Ocelová deska

Jedná se o plochou ocel, která se odlévá s roztavenou ocelí a po vychladnutí lisuje.
Je plochý, obdélníkový a může být přímo válcován nebo řezán ze širokých ocelových pásů.
Ocelový plech je rozdělen podle tloušťky, tenký ocelový plech je menší než 4 mm (nejtenčí je 0,2 mm), středně silný ocelový plech je 4-60 mm a extra silný ocelový plech je 60-115 mm.
Ocelové plechy se podle válcování dělí na válcované za tepla a válcované za studena.
Šířka tenké desky je 500~1500 mm; šířka silného plechu je 600~3000 mm. Plechy jsou klasifikovány podle typu oceli, včetně běžné oceli, vysoce kvalitní oceli, legované oceli, pružinové oceli, nerezové oceli, nástrojové oceli, žáruvzdorné oceli, ložiskové oceli, křemíkové oceli a průmyslového čistého železného plechu atd.; Smaltovaný plech, neprůstřelný plech atd. Podle povrchové úpravy se rozlišují pozinkovaný plech, pocínovaný plech, olověný plech, plastový kompozitní ocelový plech atd.
Nízkolegovaná konstrukční ocel
(také známá jako běžná nízkolegovaná ocel, HSLA)
1. Účel
Používá se hlavně při výrobě mostů, lodí, vozidel, kotlů, vysokotlakých nádob, ropovodů a plynovodů, velkých ocelových konstrukcí atd.
2. Požadavky na výkon
(1) Vysoká pevnost: obecně je její mez kluzu nad 300 MPa.
(2) Vysoká houževnatost: požaduje se, aby prodloužení bylo 15 % až 20 % a rázová houževnatost při pokojové teplotě je větší než 600 kJ/m až 800 kJ/m. U velkých svařovaných součástí je také vyžadována vysoká lomová houževnatost.
(3) Dobrý výkon svařování a výkon tváření za studena.
(4) Nízká teplota přechodu křehkého za studena.
(5) Dobrá odolnost proti korozi.
3. Charakteristika přísad
(1) Nízký obsah uhlíku: Vzhledem k vysokým požadavkům na houževnatost, svařitelnost a tvárnost za studena nepřesahuje obsah uhlíku 0,20 %.
(2) Přidejte legující prvky na bázi manganu.
(3) Přidání pomocných prvků, jako je niob, titan nebo vanad: malé množství niobu, titanu nebo vanadu tvoří jemné karbidy nebo karbonitridy v oceli, což je výhodné pro získání jemných feritových zrn a zlepšení pevnosti a houževnatosti oceli.
Navíc přidání malého množství mědi (≤ 0,4 %) a fosforu (asi 0,1 %) může zlepšit odolnost proti korozi. Přidání malého množství prvků vzácných zemin může odsířit a odplynit, vyčistit ocel a zlepšit houževnatost a výkonnost procesu.
4. Běžně používaná nízkolegovaná konstrukční ocel
16Mn je v mé zemi nejpoužívanějším a nejproduktivnějším typem nízkolegované vysokopevnostní oceli. Struktura ve stavu použití je jemnozrnný ferit-perlit a její pevnost je asi o 20 % až 30 % vyšší než u běžné uhlíkové konstrukční oceli Q235 a její odolnost proti atmosférické korozi je o 20 % až 38 % vyšší.
15MnVN je nejpoužívanější ocel ve středně pevných ocelích. Má vysokou pevnost a dobrou houževnatost, svařitelnost a houževnatost při nízkých teplotách a je široce používán při výrobě velkých konstrukcí, jako jsou mosty, kotle a lodě.
Poté, co úroveň pevnosti překročí 500 MPa, je obtížné splnit požadavky feritových a perlitových struktur, proto je vyvinuta bainitická ocel s nízkým obsahem uhlíku. Přidání Cr, Mo, Mn, B a dalších prvků je výhodné pro získání struktury bainitu za podmínek chlazení vzduchem, takže pevnost je vyšší, plasticita a svařovací výkon jsou také lepší a většinou se používá ve vysokotlakých kotlích. , vysokotlaké nádoby atd.
