Болат туралы білім

I. Болаттың механикалық қасиеттері

1. Шығымдылық нүктесі ( σ S)
Болат немесе үлгі созылғанда, кернеу икемділік шегінен асқанда, кернеу одан әрі өспесе де, болат немесе үлгі айқын пластикалық деформацияға ұшырай береді.Бұл құбылыс кірістілік деп аталады, ал шығымдылық пайда болған кездегі кернеудің ең аз мәні шығымдылық нүктесі болып табылады.Егер Ps - s шығымдылық нүктесіндегі сыртқы күш және Fo - үлгінің көлденең қимасының ауданы болса, онда аққыштық нүктесі σ S = Ps/Fo (МПа).

2. Шығу күші (σ 0,2)
Кейбір металл материалдардың шығымдылығы өте айқын емес және оларды өлшеу қиын.Сондықтан материалдардың аққыштық қасиеттерін өлшеу үшін тұрақты қалдық пластикалық деформацияны тудыратын кернеу белгілі бір шамаға тең (әдетте бастапқы ұзындықтың 0,2%) шартты аққыштық шегі немесе аққыштық шегі деп аталады.σ 0,2.
3. Созылу күші ( σ B)
Материалдың шиеленісу кезінде басынан бастап үзілгенге дейін жететін максималды кернеуі.Ол болаттың сынуға қарсы беріктігін көрсетеді.Созылу беріктігіне сығылу күші, иілу күші және т.б. сәйкес келеді. Материалды жұлып алғанға дейінгі максималды созу күші ретінде Pb және үлгінің көлденең қимасының ауданы ретінде Fo, содан кейін созылу күші σ B= Pb/ Fo (МПа).
4. Ұзарту (δ S)
Бастапқы үлгі ұзындығына дейін үзілгеннен кейін материалдың пластикалық ұзаруының пайызы ұзарту немесе ұзару деп аталады.
5. Шығымдылық-беріктік қатынасы ( σ S/ σ B)
Болаттың аққыштық нүктесінің (аққыштық шегі) созылу шегіне қатынасы аққыштық коэффициенті деп аталады.Өнімділік пен беріктік қатынасы неғұрлым жоғары болса, құрылымдық бөліктердің сенімділігі соғұрлым жоғары болады.Жалпы көміртекті болаттың шығымдылық коэффициенті 0,6-0,65, ал төмен легирленген конструкциялық болаттықі 0,65-0,75, ал легирленген конструкциялық болаттықі 0,84-0,86.
6. Қаттылық
Қаттылық материалдың оның бетіне басатын қатты заттарға төзімділігін көрсетеді.Бұл металл материалдардың маңызды өнімділік көрсеткіштерінің бірі.Жалпы қаттылық неғұрлым жоғары болса, тозуға төзімділік соғұрлым жақсы болады.Жиі қолданылатын қаттылық индикаторлары Бринел қаттылығы, Роквелл қаттылығы және Викерс қаттылығы болып табылады.
1) Бринелл қаттылығы (HB)
Белгілі бір өлшемдегі (диаметрі әдетте 10 мм) шыңдалған болат шарлар материалдың бетіне белгілі бір жүктемемен (әдетте 3000 кг) белгілі бір уақыт ішінде басылады.Түсіруден кейін жүктеменің шегініс аймағына қатынасы Brinell Hardness (HB) деп аталады.
2) Роквелл қаттылығы (HR)
HB>450 немесе үлгі тым кішкентай болса, Бринелл қаттылық сынағының орнына Роквелл қаттылығын өлшеуді пайдалану мүмкін емес.Бұл жоғарғы бұрышы 120 градус болатын алмас конус немесе диаметрі 1,59 және 3,18 мм болат шар, ол белгілі бір жүктемелер кезінде материалдың бетіне басылады және материалдың қаттылығы оның тереңдігімен анықталады. шегініс.Сыналған материалдың қаттылығын көрсететін үш түрлі шкала бар:
HRA: 60 кг жүкпен және цементтелген карбидтер сияқты өте қатты материалдар үшін гауһар конусын престеу арқылы алынған қаттылық.
HRB: салмағы 100 кг және диаметрі 1,58 мм болат шарды қатайту арқылы алынған қаттылық.Ол қаттылығы төмен материалдарға (мысалы, күйдірілген болат, шойын және т.б.) қолданылады.
HRC: 150 кг жүкті және шыңдалған болат сияқты қаттылығы жоғары материалдар үшін гауһар конусын престеу арқылы алынған қаттылық.
3) Виккерс қаттылығы (HV)
Материалдың беті жүктемесі 120 кг-нан аз және үстіңгі бұрышы 136 градус болатын алмас шаршы конусты преспен басылады.Викерс қаттылығының мәні (HV) материал шегіністерінің бетінің ауданын жүктеме мәніне бөлу арқылы анықталады.

