เหล็กกล้าคาร์บอนมีกี่เกรด คุณสมบัติและการใช้งานของเหล็กกล้าคาร์บอน ในกรณีที่ใช้เหล็กกล้าคาร์บอน

เหล็กเป็นผลิตภัณฑ์ของโลหะผสมเหล็ก ผลิตภัณฑ์หลักคืออุปกรณ์ประกอบอาคาร ผลิตภัณฑ์โลหะรีดที่มีโปรไฟล์ ท่อ ชิ้นส่วน กลไกและเครื่องมือต่างๆ

การผลิตเหล็ก

โลหะผสมเหล็กยังมีส่วนร่วมในเหล็ก เหล็กหล่อเป็นวัสดุที่แข็งแต่ไม่ทนทาน เหล็กกล้า - ทนทาน เชื่อถือได้ เหนียว มีแนวโน้มที่จะใช้ในโรงหล่อ การรีด การตีและการปั๊ม

มีหลายวิธีในการถลุงเหล็ก:

1. ตัวแปลง. อุปกรณ์: ประจุ (วัตถุดิบ): เศษเหล็ก, หินปูน. ผลิตเฉพาะเหล็กกล้าคาร์บอนเท่านั้น
2. มาร์เตนอฟสกี้. อุปกรณ์: เตาเปิดเตา ค่าใช้จ่าย: เหล็กหมูเหลว, เศษเหล็ก, แร่เหล็ก อเนกประสงค์สำหรับทั้งเหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสม
3. อาร์คไฟฟ้า อุปกรณ์: เตาอาร์คไฟฟ้า. ค่าใช้จ่าย: เศษเหล็ก, เหล็กหล่อ, โค้ก, หินปูน วิธีสากล
4. การเหนี่ยวนำ อุปกรณ์: เตาอินดักชั่น. ค่าใช้จ่าย: เศษเหล็กและเหล็กหล่อ, เฟอร์โรอัลลอย

สาระสำคัญของกระบวนการผลิตเหล็กคือการลดปริมาณการรวมทางเคมีเชิงลบ เพื่อให้ได้โลหะที่นิยมเรียกว่า "เหล็ก" หรือเรียกอีกอย่างว่าโลหะผสมเหล็ก-คาร์บอนที่มีปริมาณคาร์บอนไม่เกิน 2.14%

กระบวนการดีออกซิเดชัน

สำหรับเหล็กในขั้นตอนสุดท้ายของการถลุง กระบวนการเดือดเป็นลักษณะเฉพาะ ซึ่งได้รับอิทธิพลจากไนโตรเจน ไฮโดรเจน และคาร์บอนออกไซด์ที่มีอยู่ในนั้น โลหะผสมดังกล่าวในสถานะที่แข็งตัวมีโครงสร้างเป็นรูพรุนซึ่งถูกลบออกโดยการกลิ้ง มันอ่อนและเป็นพลาสติก แต่ไม่แข็งแรงพอ

กระบวนการดีออกซิเดชันประกอบด้วยการปิดการทำงานของสิ่งเจือปนที่เดือดโดยการใส่เฟอร์โรแมงกานีส เฟอร์โรซิลิคอน และอะลูมิเนียมเข้าไปในโลหะผสม ขึ้นอยู่กับปริมาณของก๊าซที่ตกค้างและองค์ประกอบที่ขจัดออกซิไดซ์ เหล็กกล้าสามารถกึ่งสงบหรือสงบได้

เหล็กสำเร็จรูปที่มีระดับการกำจัดออกซิเดชันที่ต้องการจะถูกเทลงในแม่พิมพ์สำหรับการตกผลึกและใช้ในขั้นตอนทางเทคโนโลยีที่ตามมาในการผลิตผลิตภัณฑ์เหล็กสำเร็จรูป

การจำแนกประเภทของเหล็กกล้าคาร์บอน

เหล็กทั้งหมดที่มีอยู่ในตลาดโลกสามารถแบ่งออกเป็นคาร์บอนและโลหะผสม เหล็กกล้าคาร์บอนทุกเกรดแบ่งออกเป็นกลุ่มลักษณนามและคุณสมบัติการกำหนดที่แตกต่างกัน

