностей сварочного тока при наложении первого слоя многослойного шва толстостенных сосудов и изделий недостаточный зазор между кромками деталей при электрошлаковой сварке слишком глубокие и узкие швы при автоматической сварке под флюсом вьшолне-ние сварочных работ при низкой температуре чрезмерное нагромождение швов для усиления конструкции (применение накладок и т. п.), в результате чего возрастают сварочные напряжения, способствующие образованию трешин в сварном соединении наличие в сварных соединениях других дефектов, являющихся концентраторами напряжений, под действием которых в области дефектов начинают развиваться трешины. Существенным фактором, влияющим на образование горячих трещин, является засоренность основного и присадочного металла вредными примесями серы и фосфора. [c.78]

    Электролитическое железнение применяется главным образом для повышения поверхностной твердости и сопротивления механическому износу изделий. При определенных условиях электролиза (высокая плотность тока, не очень высокая температура, присутствие в электролите специальных добавок) можно получать осадки железа, по твердости равного и даже превышающего твердость высокоуглеродистой стали, что объясняется главным образом структурными особенностями покрытия. В связи с этим процесс электролитического железнеиия часто называют осталиванием, хотя осадки железа почти не содержат углерода. [c.406]

    В то же время, как мы видели раньше, при кристаллизации жидких сплавов, содержащих меньше 2,14% углерода, первоначально получается аустенит. Это различие в структуре при высоких температурах создает различие в технологических и механических свойствах сплавов. Эвтектика делает сплавы нековкими, но ее низкая температура плавления облегчает применение высокоуглеродистых сплавов как литейных материалов. Железоуглеродные сплавы, содержащие меньше 2,14% углерода, называются сталями, а содержащие больше 2,14% углерода — чугунами. [c.621]

    Магнитные стали используют для изготовления постоянных магнитов и сердечников магнитных устройств, работающих в переменных полях. Для постоянных магнитов применяют высокоуглеродистые стали, легированные хромом или вольфрамом. Они хорошо намагничиваются и длительное время сохраняют остаточную индукцию. Сердечники магнитных устройств изготовляют из низко-углеродистых (менее 0,005% С) сплавов железа с кремнием. Эти стали легко пе-ремагничиваются и характеризуются малым значением электрических потерь. [c.629]

    Конструкционные стали могут быть и углеродистыми и легированными. Основные легирующие элементы конструкционных сталей Сг, N1, Мп. Эти стали хорошо поддаются обработке давлением, резанием они хорошо свариваются. Конструкционные стали применяются для изготовления деталей машин, конструкций и сооружений. Инструментальные стали тоже могут быть и углеродистыми и легированными. Основной легирующий элемент — хром. Эти стали характеризуются высокой твердостью, прочностью, износостойкостью. Их применяют для изготовления режущих и измерительных инструментов, штампов и т. п. К сталям с особыми свойствами относятся нержавеющие, жаростойкие, жаропрочные, магнитные и некоторые другие стали. Нержавеющие стали устойчивы против коррозии в агрессивных средах, жаростойкие — против коррозии при высоких температурах. В энергетике важны жаропрочные стали, сохраняющие высокие механические свойства при нагревании до значительных температур, что важно при изготовлении лопаток газовых турбин. В электротехнике важны магнитные стали, которые используются для постоянных магнитов и сердечников магнитных устройств, работающих в переменных полях. Постоянные магниты делают из высокоуглеродистых сталей, легированных хромом или вольфрамом. Они хорошо намагничиваются и долго сохраняют остаточную индукцию. Сердечники, наоборот, делают из низкоуглеродистых сталей, легированных кремнием. Они легко перемагничиаются и характеризуются малыми электрическими потерями. [c.296]

    MgO — AI2O3 — 810г) в 10 раз прочнее прокатанного стекла, легче алюминия, тверже высокоуглеродистой стали, а по термостойкости не отличаются от кварца. [c.379]

    Повышение прочности зубьев шарошек, при применении для их изготовления высокоуглеродистых нецементуемых сталей, определяется не только стабильностью химического состава, но и устранением при этом возможности пе- [c.103]

    Высокоуглеродистые стали обладают по сравнению с цементованными более высокой статической прочностью и вязкостью. При динамическом изгибе высокоуглеродистые стали поглощают существенно большую работу, чем цементованные стали различных марок, в том числе сложнолегированные. [c.103]


Ржавеющие и нержавеющие стали | Лучшие статьи, обзоры и новости

Железный век начался в IX—VII веках до нашей эры и продолжался до I века нашей эры. Затем в Китае осваивают примитивное производство чугуна — сплава железа с углеродом. В Европе и России производство чугуна начинается лишь в 14-м и 16-м веках соответственно. А производство более-менее качественной высокоуглеродистой стали стало возможно только в последние 200 лет.

Сначала повсеместно использовалась мягкая сталь. До появления высокоуглеродистой стали, клинки оружия специально делались толще, для увеличения прочности, а кромку приходилось часто затачивать. Для тех, кто работал в полевых условиях, точильный камень был обязателен для повседневного ношения. Нельзя было рассчитывать на то, что клинок будет оставаться острым в течение длительного времени.

Высокоуглеродистая сталь была первым типом стали, которая действительно обладала рядом серьезных преимуществ. Это сильно повлияло как на конструкцию инструментов, так и на их использование. Армии, получившие доступ к высокоуглеродистой стали, обладали значительным преимуществом над врагами, которые еще не получили подобную сталь. Углеродистая сталь существенно изменила сталелитейный мир.

Ранним примером высокоуглеродистой стали была знаменитая дамасская сталь. Производство дамаска было серьезным секретом, передаваемым от мастера к ученику. В конце концов секрет истинной дамасской стали был утерян примерно в 1750 году. Об этом мы поговорим в другой раз. 

Конечно, с тех пор люди разработали не только дамаск, но и научились использовать другие методы создания высокоуглеродистой стали.

Создание меча из дамасской стали в Сирии

Что такое высокоуглеродистая сталь?

Углеродистая сталь — это сплав железа и углерода. Технически сталь становится высокоуглеродистой, когда содержание углерода превышает 0,55%. Содержание углерода может достигать 3,4%, но это сложнее и дороже в производстве. Поэтому, чаще всего высокоуглеродистая сталь будет содержать от 0,55 до 1% углерода.

Исторически, словосочетание «высокоуглеродистая сталь» использовалось специально для обозначения НЕ нержавеющей стали с высоким содержанием углерода. Однако, современные нержавеющие стали могут иметь такой же процент содержания углерода, что и не нержавеющая сталь. Сегодня в ножевой промышленности почти вся сталь является высокоуглеродистой, за исключением некоторых случаев, например метательных ножей. По сей день многие люди используют термин «высокоуглеродистая сталь» для обозначения не нержавеющей стали, поэтому важно уметь определить термины при обсуждении типов стали.