II.Қара металдар және түсті металдар

1. Қара металдар
Бұл темір мен темірдің қорытпасына қатысты.Болат, шойын, ферроқорытпа, шойын және т.б. сияқты. Болат пен шойын - темір негізіндегі және негізінен көміртегі қосылған қорытпалар.Оларды жалпы түрде FERROCARBON қорытпалары деп атайды.
Шойын – шойын рудасын домна пешіне балқыту арқылы алынатын өнім және негізінен болат балқыту мен құюға қолданылады.
Шойынды шойын алу үшін шойын балқыту пешінде балқытады (көміртегі мөлшері 2,11%-дан жоғары сұйық шойын).Сұйық шойынды шойынға құйып, оны шойын деп атайды.
Ферроқорытпа - темірден және кремний, марганец, хром және титан сияқты элементтерден тұратын қорытпа.Ферроқорытпа болат жасау үшін шикізаттың бірі болып табылады және болат жасауда легирленген элементтер үшін тотықсыздандырғыш және қоспа ретінде пайдаланылады.
Құрамында көміртегі 2,11%-дан аз темір-көміртекті қорытпа болат деп аталады.Болат болат балқыту пешіне болат құюға арналған шойынды салып, белгілі бір процесс бойынша балқыту арқылы алынады.Болаттан жасалған бұйымдарға құймалар, үздіксіз құйма дайындамалар және әртүрлі болат құймаларын тікелей құю жатады.Жалпы айтқанда, болат әртүрлі болаттарға прокатталған болатты білдіреді.Ыстық соғылған және ыстық престелген механикалық бөлшектерді, суық тартылған және суық баспен соғылған болаттарды, жіксіз болат құбырларды механикалық өңдеу бөлшектерін өндіру үшін қолданылады,cnc өңдеу бөлшектері, құйма бөлшектер.
2. Түсті металдар
Түсті металдар ретінде де белгілі, мыс, қалайы, қорғасын, мырыш, алюминий және жез, қола, алюминий қорытпасы және мойынтірек қорытпалары сияқты қара металдардан басқа металдар мен қорытпаларға жатады. Мысалы, CNC токарлық станок әртүрлі материалдарды өңдей алады, 316 және 304 тот баспайтын болаттан жасалған табақтар, көміртекті болат, көміртекті болат, алюминий қорытпасы, мырыш қорытпасы материалдары, алюминий қорытпасы, мыс, темір, пластмасса, акрил пластиналары, POM, UHWM және басқа да шикізаттар және өңдеуге болады.CNC токарлық бөлшектержәнеCNC фрезерлік бөлшектерсонымен қатар шаршы және цилиндрлік құрылымдары бар кейбір күрделі бөлшектер.Сонымен қатар өнеркәсіпте хром, никель, марганец, молибден, кобальт, ванадий, вольфрам, титан да қолданылады.Бұл металдар негізінен металдардың қасиеттерін жақсарту үшін легирленген қоспалар ретінде пайдаланылады, онда вольфрам, титан, молибден және басқа цементтелген карбидтер кескіш құралдарды өндіру үшін қолданылады.Бұл түсті металдар өнеркәсіптік металдар деп аталады.Бұдан басқа, платина, алтын, күміс және сирек металдар, соның ішінде радиоактивті уран мен радий сияқты асыл металдар бар.