5. Charakteristika tepelného zpracování
Tento typ oceli se obecně používá ve stavu válcovaném za tepla a chlazeném vzduchem a nevyžaduje zvláštní tepelné zpracování. Mikrostruktura ve stavu použití je obecně ferit + sorbit.
Legovaná karburizovaná ocel
1. Účel
Používá se především při výrobě převodových soukolí v automobilech a traktorech, vačkových hřídelí, pístních čepů a dalších strojních součástí u spalovacích motorů. Takové díly trpí při práci silným třením a opotřebením a zároveň snášejí velké střídavé zatížení, zejména rázové zatížení.
2. Požadavky na výkon
(1) Povrchová nauhličená vrstva má vysokou tvrdost, aby byla zajištěna vynikající odolnost proti opotřebení a odolnost proti kontaktní únavě, jakož i odpovídající plasticita a houževnatost.
(2) Jádro má vysokou houževnatost a dostatečně vysokou pevnost. Když je houževnatost jádra nedostatečná, je snadné jej zlomit působením rázového zatížení nebo přetížení; při nedostatečné pevnosti se křehká nauhličená vrstva snadno rozbije a odloupne.
(3) Dobrý výkon procesu tepelného zpracování Při vysoké teplotě nauhličování (900℃～950℃) nelze austenitová zrna snadno růst a mají dobrou kalitelnost.
3. Charakteristika přísad
(1) Nízký obsah uhlíku: obsah uhlíku je obecně 0,10 % až 0,25 %, takže jádro součásti má dostatečnou plasticitu a houževnatost.
(2) Přidejte legující prvky pro zlepšení prokalitelnosti: Cr, Ni, Mn, B atd. se často přidávají.
(3) Přidejte prvky, které brání růstu austenitových zrn: hlavně přidejte malé množství silných karbidotvorných prvků Ti, V, W, Mo atd. pro vytvoření stabilních slitinových karbidů.
4. Třída a třída oceli
20Cr legovaná karburizovaná ocel s nízkou prokalitelností. Tento typ oceli má nízkou prokalitelnost a nízkou pevnost jádra.
20CrMnTi legovaná karburizovaná ocel se střední prokalitelností. Tento typ oceli má vysokou prokalitelnost, nízkou citlivost na přehřátí, relativně rovnoměrnou nauhličovací přechodovou vrstvu a dobré mechanické a technologické vlastnosti.
18Cr2Ni4WA a 20Cr2Ni4A legovaná karburizovaná ocel s vysokou prokalitelností. Tento typ oceli obsahuje více prvků jako Cr a Ni, má vysokou prokalitelnost a má dobrou houževnatost a rázovou houževnatost při nízkých teplotách.
5. Tepelné zpracování a vlastnosti mikrostruktury
Proces tepelného zpracování legované nauhličované oceli je obecně přímé kalení po nauhličení a poté temperování při nízké teplotě. Po tepelném zpracování je struktura povrchové nauhličované vrstvy slitinový cementit + temperovaný martenzit + malé množství zadrženého austenitu a tvrdost je 60HRC ~ 62HRC. Struktura jádra souvisí s prokalitelností oceli a velikostí průřezu součástí. Po úplném vytvrzení se jedná o nízkouhlíkový popouštěný martenzit o tvrdosti 40HRC až 48HRC; ve většině případů se jedná o troostit, temperovaný martenzit a malé množství železa. Tělo prvku, tvrdost je 25HRC ~ 40HRC. Houževnatost srdce je obecně vyšší než 700 kJ/m2.
Slitina kalená a temperovaná ocel
1. Účel
Legovaná kalená a temperovaná ocel je široce používána při výrobě různých důležitých dílů na automobilech, traktorech, obráběcích strojích a dalších strojích, jako jsou ozubená kola, hřídele, ojnice, šrouby atd.
2. Požadavky na výkon
Většina kalených a temperovaných dílů nese různé pracovní zatížení, namáhání je poměrně složité a jsou vyžadovány vysoké komplexní mechanické vlastnosti, to znamená vysoká pevnost a dobrá plasticita a houževnatost. Slitina kalená a popouštěná ocel také vyžaduje dobrou prokalitelnost. Podmínky namáhání různých dílů jsou však různé a požadavky na prokalitelnost jsou různé.