Высокоуглеродистая НЕ нержавеющая сталь

Нож Mora Pro C

Как мы упомянули выше, высокоуглеродистая сталь содержит железо и не менее 0,55% углерода. Другие металлы могут быть добавлены для улучшения различных свойств. Обратная сторона углеродистой стали в том, что она очень уязвима для ржавчины — поэтому многие клинки из подобной стали имеют специальные покрытия, предотвращающие ржавчину. Если не обеспечивать ножам с такой сталью должного ухода, ржавчина может испортить клинок и полностью разъесть сталь.

История нержавеющей стали

На протяжении 1800-х годов ученые и промышленники из Великобритании, Франции и Германии вносили свой вклад в разработку нержавеющей стали. Наблюдения и эксперименты ради возможного улучшения стали были отмечены еще в 1820 году, учеными Майклом Фарадеем и Пьером Бертье. Они отметили способность сплава хрома с железом сопротивляться кислотной коррозии. Поскольку учёные ещё не знали о роли низкого содержания углерода, они не смогли получить сплав с высоким содержанием хрома.

Одну из наиболее заметных ролей в этом сыграл Гарри Брирли из английского города Шеффилда. Это неудивительно, поскольку в Шеффилде с шестнадцатого века производили столовые приборы. Брирли был назначен ведущим исследователем в лабораториях Брауна Ферта в 1908 году, и где-то между 1910 и 1914 годами он создал сталь с таким количеством хрома, что она могла считаться нержавеющей. Дата варьируется от источника к источнику.

Гарри Брирли

Изначально Брирли назвал этот сплав его Rustless Steel, но его коллега Эрнест Стюарт предложил Stainless Steel, и это название прижилось.

Эта сталь использовалась для изготовления столовых ножей, которые не должны ржаветь. К сожалению, хотя ножи и были устойчивы к ржавчине, они не резали так хорошо, как можно было бы надеяться. И Брирли вскоре заработал репутацию изобретателя «ножа, который не режет». Этот сплав использовался для изготовления столовых ножей 50 лет, прежде чем металлурги научились делать нержавеющую сталь, которая удерживала бы кромку острой достаточно долго.

Только в 60-х годах прошлого века высокоуглеродистую нержавеющую сталь начали использовать при производстве швейцарских армейских ножей. Вскоре за ними последовала американская компания Schrade, а затем и все остальные компании по производству ножей в Соединенных Штатах.

Victorinox 0.8201.26 Pioneer 93 мм

Со временем, познания человечества о химии и химических связях увеличились, изобрели лучшие микроскопы, мы начали лучше понимать сталь. Металлургия значительно улучшилась за последние несколько десятилетий. И теперь стало возможно создание фантастических высокоуглеродистых и при этом нержавеющих сталей, которые отлично держат режущую кромку.

Высокоуглеродистая нержавеющая сталь

Исследования показали, что когда в стали содержится не менее 10% хрома (Cr), это защищает сталь от коррозии. Свободный хром притягивается и соединяется с молекулами кислорода, образуя защитный слой на поверхности стали. Этот слой предотвращает взаимодействие кислорода (O) с железом (Fe) с образованием ржавчины (Fe2O). К счастью, этот слой самовосстанавливается при появлении царапин, порезов или вмятин. Нержавеющая сталь также устойчива к коррозии при взаимодействии со многими кислотами. Более подробно об этом мы писали в отдельной статье.

Выраженная коррозия на клинке ножа

Основные проблемы, с которыми сталкиваются производители при изготовлении высокоуглеродистой нержавеющей стали — это содержание углерода, отпуск и содержание хрома. Содержание углерода упрочняет сталь, поэтому при добавлении слишком большого количества сплав становится хрупким. Если производители используют слишком мало углерода, его недостаточно для упрочнения стали. Содержание хрома также может иметь огромное влияние на конечный продукт. Хром притягивается к углероду, а это означает, что углерод может “украсть” хром из общего сплава. Когда это происходит, клинок  становится менее устойчивым к коррозии, чем должен быть. Неправильные закалка и отпуск также могут сделать клинок очень хрупким. Высокоуглеродистая нержавеющая сталь обычно имеет довольно низкую устойчивость к нагреванию и может стать слишком хрупкой для использования.

Высокоуглеродистая нержавеющая сталь — это сплав, содержащий железо, не менее 0,55% углерода и не менее 13% хрома. Это делает, например, сталь D2 технически не нержавеющей сталью, поскольку она обычно содержит от 11% до чуть менее 13% хрома.

Заключение

Бывает так, что люди покупают нож из углеродистой нержавеющей стали, а через две недели приносят его обратно, потому что клинок покрылся пятнами после нарезки фруктов, или нож оставили (конечно ненадолго и случайно) в воде, а он почему-то(!) начал ржаветь. 

Для разных работ существуют разные стали. Не стоит после покупки любого ножа из нержавеющей стали обкладывать клинок дольками лимона, потом на ночь оставлять в раковине, а затем искренне удивляться – почему нож ржавый, ведь сталь нержавеющая! Если вы, например, большое количество времени проводите на море, вам следует присмотреться к ножам из стали h2.

Стали с высоким содержанием углерода требуют должного ухода – это факт. Но при этом, клинки с такими сталями гораздо медленнее тупятся и имеют более агрессивный рез. Каждый сам решает для себя, что ему важно. 

В нашем разделе посвященном ножам, есть специальный фильтр – материал клинка, где вы можете выбрать нужную вам сталь и даже прочитать её описание, нажав на маленький знак вопроса.

Свойства высокоуглеродистой стали и отличие от других марок стали

Высокоуглеродистая сталь  является одним из самых важных конструкционных металлов в мире. Хотя это общеизвестно, многие люди не понимают разницы между высокоуглеродистой сталью и другими типами стали. Как и любой другой конкретный тип стали, высокоуглеродистая версия этой медали не только обладает специфическими свойствами, но также имеет как уникальные преимущества, так и недостатки по сравнению с другими типами стали.

Высокоуглеродистой сталью будет любой тип стали, который содержит более 0,8% углерода, но менее 2,11% углерода в своем составе. Средний уровень углерода в этом металле обычно составляет около 1,5%. Высокоуглеродистая сталь имеет репутацию особенно твердой, но дополнительный углерод также делает ее более хрупкой, чем другие типы стали. Этот тип стали наиболее подвержен разрушению при неправильном использовании. Высокоуглеродистая сталь остается популярной для самых разных целей. Этот тип стали предпочтителен при производстве многих инструментов, таких как сверла, ножи, каменные гвозди, пилы, инструменты для резки металла и инструменты для резки дерева.
  • Преимущества высокоуглеродистой стали
В зависимости от конкретных потребностей человека, использующего ее, высокоуглеродистая сталь может иметь много преимуществ по сравнению с другими вариантами. Этот тип стали отлично подходит для изготовления режущих инструментов или каменных гвоздей. Уровни твердости и износостойкость металла высокоуглеродистой стали также оцениваются очень высоко. Высокоуглеродистая сталь также предпочитается многими производителями, которые создают металлорежущие инструменты или прессы, которые должны сгибать и формировать металл.
  • Недостатки высокоуглеродистой стали

Многие недостатки также связаны с использованием высокоуглеродистой стали. Этот тип стали не рекомендуется для любого типа сварки или сварочных работ. Из широко используемых типов стали этот наиболее подвержен разрушению или поломке из-за повышенной хрупкости. Этот тип стали не обязательно выдерживает износ, как другие типы специальной стали.