III.Болаттың классификациясы

Темір мен көміртектен басқа болаттың негізгі элементтеріне кремний, марганец, күкірт және фосфор жатады.
Болатты жіктеудің әртүрлі әдістері бар, олардың негізгілері мыналар:
1. Сапасы бойынша жіктеу
(1) Қарапайым болат (P <0,045%, S <0,050%)
(2) Жоғары сапалы болат (P, S < 0,035%)
(3) Жоғары сапалы болат (P <0,035%, S <0,030%)
2. Химиялық құрамы бойынша жіктелуі
(1) Көміртекті болат: а.Төмен көміртекті болат (C < 0,25%);B. Орташа көміртекті болат (C < 0,25-0,60%);C. Жоғары көміртекті болат (C < 0,60%).
(2) Легирленген болат: а.Төмен легирленген болат (легирленген элементтердің жалпы мөлшері < 5%);B. Орташа легирленген болат (легирленген элементтердің жалпы мөлшері > 5-10%);C. Жоғары легирленген болат (қоспаланған элементтердің жалпы мөлшері > 10%).
3. Қалыптау әдісі бойынша жіктеу
(1) соғылған болат;(2) Шойын болат;(3) Ыстық илектелген болат;(4) Суық тартылған болат.
4. Металлографиялық ұйым бойынша жіктелуі
(1) Тұндырылған күй: a.Гипоэвтектоидты болат (феррит + перлит);B. Эвтектикалық болат (перлит);C. Гиперевтектоидты болат (перлит+цементит);D. Ледебурит болат (перлит + цементит).
(2) Нормаланған күй: A. перлиттік болат;B. Бейнитті болат;C. мартенситті болат;D. Аустенитті болат.
(3) Фазалық ауысу немесе ішінара фазалық ауысу жоқ
5. Қолданылуы бойынша жіктеу
(1) Құрылыс және инженерлік болат: a.Қарапайым көміртекті құрылымдық болат;B. Төмен легирленген құрылымдық болат;C. Арматураланған болат.
(2) Құрылымдық болат:
A. Машиналық болат: (а) шыңдалған құрылымдық болат;(b) беттік қатайтатын құрылымдық болаттар: көміртекті, аммиакталған және беттік қатайтатын болаттарды қоса;(c) оңай кесілетін конструкциялық болат;(d) суық пластмассадан жасалған болат: суық штампталатын болатты және суық тиянақты болатты қоса.
B. Серіппелі болат
C. Подшипник болат
(3) Аспаптық болат: a.Көміртекті аспаптық болат;B. Легірленген аспаптық болат;C. Жоғары жылдамдықты аспаптық болат.
(4) Арнайы өнімділік болат: a.Тот баспайтын қышқылға төзімді болат;B. Ыстыққа төзімді болат: оның ішінде тотығуға қарсы болат, ыстыққа төзімді болат және клапан болат;C. Электротермиялық легирленген болат;D. Тозуға төзімді болат;E. Төмен температуралы болат;F. Электрлік болат.
(5) Кәсіби болат - көпір болаты, кеме болаты, қазандық болат, қысымды ыдыс болат, ауылшаруашылық машиналарының болаты және т.б.
6. Кешенді классификация
(1) Қарапайым болат
A. Көміртекті құрылымдық болат: (a) Q195;(b) Q215 (A, B);(c) Q235 (A, B, C);(d) Q255 (A, B);(e) Q275.
B. Төмен легирленген құрылымдық болат
C. Арнайы мақсаттарға арналған жалпы құрылымдық болат
(2) Жоғары сапалы болат (соның ішінде жоғары сапалы болат)
A. Құрылымдық болат: (a) жоғары сапалы көміртекті құрылымдық болат;(b) легирленген конструкциялық болат;(c) серіппелі болат;d) оңай кесілетін болат;(е) подшипник болат;(f) арнайы мақсаттарға арналған жоғары сапалы құрылымдық болат.
B. Аспаптық болат: (a) Көміртекті аспаптық болат;(b) легирленген аспаптық болат;(c) жоғары жылдамдықты аспаптық болат.
C. Арнайы өнімділік болат: (a) тот баспайтын және қышқылға төзімді болат;(b) ыстыққа төзімді болат;(c) электр жылумен легирленген болат;(d) электрлік болат;(e) жоғары марганецті тозуға төзімді болат.
7. Балқыту әдісі бойынша жіктеу
(1) Пеш түріне қарай
A. Конвертер болат: (а) қышқылды түрлендіргіш болат;(b) сілтілі түрлендіргіш болат.Немесе (а) түбінен үрлемелі түрлендіргіш болат;(b) бүйірден үрлемелі түрлендіргіш болат;(c) Үстіңгі үрлемелі түрлендіргіш болат.
B. Электр пешінің болаты: (а) электр доғалы пешінің болаты;(b) Электрослагты пештің болаты;(c) индукциялық пештің болаты;(d) вакуумдық тұтынылатын пештің болаты;(е) электронды сәулелік пештің болаты.
(2) Тотықсыздандыру дәрежесіне және құю жүйесіне сәйкес
A. Болаттың қайнауы;B. Жартылай тыныш болат;C. Өлтірілген болат;D. Арнайы өлтірілген болат.

IV.Қытайдағы болат сандарды көрсету әдісіне шолу

Өнім бренді әдетте қытай алфавитін, химиялық элемент белгісін және араб нөмірін біріктіру арқылы ұсынылған.Бұл:
(1) Болат сандарындағы химиялық элементтер Si, Mn, Cr және т.б. сияқты халықаралық химиялық белгілермен көрсетіледі. Аралас сирек жер элементтері RE (немесе Xt) арқылы көрсетіледі.
(2) Өнімнің атауы, қолданылуы, балқыту және құю әдістері және т.б., әдетте, қытай фонетикасының қысқартулары арқылы көрсетіледі.
(3) Болаттағы негізгі химиялық элементтердің мөлшері (%) араб цифрларымен көрсетіледі.
Өнім атауын, қолданылуын, сипаттамаларын және процесс әдісін көрсету үшін қытай алфавитін пайдаланған кезде өнім атауын көрсету үшін әдетте бірінші әріп қытай алфавитінен таңдалады.Басқа өнімнің таңдалған әрпімен қайталау кезінде екінші немесе үшінші әріпті пайдалануға болады немесе екі қытай таңбасының бірінші әліпбиін бір уақытта таңдауға болады.
Әзірге қытай әріптері немесе қытай әліпбиі болмаған жағдайда таңбалар ағылшын әріптері болады.