ตามคุณสมบัติการจัดหมวดหมู่หลัก มี:

1. เหล็กโครงสร้างคาร์บอน มีคาร์บอนน้อยกว่า 0.8% ใช้สำหรับการผลิตฟิตติ้ง ผลิตภัณฑ์รีด และงานหล่อ
2. เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนที่มีคาร์บอน 0.7% ถึง 1.3% ใช้สำหรับเครื่องมืออุปกรณ์เครื่องมือวัด

ตามวิธีการของ deoxidation:

• เดือด - องค์ประกอบ deoxidizing (RE) ในองค์ประกอบน้อยกว่า 0.05%;
• กึ่งสงบ - ​​0.05%≤RE≤0.15%;
• สงบ - ​​0.15%≤RE≤0.3%

ตามองค์ประกอบทางเคมี:

• คาร์บอนต่ำ (0.3% ≤ C);
• คาร์บอนปานกลาง (0.3≤С≤0.65%);
• คาร์บอนสูง (0.65≤С≤1.3%)

ขึ้นอยู่กับโครงสร้างจุลภาค:

• hypoeutectoid - ในเหล็กดังกล่าวคาร์บอนในองค์ประกอบน้อยกว่า 0.8%
• ยูเทคตอยด์ - เป็นเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอน 0.8%
• hypereutectoid - เหล็กกล้าที่มีปริมาณคาร์บอนมากกว่า 0.8%

ตามคุณภาพ:

1. คุณภาพปกติ กำมะถันที่นี่มีน้อยกว่า 0.06% ฟอสฟอรัส - ไม่เกิน 0.07%
2. เหล็กคุณภาพ. ไม่มีกำมะถันและฟอสฟอรัสมากกว่า 0.04%
3. คุณภาพสูง. ปริมาณกำมะถันที่นี่ไม่เกิน 0.025% และฟอสฟอรัส - ไม่เกิน 0.018%

ตามมาตรฐานหลัก เกรดเหล็กกล้าคาร์บอนแบ่งออกเป็น:

• โครงสร้างคุณภาพธรรมดา
• คุณภาพโครงสร้าง
• คุณภาพเครื่องมือ
• เครื่องมือคุณภาพสูง

คุณสมบัติการมาร์กเหล็กโครงสร้างคุณภาพธรรมดา

เหล็กคุณภาพธรรมดาประกอบด้วย: C - มากถึง 0.6%, S - มากถึง 0.06%, P - มากถึง 0.07% ลองดูวิธีการทำเครื่องหมายเหล็กกล้าคาร์บอนนี้ GOST 380 กำหนดความแตกต่างของการกำหนดต่อไปนี้:

• A, B, C - กลุ่ม; A - ไม่ได้ระบุไว้ในตราประทับ
• 0-6 หลังตัวอักษร "St" - หมายเลขซีเรียลที่มีการเข้ารหัสองค์ประกอบทางเคมีและ (หรือ) คุณสมบัติทางกล
• G - การปรากฏตัวของ Mangan Mn (แมงกานีส);
• kp, ps, cn - ระดับของ deoxidation (เดือด, กึ่งสงบ, สงบ)

ตัวเลขตั้งแต่ 1 ถึง 6 ตามระดับของการเกิดออกซิเดชันผ่านเส้นประคือหมวดหมู่ ในกรณีนี้ จะไม่มีการระบุประเภทแรกแต่อย่างใด

ตัวอักษร M, K ที่จุดเริ่มต้นของแบรนด์อาจหมายถึงวิธีการผลิตทางโลหะวิทยา: แบบเปิดเตาหรือเครื่องแปลงออกซิเจน อย่างไรก็ตาม เหล็กกล้าคาร์บอนที่มีคุณภาพธรรมดาจะแสดงด้วยองค์ประกอบเชิงปริมาณของเกรดประมาณ 47 ชิ้น