Что такое углеродистая сталь?

Мягкая и низкоуглеродистая сталь

Связаться с

Проволока из высокоуглеродистой стали | Ulbrich

Плоская, фигурная и круглая проволока

Приложения

Высокопрочная проволока, Кладочные гвозди, Пружины, Режущие инструменты, Ножи

Описание

Высокоуглеродистые стали плохо поддаются сварке, так как содержат углерод в диапазоне 0.от 6 процентов до 1,0 процента. Высокоуглеродистые стали восприимчивы к нагреву и легко закаляются пламенем, что позволяет обрабатывать их во многих различных формах. Высокоуглеродистые стали обладают большей прочностью на растяжение и используются для создания изделий, где требуется прочность.

Химия Типичная

Uns# Углерод, марганец, фосфор, сера, железо

G10600 0,55-0,65 0,60-0,90 0,040 макс. 0,050 макс. баланс
G10650 0,60-0,70 0,60-0,90 0,040 макс. 0,050 макс.65-0,75 0,60-0,90 0,040 макс. Макс 0,050 Максимальный баланс
G10750 0.0.0-0.80 0,0-0,70 0,040 Макс. Макс. 0,050 Максимальный баланс
G10800 0.75-0,88 0,0-0-0,90 0,040 Макс. Макс. 0,050 Максимальный баланс
G10850 0.80-0,93 0,70-100.
G10900 0,85-0,98 0,60-0,70 0,040 макс 0,050 макс баланс
G10950 0,91-1,03 0,30-0,50 0,040 макс 0,050 макс баланс

Физические свойства

Типичная плотность: 0.278 — 0,290 фунта/дюйм3, 7,85 — 8,03 г/см3

Удельное электрическое сопротивление (типовое): ([email protected] 32° F, холодная вытяжка): 0,0000163 — 0,0000180

Теплопроводность (типичная): БТЕ-дюйм/час-фут2-°F: 346

Средний коэффициент теплового расширения (типовой): мкдюйм/дюйм-°F:
68 – 212 °F: 6,11 – 6,67

Модуль Эластичность: KSI
29,7 x 103 при растяжении

Температура плавления: 2600–2800 °F (1425–1540 °C)

Формы

Профиль, круглый, плоский, квадратный

Механические свойства при комнатной температуре

Свойства: холоднотянутый (типовой)

Предел прочности при растяжении: 92 KSI мин (635 МПа мин)
Предел текучести: 70 KSI мин (485 МПа мин)
Удлинение: 10% мин

Свойства: Закаленный

Эти сплавы можно подвергать холодной обработке в различных состояниях.

* Фактические физические и механические свойства зависят от сплава. Свяжитесь со службой технической поддержки Ulbrich, чтобы узнать о конкретных свойствах сплава.

Дополнительные свойства

Отделка проволоки

XC – Экстра чистая. Отожженный или отожженный и холоднокатаный.

* Обращайтесь в компанию Ulbrich Wire со специальными запросами на отделку.

Термическая обработка

Эти сплавы упрочняются холодной и термической обработкой.

*Свяжитесь с Ulbrich Wire для получения дополнительной информации.

Сварка

Свяжитесь с Ulbrich Wire для получения конкретной информации.

Ограничение ответственности и отказ от гарантии: Ulbrich Stainless Steels & Special Metals, Inc. ни при каких обстоятельствах не несет ответственности за любой ущерб, возникший в результате использования информации, содержащейся в этом документе, или ее пригодности для указанных «приложений». . Мы считаем, что предоставленная информация и данные являются точными, насколько нам известно, но все данные считаются только типичными значениями.Он предназначен для справки и получения общей информации и не рекомендуется для спецификации, проектирования или инженерных целей. Ульбрих не берет на себя никаких подразумеваемых или явных гарантий в отношении создания или точности данных, представленных в этом документе.

Высокоуглеродистая сталь | Nuclear-power.com

Инструментальная сталь относится к различным углеродистым и легированным сталям, которые особенно хорошо подходят для изготовления инструментов.

Высокоуглеродистая сталь имеет примерно 0.От 60 до 1,00% содержания углерода . Твердость выше, чем у других марок, но снижается пластичность. Они почти всегда используются в закаленном и отпущенном состоянии и поэтому обладают особой износостойкостью и способны удерживать острую режущую кромку. Таким образом, высокоуглеродистая сталь может использоваться для изготовления пружин, тросов, молотков, отверток, гаечных ключей и ножей. Серия 10xx (например, сталь 1095) является наиболее популярным выбором для углеродистой стали, используемой в ножах, а также в катанах. Углеродистая сталь AISI 1095 является хрупкой, имеет высокую твердость и прочность. Сталь 1095 при использовании в ножах отлично держит заточку и очень легко затачивается. Однако свойства этого типа стали придают ей тенденцию легко ржаветь, если ее не смазывать маслом и не ухаживать за ней преднамеренно.

Инструментальные стали

Инструментальная сталь относится к различным углеродистым и легированным сталям, которые особенно хорошо подходят для изготовления инструментов. Их пригодность обусловлена ​​их особой твердостью, стойкостью к истиранию и деформации, а также их способностью удерживать режущую кромку при повышенных температурах.Инструментальные стали с содержанием углерода от 0,5% до 1,5% производятся в тщательно контролируемых условиях для обеспечения требуемого качества. Присутствие карбидов в их матрице играет определяющую роль в качестве инструментальной стали. Четыре основных легирующих элемента, которые образуют карбиды в инструментальной и штамповой стали: вольфрам, хром, ванадий и молибден. Эти легирующие элементы в сочетании с углеродом образуют очень твердые и износостойкие карбидные соединения.

Цена высокоуглеродистой стали

Трудно узнать точную стоимость различных материалов, потому что она сильно зависит от многих переменных, таких как:

  • тип продукта, который вы хотели бы купить продукт
  • точный тип материала

Цены на сырье меняются ежедневно.Они в первую очередь обусловлены спросом, предложением и ценами на энергоносители.