3. Charakteristika přísad
(1) Střední uhlík: obsah uhlíku je obecně mezi 0,25 % a 0,50 %, s většinou 0,4 %;
(2) Přidání prvků Cr, Mn, Ni, Si atd. pro zlepšení prokalitelnosti: Kromě zlepšení prokalitelnosti mohou tyto legované prvky také vytvářet legovaný ferit a zlepšit pevnost oceli. Například výkon oceli 40Cr po úpravě kalením a popouštěním je mnohem vyšší než u oceli 45;
(3) Přidejte prvky, které zabrání druhému typu popouštěcí křehkosti: legovaná kalená a popouštěná ocel obsahující Ni, Cr a Mn, která je náchylná k druhému typu popouštěcí křehkosti během popouštění při vysokých teplotách a pomalém chlazení. Přidání Mo a W do oceli může zabránit druhému typu popouštěcí křehkosti a jeho vhodný obsah je asi 0,15 %-0,30 % Mo nebo 0,8 %-1,2 % W.
Porovnání vlastností oceli 45 a oceli 40Cr po kalení a popouštění
Třída oceli a stav tepelného zpracování Velikost průřezu/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % r/% ak/kJ/m2
45 ocel 850 ℃ kalení vodou, 550 ℃ popouštění f50 700 500 15 45 700
40Cr ocel 850 ℃ kalení olejem, 570 ℃ popouštění f50 (jádro) 850 670 16 58 1000
4. Třída a třída oceli
(1) 40Cr nízko prokalitelná kalená a popuštěná ocel: Kritický průměr kalení olejem u tohoto typu oceli je 30 mm až 40 mm, který se používá k výrobě důležitých součástí obecných rozměrů.
(2) Ocel kalená a kalená ze slitiny 35CrMo se střední prokalitelností: kritický průměr kalení do oleje u tohoto typu oceli je 40 mm až 60 mm. Přídavek molybdenu může nejen zlepšit prokalitelnost, ale také zabránit druhému typu popouštěcí křehkosti.
(3) 40CrNiMo slitina s vysokou prokalitelností kalená a popouštěná ocel: kritický průměr kalení olejem u tohoto typu oceli je 60 mm-100 mm, z nichž většinu tvoří chromniklové oceli. Přidání vhodného molybdenu do chromniklové oceli má nejen dobrou prokalitelnost, ale také eliminuje druhý typ popouštěcí křehkosti.
5. Tepelné zpracování a vlastnosti mikrostruktury
Konečným tepelným zpracováním legované oceli kalené a popouštěné je kalení a vysokoteplotní popouštění (kalení a popouštění). Slitina kalená a temperovaná ocel má vysokou prokalitelnost a obecně se používá olej. Když je prokalitelnost obzvláště velká, může být dokonce chlazena vzduchem, což může snížit vady tepelného zpracování.
Konečné vlastnosti legované oceli kalené a temperované závisí na teplotě popouštění. Obecně se používá temperování na 500℃-650℃. Volbou temperovací teploty lze získat požadované vlastnosti. Aby se zabránilo druhému typu popouštěcí křehkosti, je rychlé ochlazení (chlazení vodou nebo chlazení olejem) po popouštění výhodné pro zlepšení houževnatosti.
Mikrostruktura legované kalené a temperované oceli po konvenčním tepelném zpracování je temperovaný sorbit. U dílů, které vyžadují povrchy odolné proti opotřebení (jako jsou ozubená kola a vřetena), se provádí kalení povrchu indukčním ohřevem a nízkoteplotní temperování a povrchová struktura je temperovaný martenzit. Tvrdost povrchu může dosáhnout 55HRC ~ 58HRC.
Mez kluzu slitiny kalené a temperované oceli po kalení a popouštění je asi 800 MPa a rázová houževnatost je 800 kJ/m2 a tvrdost jádra může dosáhnout 22HRC~25HRC. Pokud je velikost průřezu velká a nevytvrzená, výkon se výrazně sníží.