Делови од јаглероден челик

Краток опис:

Терминот јаглероден челик може да се користи и во однос на челик кој не е нерѓосувачки челик;во оваа употреба јаглеродниот челик може да вклучува легирани челици.Високо јаглеродниот челик има многу различни намени како што се машините за глодање, алати за сечење (како што се длета) и жици со висока јачина.

Испратете ни е-пошта

Детали за производот

Ознаки на производи

Инструкција на делови од јаглероден челик

Јаглеродниот челик е челик со содржина на јаглерод од околу 0,05 до 3,8 проценти по маса.Дефиницијата за јаглероден челик од Американскиот институт за железо и челик (AISI) вели:
1. не е наведена ниту потребна минимална содржина за хром, кобалт, молибден, никел, ниобиум, титаниум, волфрам, ванадиум, циркониум или кој било друг елемент што треба да се додаде за да се добие посакуваниот ефект на легирање;
2. наведениот минимум за бакар не надминува 0,40 отсто;
3. или максималната содржина наведена за кој било од следните елементи не ги надминува наведените проценти: манган 1,65 проценти;силикон 0,60 проценти;бакар 0,60 отсто.
Терминот јаглероден челик може да се користи и во однос на челик кој не е нерѓосувачки челик;во оваа употреба јаглеродниот челик може да вклучува легирани челици.Високо јаглеродниот челик има многу различни намени како што се машините за глодање, алати за сечење (како што се длета) и жици со висока јачина.Овие апликации бараат многу пофина микроструктура, што ја подобрува цврстината.

Термичка обработка на делови од јаглероден челик

Како што се зголемува процентот на јаглерод, челикот има способност да станува потврд и поцврст преку термичка обработка;сепак, станува помалку еластичен.Без оглед на термичката обработка, поголемата содржина на јаглерод ја намалува заварливоста.Кај јаглеродните челици, поголемата содржина на јаглерод ја намалува точката на топење.

Целта на термичка обработка на јаглеродниот челик е да се променат механичките својства на челикот, обично еластичноста, цврстината, цврстината на попуштање или отпорноста на удар.Забележете дека електричната и топлинската спроводливост се само малку изменети.Како и кај повеќето техники за зајакнување на челикот, Јанг-овиот модул (еластичност) не е засегнат.Сите третмани на челик тргуваат еластичност за зголемена цврстина и обратно.Железото има поголема растворливост за јаглерод во аустенитната фаза;затоа сите термички третмани, освен сфероидизирањето и процесот на жарење, започнуваат со загревање на челикот до температура на која може да постои аустенитичната фаза.Челикот потоа се гаси (топлината се извлекува) со умерена до ниска брзина, дозволувајќи му на јаглеродот да дифузира надвор од аустенитот формирајќи железо-карбид (цементит) и оставајќи ферит, или со голема брзина, заробувајќи го јаглеродот во железото со што се формира мартензит .Брзината со која челикот се лади преку еутектоидната температура (околу 727 °C) влијае на брзината со која јаглеродот дифузира од аустенитот и формира цементит.Општо земено, брзото ладење ќе остави фино дисперзиран железен карбид и ќе произведе фино зрнест перлит, а бавното ладење ќе даде погруб перлит.Ладењето на хипоевтектоидниот челик (помалку од 0,77 wt% C) резултира со ламеларно-перлитна структура на слоеви од железо карбид со α-ферит (скоро чисто железо) помеѓу.Ако се работи за хипереутектоиден челик (повеќе од 0,77 wt% C), тогаш структурата е полн перлит со ситни зрна (поголеми од перлитната ламела) цементит формирани на границите на зрната.Еутектоидниот челик (0,77% јаглерод) ќе има перлитна структура низ зрната без цементит на границите.Релативните количини на состојки се наоѓаат со користење на правилото на лостот.Следното е список на можни видови термички третмани.

Делови од јаглероден челик наспроти делови од легиран челик

Легуриран челик е челик кој е легиран со различни елементи во вкупни количини помеѓу 1,0% и 50% по маса за да се подобрат неговите механички својства.Легурираните челици се поделени во две групи: нисколегирани челици и високолегирани челици.Разликата меѓу двете е спорна.Смит и Хашеми ја дефинираат разликата на 4,0%, додека Дегармо и др., ја дефинираат на 8,0%.Најчесто, фразата „легиран челик“ се однесува на нисколегирани челици.

Строго кажано, секој челик е легура, но не сите челици се нарекуваат „легирани челици“.Наједноставните челици се железото (Fe) легирано со јаглерод (C) (околу 0,1% до 1%, во зависност од видот).Сепак, терминот „легиран челик“ е стандарден термин кој се однесува на челици со други легирани елементи додадени намерно покрај јаглеродот.Вообичаените легури вклучуваат манган (најчестиот), никел, хром, молибден, ванадиум, силициум и бор.Помалку вообичаени легури вклучуваат алуминиум, кобалт, бакар, цериум, ниобиум, титаниум, волфрам, калај, цинк, олово и циркониум.

Следното е опсег на подобрени својства кај легираните челици (во споредба со јаглеродните челици): цврстина, цврстина, цврстина, отпорност на абење, отпорност на корозија, стврднување и жешка цврстина.За да се постигнат некои од овие подобрени својства, металот може да бара термичка обработка.