Однако, как показывает опыт, нержавеющая сталь стоит в четыре-пять раз больше, чем углеродистая сталь по материальным затратам. Углеродистая сталь стоит около 500 долларов за тонну , а нержавеющая сталь стоит около 2000 долларов за тонну . Чем больше легирующих элементов содержит сталь, тем она дороже. Основываясь на этом правиле, логично предположить, что аустенитная нержавеющая сталь 316L и мартенситная нержавеющая сталь с 13% Cr будут стоить меньше, чем дуплексные нержавеющие стали с 22% Cr и 25% Cr.Стали на основе никеля, вероятно, будут стоить по крайней мере примерно столько же, сколько дуплексные нержавеющие стали. Очевидно, существует множество видов сталей, от низкоуглеродистых до высокоуглеродистых, а также широкий диапазон оценок нержавеющих сталей, стоимость которых сильно различается. Например, Inconel 600 (зарегистрированная торговая марка Special Metals), который относится к семейству аустенитных суперсплавов на основе никеля и хрома , стоит около  40000 долларов США за тонну .

Свойства высокоуглеродистой стали

– Сталь AISI 1095

Свойства материала являются интенсивными свойствами , это означает, что они не зависят от массы и могут варьироваться от места к месту в системе в любое время. момент.В основу материаловедения входит изучение структуры материалов и их связь с их свойствами (механическими, электрическими и т. д.). Как только материаловед узнает об этой корреляции структуры и свойств, он может приступить к изучению относительных характеристик материала в данном приложении. Основными факторами, определяющими структуру материала и, следовательно, его свойства, являются входящие в его состав химические элементы и то, каким образом он был обработан до конечной формы.

Механические свойства высокоуглеродистой стали – Сталь AISI 1095

Материалы часто выбирают для различных применений, поскольку они имеют желаемое сочетание механических характеристик.Для структурных применений свойства материалов имеют решающее значение, и инженеры должны их учитывать.

Прочность высокоуглеродистой стали – сталь AISI 1095

В механике материалов прочность материала – это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации. Прочность материалов в основном рассматривает взаимосвязь между внешними нагрузками , приложенными к материалу, и результирующей деформацией или изменением размеров материала. Прочность материала — это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации.

Предел прочности при растяжении

Предел прочности при растяжении высокоуглеродистой стали 685 МПа.

Предел прочности при растяжении является максимальным на инженерной кривой напряжения-деформации. Это соответствует максимальному напряжению , которое может выдержать конструкция при растяжении. Предел прочности при растяжении часто сокращается до «предела прочности» или даже до «предела прочности».  Если это напряжение будет приложено и будет поддерживаться, это приведет к разрушению. Часто это значение значительно превышает предел текучести (на 50–60 % превышает предел текучести для некоторых типов металлов). Когда пластичный материал достигает предела прочности, он испытывает сужение, когда площадь поперечного сечения локально уменьшается. Кривая напряжение-деформация не содержит более высокого напряжения, чем предел прочности. Несмотря на то, что деформации могут продолжать увеличиваться, напряжение обычно уменьшается после достижения предела прочности.Это интенсивное свойство; поэтому его значение не зависит от размера испытуемого образца. Однако это зависит от других факторов, таких как подготовка образца, наличие или отсутствие поверхностных дефектов, а также температура испытательной среды и материала. Предел прочности при растяжении варьируется от 50 МПа для алюминия до 3000 МПа для очень высокопрочных сталей.

Предел текучести

Предел текучести высокоуглеродистой стали 525 МПа.

Точка текучести — это точка на кривой напряжения-деформации, которая указывает предел упругого поведения и начало пластического поведения. Предел текучести или предел текучести — это свойство материала, определяемое как напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться, тогда как предел текучести — это точка, в которой начинается нелинейная (упругая + пластическая) деформация. До предела текучести материал будет упруго деформироваться и вернется к своей первоначальной форме, когда приложенное напряжение будет снято.Как только предел текучести пройден, некоторая часть деформации будет постоянной и необратимой. Некоторые стали и другие материалы демонстрируют явление, называемое явлением предела текучести. Пределы текучести варьируются от 35 МПа для низкопрочного алюминия до более 1400 МПа для очень высокопрочных сталей.

Модуль упругости Юнга

Модуль упругости Юнга высокоуглеродистой стали составляет 200 ГПа.

Модуль упругости Юнга представляет собой модуль упругости при растяжении и сжатии в режиме линейной упругости при одноосной деформации и обычно оценивается испытаниями на растяжение.Вплоть до предельного напряжения тело сможет восстановить свои размеры при снятии нагрузки. Приложенные напряжения заставляют атомы в кристалле перемещаться из своего положения равновесия. Все атомы смещены на одинаковую величину и сохраняют свою относительную геометрию. Когда напряжения снимаются, все атомы возвращаются в исходное положение, и остаточная деформация не возникает. Согласно закону Гука , напряжение пропорционально деформации (в упругой области), а наклон равен модулю Юнга .Модуль Юнга равен продольному напряжению, деленному на деформацию.

Твердость высокоуглеродистой стали – сталь AISI 1095

Твердость высокоуглеродистой стали по Бринеллю составляет примерно 200 МПа.

В материаловедении твердость — это способность выдерживать вдавливание поверхности ( локализованная пластическая деформация ) и царапание . Твердость , вероятно, является наиболее плохо определенным свойством материала, поскольку она может указывать на стойкость к царапанью, стойкость к истиранию, стойкость к вдавливанию или даже стойкость к формованию или локализованной пластической деформации.Твердость важна с инженерной точки зрения, потому что сопротивление износу при трении или эрозии паром, маслом и водой обычно увеличивается с увеличением твердости.

Тест на твердость по Бринеллю – это один из тестов на твердость с вдавливанием, который был разработан для определения твердости. В испытаниях по Бринеллю твердый сферический индентор вдавливается под определенной нагрузкой в ​​поверхность испытуемого металла. Типичное испытание использует шарик из закаленной стали диаметром 10 мм (0,39 дюйма) в качестве индентора с усилием 3000 кгс (29.42 кН; 6614 фунтов силы). Нагрузка поддерживается постоянной в течение заданного времени (от 10 до 30 с). Для более мягких материалов используется меньшее усилие; для более твердых материалов вместо стального шарика используется шарик из карбида вольфрама .

Тест дает численные результаты для количественного определения твердости материала, которая выражается числом твердости по Бринеллю – HB . Число твердости по Бринеллю обозначается наиболее часто используемыми стандартами испытаний (ASTM E10-14[2] и ISO 6506–1:2005) как HBW (H по твердости, B по Бринеллю и W по материалу индентора, вольфраму ( вольфрам) карбид).В прежних стандартах HB или HBS использовались для обозначения измерений, выполненных стальными инденторами.

Число твердости по Бринеллю (HB) представляет собой нагрузку, деленную на площадь поверхности вдавливания. Диаметр вдавления измеряют с помощью микроскопа с наложенной шкалой. Число твердости по Бринеллю вычисляется по уравнению:

Существует множество широко используемых методов испытаний (например, Бринелля, Кнупа, Виккерса и Роквелла). Имеются таблицы, в которых коррелируются значения твердости по различным методам испытаний, где применима корреляция.Во всех шкалах высокое число твердости соответствует твердому металлу.