การจำแนกประเภทเหล็กรูปพรรณคุณภาพธรรมดา

เหล็กกล้าคาร์บอนที่มีคุณภาพธรรมดาแบ่งออกเป็นกลุ่มต่างๆ

• Group A : เหล็กที่มีคุณสมบัติทางกลตรงตามที่กำหนด พวกเขาถูกส่งไปยังผู้บริโภคบ่อยที่สุดในรูปแบบของแผ่นและผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย (แผ่น, ทีออฟ, I-beams, ฟิตติ้ง, หมุดย้ำและเคส) เกรด: St0, St1 - St6 (kp, ps, sp), หมวดหมู่ 1-3 รวมถึง St3Gps, St5Gps
• กลุ่ม B: เหล็กที่ต้องควบคุมโดยองค์ประกอบและคุณสมบัติทางเคมีที่จำเป็น มีการผลิตผลิตภัณฑ์หล่อและผลิตภัณฑ์รีด ซึ่งจะต้องผ่านการตัดเฉือนเพิ่มเติมด้วยแรงดันในสภาวะร้อน (การตีขึ้นรูป การปั๊ม) เครื่องหมาย: Bst0, Bst1 (kp-sp), Bst2 (kp, ps), Bst3 (kp-sp, รวมถึง Bst3Gps), Bst4 (kp, ps), Bst 6 (ps, sp), หมวดหมู่ 1 และ 2
• กลุ่ม B: เหล็กที่ต้องมีคุณสมบัติทางเคมี กายภาพ ทางกล และเทคโนโลยีตามที่กำหนด กลุ่มนี้มีลักษณะหลากหลายเกรดที่ใช้ทำโลหะแผ่นพลาสติก ข้อต่อที่ทนทานสำหรับการทำงานในพื้นที่ที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญ ชิ้นส่วนที่สำคัญ (สลักเกลียว น็อต เพลา หมุดลูกสูบ) ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดที่มีองค์ประกอบ คุณสมบัติ และเกรดที่แตกต่างกันของกลุ่มนี้จะรวมเป็นหนึ่งด้วยความสามารถในการเชื่อมทางเทคโนโลยีที่ดี เกรด: VSt1-VSt6 (kp, ps, sp), VSt5 (ps, sp) รวมถึง VSt3Gps, หมวดหมู่ 1-6

เหล็กโครงสร้างคุณภาพธรรมดาเป็นโลหะผสมที่ใช้ประโยชน์ได้หลากหลายในอุตสาหกรรม

การทำเครื่องหมายของเหล็กคุณภาพคาร์บอน

เหล็กกล้าคุณภาพคาร์บอนมีส่วนประกอบของ S และ P ไม่เกิน 0.04% ตามลำดับ

การทำเครื่องหมาย (GOST 1,050-88):

• หมายเลข 05-60 - การปรากฏตัวของคาร์บอนที่เข้ารหัส (ขั้นต่ำ - 0.05%, สูงสุด - 0.6%);
• kp, ps, cn - ระดับของ deoxidation (ไม่ได้ระบุ "cp");
• G, Yu, F - มีแมงกานีส, อลูมิเนียม, วาเนเดียม

ข้อยกเว้นในการติดฉลาก

เหล็กกล้าคุณภาพคาร์บอนในการทำเครื่องหมายมีข้อยกเว้น:

• 15K, 20K, 22K - เหล็กกล้าคุณภาพสูง ใช้ในอาคารหม้อไอน้ำ
• 20-PV - คาร์บอน - 0.2% เหล็กใช้ในการผลิตท่อโดยการรีดร้อนในอาคารหม้อไอน้ำและการติดตั้งระบบทำความร้อน ประกอบด้วยทองแดงและโครเมียม
• OSV - เหล็กกล้าสำหรับผลิตเพลาเกวียน มีนิกเกิล โครเมียม ทองแดง

สำหรับเหล็กกล้าคุณภาพทุกเกรด จำเป็นต้องใช้ความร้อน (เช่น การทำให้เป็นมาตรฐาน) และการบำบัดด้วยความร้อนทางเคมี (เช่น คาร์บูไรซิ่ง) เป็นเรื่องปกติ