Некои од нив се користат во егзотични и многу барани апликации, како што се лопатките на турбините на млазните мотори и во нуклеарните реактори.Поради феромагнетните својства на железото, некои легури на челик наоѓаат важни примени каде нивните одговори на магнетизмот се многу важни, вклучително и кај електричните мотори и во трансформаторите.

Термичка обработка на делови од јаглероден челик

Сфероидизирање
Сфероидит се формира кога јаглеродниот челик се загрева до приближно 700 °C повеќе од 30 часа.Сфероидит може да се формира на пониски температури, но времето потребно драстично се зголемува, бидејќи ова е процес контролиран од дифузија.Резултатот е структура од прачки или сфери од цементит во примарната структура (ферит или перлит, во зависност од тоа на која страна од еутектоидот се наоѓате).Целта е да се омекнат високојаглеродните челици и да се овозможи поголема формабилност.Ова е најмекиот и најдолгиот облик на челик.

Целосно жарење
Јаглеродниот челик се загрева до приближно 40 °C над Ac3 или Acm за 1 час;ова осигурува дека целиот ферит се трансформира во аустенит (иако цементитот сè уште може да постои ако содржината на јаглерод е поголема од еутектоидот).Челикот потоа мора да се лади полека, во доменот на 20 °C (36 °F) на час.Обично се лади само со печка, каде што печката се исклучува со челик уште внатре.Ова резултира со груба перлитна структура, што значи дека „лентите“ на перлитот се дебели.Целосно закованиот челик е мек и еластичен, без внатрешни напрегања, што е често неопходно за исплатливо формирање.Само сфероидизираниот челик е помек и поеластичен.

Процес на жарење
Процес што се користи за ублажување на стресот кај ладно обработен јаглероден челик со помалку од 0,3% C. Челикот обично се загрева до 550–650 °C за 1 час, но понекогаш температури и до 700 °C.Сликата десно[потребно е појаснување] ја прикажува областа каде што се случува процесот на жарење.

Изотермално жарење
Тоа е процес во кој хипоевтектоидниот челик се загрева над горната критична температура.Оваа температура се одржува одредено време, а потоа се намалува на под пониската критична температура и повторно се одржува.Потоа се лади на собна температура.Овој метод го елиминира секој температурен градиент.

Нормализирање
Јаглеродниот челик се загрева до приближно 55 °C над Ac3 или Acm за 1 час;ова осигурува дека челикот целосно се трансформира во аустенит.Челикот потоа се лади со воздух, што е стапка на ладење од приближно 38 °C (100 °F) во минута.Ова резултира со фина перлитна структура и поуниформа структура.Нормализираниот челик има поголема цврстина од жарениот челик;има релативно висока јачина и цврстина.

Гаснење
Јаглеродниот челик со најмалку 0,4 wt% C се загрева до нормализирачки температури и потоа брзо се лади (гасне) во вода, саламура или масло до критичната температура.Критичната температура зависи од содржината на јаглерод, но како општо правило е помала како што се зголемува содржината на јаглерод.Ова резултира со мартензитна структура;форма на челик што поседува содржина на супер-заситен јаглерод во деформирана кубна (BCC) кристална структура во центарот на телото, правилно наречена тетрагонална во центарот на телото (BCT), со голем внатрешен стрес.Така изгасениот челик е исклучително тврд, но кршлив, обично премногу кршлив за практични цели.Овие внатрешни напрегања може да предизвикаат напнати пукнатини на површината.Гасениот челик е приближно три пати потврд (четири со повеќе јаглерод) од нормализираниот челик.

Мартемперирање (маркенчирање)
Мартемперирањето всушност не е постапка на калење, па оттука и терминот маркенчирање.Тоа е форма на изотермална термичка обработка која се применува по иницијално гаснење, обично во бања со стопена сол, на температура веднаш над „почетната температура на мартензит“.На оваа температура, преостанатите напрегања во материјалот се намалуваат и може да се формира малку баинит од задржаниот аустенит кој немал време да се трансформира во ништо друго.Во индустријата, ова е процес кој се користи за контрола на еластичноста и тврдоста на материјалот.Со подолготрајно оградување, еластичноста се зголемува со минимална загуба во силата;челикот се задржува во овој раствор додека не се изедначат внатрешната и надворешната температура на делот.Потоа челикот се лади со умерена брзина за да се одржи минимален температурен градиент.Овој процес не само што ги намалува внатрешните напрегања и пукнатините на стрес, туку ја зголемува и отпорноста на удар.

Калење
Ова е најчестата термичка обработка што се среќава, бидејќи крајните својства можат прецизно да се одредат со температурата и времето на калење.Калењето вклучува повторно загревање на изгасениот челик на температура под еутектоидната температура, а потоа ладење.Зголемената температура овозможува да се формираат многу мали количества сфероидит, што ја враќа еластичноста, но ја намалува цврстината.Вистинските температури и времиња се внимателно избрани за секој состав.

Аустемперинг
Процесот на стегање е ист како и мартемперирањето, освен што гасењето е прекинато и челикот се задржува во бањата со стопена сол на температури помеѓу 205 °C и 540 °C, а потоа се лади со умерена брзина.Добиениот челик, наречен баинит, произведува ацикуларна микроструктура во челикот што има голема цврстина (но помала од мартензит), поголема еластичност, поголема отпорност на удар и помало изобличување од челикот мартензит.Недостаток на стрижењето е што може да се користи само на неколку челици и бара посебна солена бања.