Термические свойства высокоуглеродистой стали – сталь AISI 1095

Термические свойства материалов относятся к реакции материалов на изменения их температуры и приложение тепла. Когда твердое тело поглощает энергию в виде тепла, его температура повышается, а размеры увеличиваются. Но различных материалов реагируют на приложение тепла по-разному .

Теплоемкость, тепловое расширение и теплопроводность являются свойствами, которые часто имеют решающее значение при практическом использовании твердых тел.

Температура плавления высокоуглеродистой стали – сталь AISI 1095

Температура плавления высокоуглеродистой стали составляет около 1515°C.

В общем, плавление  является фазовым переходом  вещества из твердого состояния в жидкое. точка плавления  вещества — это температура, при которой происходит это фазовое превращение. Точка плавления   также определяет состояние, при котором твердое тело и жидкость могут существовать в равновесии.

Теплопроводность высокоуглеродистой стали – сталь AISI 1095

Теплопроводность высокоуглеродистой стали составляет 50 Вт/(м.К).

Характеристики теплопередачи твердого материала измеряются свойством, называемым теплопроводностью , k (или λ), измеряемой в Вт/м·K . Это мера способности вещества передавать тепло через материал за счет теплопроводности. Обратите внимание, что закон Фурье  применим ко всей материи, независимо от ее состояния (твердое, жидкое или газообразное), поэтому он также определен для жидкостей и газов.

Теплопроводность большинства жидкостей и твердых тел зависит от температуры.Для паров это также зависит от давления. В общем случае:

Большинство материалов почти однородны, поэтому обычно мы можем написать k = k (T) . Аналогичные определения связаны с теплопроводностями в направлениях y и z (ky, kz), но для изотропного материала теплопроводность не зависит от направления переноса, kx = ky = kz = k.

Высокоуглеродистая сталь по сравнению с нержавеющей сталью — ножницы LDH

Мы делаем наши ножницы из двух видов металла: углеродистой стали и нержавеющей стали.Различия между двумя сталями — один из наиболее часто задаваемых вопросов, и мы любим обсуждать эту тему из-за того, насколько по-разному они могут влиять на ножницы. Читайте ниже, чтобы узнать об основных различиях и о том, какие ножницы лучше всего подходят для вас!

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь, хорошо известный в ножничной промышленности, представляет собой тип стали, в состав которой входит углерод, смешанный с металлом, который варьируется в зависимости от производителя. В целом, это более прочный металл, чем нержавеющая сталь.Наша углеродистая сталь не слишком мягкая и не хрупкая, а идеально гибкая благодаря добавлению марганца и углерода.

Когда речь идет о режущих инструментах, таких как ножи, ножницы и лезвия, обычно лучшим выбором является углеродистая сталь. Вот некоторые из преимуществ:

  • Сверхпрочный металл, но более мягкий, чем нержавеющая сталь. Это означает, что его можно заточить до более тонкой кромки и его легче затачивать.
  • Менее склонен к сколам, чем нержавеющая сталь.Тем не менее, мы советуем всем следить за своими ножницами. НЕ роняйте их на землю. Это одна из причин, по которой мы предоставляем коробки для ножниц.
  • Это более легкий металл, поэтому, если вам нужны более легкие ножницы из-за артрита, проблем с нервами или запястьем, углеродистая сталь подойдет вам лучше всего!

        Один ключевой момент, который следует отметить в отношении углеродистой стали, заключается в том, что, если она не обработана антикоррозийным покрытием (как наши ножницы для ткани Midnight Edition!), она склонна к ржавчине.Это означает, что вам нужно следить за тем, чтобы лезвия ваших ножниц оставались сухими не только от воды, но и от влажности воздуха, подобно чугунной сковороде! Если вы не собираетесь использовать ножницы в течение пары недель или дольше, мы рекомендуем хранить их в коробке, смазав лезвия маслом, например, маслом для швейных машин, чтобы ваши ножницы оставались гладкими и здоровыми!

        Наши ножницы для ткани Signature Midnight Edition изготавливаются вручную из углеродистой стали, как и наши традиционные ножницы для ткани и лезвия наших ножниц для нити.Новейшее дополнение к нашему семейству ножниц, наш вращающийся нож Midnight Edition 45 мм, в котором используются вращающиеся лезвия из углеродистой стали, долговечность которых мы протестировали в местных магазинах тканей.

        Наши ножницы из углеродистой стали — самые острые и легкие ножницы, которые мы производим!

         

        Нержавеющая сталь

        Нержавеющая сталь, возможно, самый известный тип стали в мире, является современным изобретением, которое было впервые введено в промышленное производство в 1912 году!

        Если вас беспокоит необходимость ухода за ножницами, вам подойдет нержавеющая сталь, и вот почему:

        • Обладает высокой устойчивостью к ржавчине.Нержавеющая сталь может противостоять влажности лучше, чем высокоуглеродистая сталь. Однако, вопреки распространенному мнению, нержавеющая сталь не устойчива к ржавчине. Но если вы не храните свои ножницы в бассейне с водой, ржавчины не должно быть!
        • Нержавеющая сталь
        • технически остается более острой (это также зависит от угла режущей кромки). Однако его труднее затачивать, потому что это более твердый металл и он более подвержен сколам.
        • Дополнительный вес нержавеющей стали может облегчить управление ножницами.

            Наша классическая линейка ножниц для ткани, ножницы для вышивания, а также цельные и кольцевые ножницы для нити, а также ножницы для вышивания изготавливаются вручную из нержавеющей стали.

            Если у вас есть какие-либо вопросы по обслуживанию, весу или любому из пунктов, перечисленных выше, отправьте нам электронное письмо и оставьте комментарий!

            Что такое высокоуглеродистая сталь — определение

            Высокоуглеродистая сталь имеет содержание углерода примерно от 0,60 до 1,00%. Твердость выше, чем у других марок, но снижается пластичность.

            Инструментальная сталь относится к различным углеродистым и легированным сталям, которые особенно хорошо подходят для изготовления инструментов.

            Высокоуглеродистая сталь имеет примерно содержание углерода от 0,60 до 1,00% . Твердость выше, чем у других марок, но снижается пластичность. Они почти всегда используются в закаленном и отпущенном состоянии и поэтому обладают особой износостойкостью и способны удерживать острую режущую кромку. Таким образом, высокоуглеродистая сталь может использоваться для изготовления пружин, тросов, молотков, отверток, гаечных ключей и ножей.Серия 10xx (например, сталь 1095) является наиболее популярным выбором для углеродистой стали, используемой в ножах, а также катанах. Углеродистая сталь AISI 1095 является хрупкой, имеет высокую твердость и прочность. Сталь 1095 при использовании в ножах отлично держит заточку и очень легко затачивается. Однако свойства этого типа стали придают ей тенденцию легко ржаветь, если ее не смазывать маслом и не ухаживать за ней преднамеренно.

            Резюме

            Имя Высокоуглеродистая сталь
            Фаза на STP Н/Д
            Плотность 7850 кг/м3
            Предел прочности при растяжении 685 МПа
            Предел текучести 525 МПа
            Модуль упругости Юнга 200 ГПа
            Твердость по Бринеллю 200 левов
            Точка плавления 1515 °С
            Теплопроводность 50 Вт/мК
            Теплоемкость 490 Дж/г К
            Цена 1 $/кг

            98%

            1%

            0.5%

            Инструментальная сталь

            Инструментальная сталь относится к различным углеродистым и легированным сталям, которые особенно хорошо подходят для изготовления инструментов. Их пригодность обусловлена ​​их особой твердостью, стойкостью к истиранию и деформации, а также их способностью удерживать режущую кромку при повышенных температурах. Инструментальные стали с содержанием углерода от 0,5% до 1,5% производятся в тщательно контролируемых условиях для обеспечения требуемого качества. Присутствие карбидов в их матрице играет определяющую роль в качестве инструментальной стали.Четыре основных легирующих элемента, которые образуют карбиды в инструментальной и штамповой стали: вольфрам, хром, ванадий и молибден. Эти легирующие элементы в сочетании с углеродом образуют очень твердые и износостойкие карбидные соединения.

            Цена высокоуглеродистой стали

            Трудно узнать точную стоимость различных материалов, потому что она сильно зависит от многих переменных, таких как:

            • тип продукта, который вы хотели бы купить
            • количество товара
            • точный тип материала

            Цены на сырье меняются ежедневно.Они в первую очередь обусловлены спросом, предложением и ценами на энергоносители.

            Однако, как показывает опыт, нержавеющая сталь стоит в четыре-пять раз больше, чем углеродистая сталь по материальным затратам. Углеродистая сталь стоит около 500 долларов за тонну , а нержавеющая сталь стоит около 2000 долларов за тонну . Чем больше легирующих элементов содержит сталь, тем она дороже. Основываясь на этом правиле, логично предположить, что аустенитная нержавеющая сталь 316L и мартенситная нержавеющая сталь с 13% Cr будут стоить меньше, чем дуплексные нержавеющие стали с 22% Cr и 25% Cr.Стали на основе никеля, вероятно, будут стоить по крайней мере примерно столько же, сколько дуплексные нержавеющие стали. Очевидно, существует множество видов сталей, от низкоуглеродистых до высокоуглеродистых, а также широкий диапазон оценок нержавеющих сталей, стоимость которых сильно различается. Например, Inconel 600 (зарегистрированная торговая марка Special Metals), который относится к семейству аустенитных суперсплавов на основе никеля и хрома , стоит около  40000 долларов США за тонну .

            Свойства высокоуглеродистой стали

            – Сталь AISI 1095

            Материальные свойства являются интенсивными свойствами , это означает, что они не зависят от количества массы и могут варьироваться от места к месту в системе в любой момент.В основу материаловедения входит изучение структуры материалов и их связь с их свойствами (механическими, электрическими и т. д.). Как только материаловед узнает об этой корреляции структуры и свойств, он может приступить к изучению относительных характеристик материала в данном приложении. Основными факторами, определяющими структуру материала и, следовательно, его свойства, являются входящие в его состав химические элементы и то, каким образом он был обработан до конечной формы.

            Механические свойства высокоуглеродистой стали – сталь AISI 1095

            Материалы часто выбирают для различных применений, потому что они имеют желаемое сочетание механических характеристик.Для структурных применений свойства материалов имеют решающее значение, и инженеры должны их учитывать.

            Прочность высокоуглеродистой стали – сталь AISI 1095

            В механике материалов прочность материала — это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации. Прочность материалов в основном рассматривает взаимосвязь между внешними нагрузками , приложенными к материалу, и результирующей деформацией или изменением размеров материала. Прочность материала — это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации.

            Предельная прочность на растяжение

            Предел прочности на растяжение высокоуглеродистой стали 685 МПа.

            Предел прочности при растяжении является максимальным на инженерной кривой напряжения-деформации. Это соответствует максимальному напряжению , которое может выдержать конструкция при растяжении. Предел прочности при растяжении часто сокращается до «предела прочности» или даже до «предела прочности».  Если это напряжение будет приложено и будет поддерживаться, это приведет к разрушению. Часто это значение значительно превышает предел текучести (на 50–60 % превышает предел текучести для некоторых типов металлов). Когда пластичный материал достигает предела прочности, он испытывает сужение, когда площадь поперечного сечения локально уменьшается. Кривая напряжение-деформация не содержит более высокого напряжения, чем предел прочности. Несмотря на то, что деформации могут продолжать увеличиваться, напряжение обычно уменьшается после достижения предела прочности.Это интенсивное свойство; поэтому его значение не зависит от размера испытуемого образца. Однако это зависит от других факторов, таких как подготовка образца, наличие или отсутствие поверхностных дефектов, а также температура испытательной среды и материала. Предел прочности при растяжении варьируется от 50 МПа для алюминия до 3000 МПа для очень высокопрочных сталей.

            Предел текучести

            Предел текучести высокоуглеродистой стали 525 МПа.

            Точка текучести — это точка на кривой напряжения-деформации, которая указывает предел упругого поведения и начало пластического поведения. Предел текучести или предел текучести — это свойство материала, определяемое как напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться, тогда как предел текучести — это точка, в которой начинается нелинейная (упругая + пластическая) деформация. До предела текучести материал будет упруго деформироваться и вернется к своей первоначальной форме, когда приложенное напряжение будет снято.Как только предел текучести пройден, некоторая часть деформации будет постоянной и необратимой. Некоторые стали и другие материалы демонстрируют явление, называемое явлением предела текучести. Пределы текучести варьируются от 35 МПа для низкопрочного алюминия до более 1400 МПа для очень высокопрочных сталей.

            Модуль упругости Юнга

            Модуль упругости Юнга высокоуглеродистой стали составляет 200 ГПа.

            Модуль упругости Юнга — это модуль упругости при растягивающем и сжимающем напряжении в режиме линейной упругости при одноосной деформации и обычно оценивается испытаниями на растяжение.Вплоть до предельного напряжения тело сможет восстановить свои размеры при снятии нагрузки. Приложенные напряжения заставляют атомы в кристалле перемещаться из своего положения равновесия. Все атомы смещены на одинаковую величину и сохраняют свою относительную геометрию. Когда напряжения снимаются, все атомы возвращаются в исходное положение, и остаточная деформация не возникает. Согласно закону Гука , напряжение пропорционально деформации (в упругой области), а наклон равен модулю Юнга .Модуль Юнга равен продольному напряжению, деленному на деформацию.

            Твердость высокоуглеродистой стали – сталь AISI 1095

            Твердость высокоуглеродистой стали по Бринеллю составляет примерно 200 МПа.

            В материаловедении твердость — это способность выдерживать вдавливание поверхности ( локализованная пластическая деформация ) и царапание . Твердость , вероятно, является наиболее плохо определенным свойством материала, поскольку она может указывать на стойкость к царапанью, стойкость к истиранию, стойкость к вдавливанию или даже стойкость к формованию или локализованной пластической деформации.Твердость важна с инженерной точки зрения, потому что сопротивление износу при трении или эрозии паром, маслом и водой обычно увеличивается с увеличением твердости.

            Тест на твердость по Бринеллю – это один из тестов на твердость с вдавливанием, который был разработан для определения твердости. В испытаниях по Бринеллю твердый сферический индентор вдавливается под определенной нагрузкой в ​​поверхность испытуемого металла. Типичное испытание использует шарик из закаленной стали диаметром 10 мм (0,39 дюйма) в качестве индентора с усилием 3000 кгс (29.42 кН; 6614 фунтов силы). Нагрузка поддерживается постоянной в течение заданного времени (от 10 до 30 с). Для более мягких материалов используется меньшее усилие; для более твердых материалов вместо стального шарика используется шарик из карбида вольфрама .

            Тест дает численные результаты для количественного определения твердости материала, которая выражается числом твердости по Бринеллю HB . Число твердости по Бринеллю обозначается наиболее часто используемыми стандартами испытаний (ASTM E10-14[2] и ISO 6506–1:2005) как HBW (H по твердости, B по Бринеллю и W по материалу индентора, вольфраму ( вольфрам) карбид).В прежних стандартах HB или HBS использовались для обозначения измерений, выполненных стальными инденторами.

            Число твердости по Бринеллю (HB) представляет собой нагрузку, деленную на площадь поверхности вмятины. Диаметр вдавления измеряют с помощью микроскопа с наложенной шкалой. Число твердости по Бринеллю вычисляется по уравнению:

            Широко используются различные методы испытаний (например, Бринелля, Кнупа, Виккерса и Роквелла). Имеются таблицы, в которых коррелируются значения твердости по различным методам испытаний, где применима корреляция.Во всех шкалах высокое число твердости соответствует твердому металлу.

            Термические свойства высокоуглеродистой стали – сталь AISI 1095

            Тепловые свойства  материалов относятся к реакции материалов на изменения их температуры и приложение тепла. Когда твердое тело поглощает энергию в виде тепла, его температура повышается, а размеры увеличиваются. Но различных материалов реагируют на приложение тепла по-разному .

            Теплоемкость, тепловое расширение и теплопроводность являются свойствами, которые часто имеют решающее значение при практическом использовании твердых тел.

            Температура плавления высокоуглеродистой стали – сталь AISI 1095

            Температура плавления высокоуглеродистой стали составляет около 1515°C.

            В общем, плавление  является фазовым переходом  вещества из твердой фазы в жидкую. точка плавления  вещества — это температура, при которой происходит это фазовое превращение. Точка плавления   также определяет состояние, при котором твердое тело и жидкость могут существовать в равновесии.

            Теплопроводность высокоуглеродистой стали – сталь AISI 1095

            Теплопроводность высокоуглеродистой стали 50 Вт/(м.К).

            Характеристики теплопередачи твердого материала измеряются свойством, называемым теплопроводностью , k (или λ), измеряемой в Вт/м·К . Это мера способности вещества передавать тепло через материал за счет теплопроводности. Обратите внимание, что закон Фурье  применим ко всей материи, независимо от ее состояния (твердое, жидкое или газообразное), поэтому он также определен для жидкостей и газов.

            Теплопроводность  большинства жидкостей и твердых тел зависит от температуры.Для паров это также зависит от давления. Всего:

            Большинство материалов почти однородны, поэтому обычно мы можем написать k = k (T) . Аналогичные определения связаны с теплопроводностями в направлениях y и z (ky, kz), но для изотропного материала теплопроводность не зависит от направления переноса, kx = ky = kz = k.

            [/lgc_column]

            Ссылки:

            Материаловедение:

            Министерство энергетики США, материаловедение.Справочник по основам Министерства энергетики, том 1 и 2. Январь 1993 г.
            Министерство энергетики США, материаловедение. Справочник по основам Министерства энергетики, том 2 и 2. Январь 1993 г.
            Уильям Д. Каллистер, Дэвид Г. Ретвиш. Материаловедение и инженерия: введение, 9-е издание, Wiley; 9 издание (4 декабря 2013 г.), ISBN-13: 978-1118324578.
            Эберхарт, Марк (2003). Почему все ломается: понимание мира по тому, как он разваливается. Гармония. ISBN 978-1-4000-4760-4.
            Гаскелл, Дэвид Р. (1995).Введение в термодинамику материалов (4-е изд.). Издательство Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-1-56032-992-3.
            Гонсалес-Виньяс, В. и Манчини, Х.Л. (2004). Введение в материаловедение. Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-07097-1.
            Эшби, Майкл; Хью Шерклифф; Дэвид Себон (2007). Материалы: инженерия, наука, обработка и дизайн (1-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 978-0-7506-8391-3.
            Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную технику, 3-е изд., Прентис-Холл, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

            Мы надеемся, что эта статья Высокоуглеродистая сталь поможет вам. Если это так, дайте нам лайк на боковой панели. Основная цель этого веб-сайта – помочь общественности узнать интересную и важную информацию о материалах и их свойствах.

            Что такое высокоуглеродистая нержавеющая сталь? (с рисунками)

            Высокоуглеродистая нержавеющая сталь представляет собой металлический сплав, содержащий относительно большое количество углерода. Количество углерода может достигать 1.2% и всего 0,2%. Причины этого зависят от производителя и типа лезвия, которое они создают.

            Нержавеющая сталь — это сплав, содержащий 10,5% или более хрома (Cr) и железа (Fe) более чем на 50%. Хром — это элемент, который делает нержавеющую сталь такой устойчивой к пятнам. Фактически, нержавеющую сталь следует называть устойчивой к пятнам сталью, поскольку она может окрашиваться, но с меньшей вероятностью, чем чистая сталь.Нержавеющая сталь также очень проста в уходе и не требует регулярного ухода, чтобы сохранить ее красоту. Сталь с низким содержанием углерода более мягкая и плохо держит кромку лезвия.

            Углеродистая сталь

            имеет хорошую заточку при правильной и регулярной заточке, и это гораздо более твердый материал для изготовления ножей.Ножи из углеродистой стали легче подвергаются коррозии, и их необходимо регулярно смазывать. Следуйте инструкциям производителя по заточке и приправам, чтобы продлить срок службы ножа из углеродистой стали.

            Когда вы комбинируете углеродистую сталь и нержавеющую сталь, чтобы получить высокоуглеродистую нержавеющую сталь, вы получаете лучшее от каждого сплава.Эта сталь устойчива к ржавчине и пятнам, она очень твердая и держит заточку при минимальном уходе. Обычно считается, что это сплав из нержавеющей стали более высокого качества.

            Как и во всем, есть продукты более высокого качества и менее качественные.Некоторые из проблем, с которыми сталкиваются производители при производстве высокоуглеродистой нержавеющей стали, включают содержание углерода, закалку и содержание хрома. Содержание углерода упрочняет сталь, поэтому, если его добавить слишком много, сплав станет хрупким. Если производители используют слишком мало углерода, его недостаточно для упрочнения стали. Содержание хрома также может иметь огромное влияние на конечный продукт. Хром притягивается к углероду, а это означает, что углерод может украсть хром из нержавеющей стали. Когда это происходит, конечный продукт менее устойчив к пятнам, чем должен быть.Закалка также может сделать лезвие очень хрупким. Высокоуглеродистая нержавеющая сталь обычно имеет довольно низкую устойчивость к нагреву, около 500 ° F (260 ° C), прежде чем она станет слишком хрупкой для использования ножом.

            При покупке ножа лучше всего руководствоваться правилом «получаешь то, за что платишь».” Убедитесь, что лезвие полностью проходит через рукоятку. Вы захотите увидеть заклепки, скрепляющие ручку. Он также должен хорошо ощущаться в руке. Качественный нож означает, что вы не будете пилить еду; вместо этого вы будете прилагать меньше усилий. Высококачественный нож из высокоуглеродистой нержавеющей стали или любой высококачественный нож в этом отношении является более безопасным продуктом для вашей кухни. Чем меньше усилий вы прикладываете к измельчению пищи, тем меньше вероятность того, что ваша хватка соскользнет и вызовет несчастный случай.

            Факты из углеродистой стали для детей

            Боло-мачете, изготовленное в Южной Африке для компании Cold Steel Knife. Он изготовлен из углеродистой стали 1055 с нескользящей ручкой.

            Углеродистая сталь или простая углеродистая сталь представляет собой металлический сплав.Это комбинация двух элементов, железа и углерода. Другие элементы присутствуют в количествах, слишком малых, чтобы повлиять на его свойства. Единственными другими элементами, разрешенными в простой углеродистой стали, являются: марганец (макс. 1,65%), кремний (макс. 0,60%) и медь (макс. 0,60%). Сталь с низким содержанием углерода имеет те же свойства, что и железо, мягкая, но легко формуется. По мере увеличения содержания углерода металл становится более твердым и прочным, но менее пластичным и его труднее сваривать. Более высокое содержание углерода снижает температуру плавления стали и ее термостойкость в целом.

            Типы углеродистой стали

            Типичные составы углерода:

            • Мягкая (низкоуглеродистая) сталь : приблизительно от 0,05% до 0,25% содержания углерода и до 0,4% содержания марганца (например, сталь AISI 1018). Менее прочный, но дешевый и простой в обработке; поверхностная твердость может быть увеличена за счет науглероживания.
            • Среднеуглеродистая сталь : содержание углерода примерно от 0,29% до 0,54% с содержанием марганца от 0,60 до 1,65% (например, сталь AISI 1040). Сочетает пластичность и прочность и обладает хорошей износостойкостью; используется для крупных деталей, поковок и автомобильных запчастей.
            • Высокоуглеродистая сталь : содержание углерода приблизительно от 0,55% до 0,95% с содержанием марганца от 0,30 до 0,90%. Очень прочный, используется для пружин и высокопрочной проволоки.
            • Сталь с очень высоким содержанием углерода : содержание углерода приблизительно от 0,96% до 2,1%, специально обработанная для получения специфических атомарных и молекулярных микроструктур.

            Сталь может подвергаться термообработке, что позволяет изготавливать детали в легко формуемом мягком состоянии. Если присутствует достаточное количество углерода, сплав можно закалить для повышения прочности, износостойкости и ударопрочности.Стали часто деформируют методами холодной обработки, то есть формообразованием металла путем деформации при низкой равновесной или метастабильной температуре.

            Металлургия

            Мягкая сталь является наиболее распространенной формой стали, поскольку ее цена относительно низка, а свойства материала приемлемы для многих областей применения. Мягкая сталь имеет низкое содержание углерода (до 0,3%) и поэтому не является ни чрезвычайно хрупкой, ни пластичной. Он становится ковким при нагревании, поэтому его можно подделать.Он также часто используется там, где необходимо формовать большое количество стали, например, в качестве конструкционной стали. Плотность этого металла составляет 7861,093 кг/м³ (0,284 фунта/дюйм³), а предел прочности при растяжении составляет максимум 500 МПа (72 500 фунтов на кв. дюйм)

            Углеродистые стали , которые могут успешно подвергаться термообработке, имеют содержание углерода в диапазоне от 0,30% до 1,70% по массе. Следовые примеси различных других элементов могут оказывать существенное влияние на качество получаемой стали. Следовые количества серы делают сталь «краснокороткой», что является недостатком: сталь хрупкая и рассыпчатая.Низколегированная углеродистая сталь, такая как марка A36, содержит около 0,05% серы и плавится при температуре около 1426–1538 °C (2600–2800 °F). Марганец часто добавляют для улучшения прокаливаемости низкоуглеродистых сталей. Эти добавки превращают материал в низколегированную сталь по некоторым определениям, но определение углеродистой стали AISI допускает содержание марганца до 1,65% по весу.

            Закаленная сталь обычно относится к закаленной или закаленной и отпущенной стали. Silver Сталь или высокоуглеродистая блестящая сталь получила свое название из-за внешнего вида из-за высокого содержания углерода.Это сталь с очень высоким содержанием углерода, или ее можно считать одной из лучших высокоуглеродистых сталей. Он определяется в соответствии со стандартами спецификации стали BS-1407. Это инструментальная сталь с содержанием углерода 1%, которая может быть отшлифована до жестких допусков. Обычно диапазон содержания углерода составляет минимум 1,10%, но может достигать 1,20%. Он также содержит микроэлементы 0,35% Mn (диапазон 0,30%-0,40%), 0,40% Cr (диапазон 0,4%-0,5%), 0,30% Si (диапазон 0,1%-0,3%), а также иногда сера (максимум 0,035% ) и фосфора (макс. 0,035%). Серебряная сталь иногда используется для изготовления опасных бритв из-за ее способности производить и удерживать микротонкую кромку.

            Термическая обработка

            Фазовая диаграмма железо-углерод, показывающая диапазоны температуры и углерода для определенных типов термообработки.

            Целью термической обработки углеродистой стали является изменение механических свойств стали, обычно пластичности, твердости, предела текучести и ударопрочности.

            .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.