การจำแนกประเภทของเหล็กกล้าคุณภาพคาร์บอน

เหล็กกล้าคาร์บอนประเภทนี้แบ่งออกได้เป็น 4 กลุ่มคือ

1. วัสดุพลาสติกสูงใช้สำหรับการตัดเฉือนเย็น (การรีด) การรีดแผ่นและท่อ เกรด - เหล็ก 08ps, เหล็ก 08, เหล็ก 08kp.
2. โลหะที่ใช้ในการรีดร้อนและปั๊มขึ้นรูปที่จะดำเนินการภายใต้สภาวะที่รุนแรงทางความร้อน เกรด - จากเหล็ก 10 ถึงเหล็ก 25
3. เหล็กที่พบการใช้งานในการผลิตชิ้นส่วนที่สำคัญ ได้แก่ สปริง สปริง ข้อต่อ สลักเกลียว เพลา เกรด - จากเหล็ก 60 ถึงเหล็ก 85
4. เหล็กกล้าที่ต้องการการทำงานที่เชื่อถือได้ในสภาวะที่รุนแรง (เช่น โซ่ของรถแทรกเตอร์ตีนตะขาบ) เหล็กเกรด 30, เหล็ก 50, เหล็ก 30G, เหล็ก 50G.

นอกจากนี้ยังสามารถแบ่งเกรดของเหล็กกล้าคาร์บอนที่รู้จักทั้งหมดออกจากชั้นคุณภาพออกเป็น 2 กลุ่ม ได้แก่ โครงสร้างทั่วไปและโครงสร้างที่มีแมงกานีส

การประยุกต์ใช้เหล็กโครงสร้างคาร์บอน

ชั้นคุณภาพเหล็ก	ยี่ห้อ	แอปพลิเคชัน
คุณภาพปกติ	เซนต์0	อุปกรณ์ปลอกหุ้ม
	เซนต์ 1	ทีออฟ, ทีออฟคู่, ช่อง
	St3Gsp	เหล็กอาคาร
	St5sp	บูช, ถั่ว, สลักเกลียว
	St6ps	เศษก่อสร้าง
	Vst4kp	ผลิตภัณฑ์รูปทรง แผ่น ยาว เพื่อโครงสร้างที่แข็งแรงทนทาน
คุณภาพ	เหล็ก10	ท่อสำหรับหม้อไอน้ำ, ปั๊ม
	เหล็ก15	ชิ้นส่วนที่ปั้นได้สูง ลูกเบี้ยว สลักเกลียว น็อต
	เหล็ก18kp	โครงสร้างรอย
	เหล็ก 20ps	เพลา, ส้อม, นิ้ว, อุปกรณ์, ท่อสาขา
	เหล็ก50	เกียร์คลัตช์
	สตีล60	แกนหมุน, แหวนรอง, แหวนสปริง

เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนนั้นมีความแข็งแรงและความเหนียวสูง พวกเขาจำเป็นต้องได้รับการบำบัดความร้อนหลายขั้นตอน

การกำหนดตราสินค้า (GOST 1435-74):

• เครื่องมือ U - คาร์บอน;
• 7 -13 - ปริมาณคาร์บอนในนั้นคือ 0.7-1.3% ตามลำดับ
• G - การปรากฏตัวของแมงกานีสในองค์ประกอบ
• A มีคุณภาพสูง

ข้อยกเว้นสำหรับหลักการพื้นฐานของการทำเครื่องหมายเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนคือวัสดุสำหรับชิ้นส่วนของกลไกนาฬิกา A75, ASU10E, AU10E

ข้อกำหนดสำหรับเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน

ตาม GOST เหล็กกล้าเครื่องมือต้องเป็นไปตามคุณลักษณะหลายประการ

คุณสมบัติทางกายภาพ เคมี และทางกลที่จำเป็น: ตัวบ่งชี้คุณภาพของความแข็ง แรงกระแทก ความแข็งแรง ความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิระหว่างการทำงาน (ระหว่างการตัด การเจาะ การรับแรงกระแทก) ความต้านทานการกัดกร่อน

รับคุณสมบัติทางเทคโนโลยี:

• ความต้านทานต่อกระบวนการเชิงลบของเทคโนโลยีการตัด (การติดเศษ, การชุบแข็ง);
• แปรรูปได้ดีโดยการกลึงและเจียร
• ความไวต่อการรักษาความร้อน
• ความต้านทานความร้อนสูงเกินไป

เพื่อปรับปรุงคุณภาพของตัวบ่งชี้ทางกลและเทคโนโลยี เหล็กกล้าเครื่องมือจะต้องผ่านการบำบัดความร้อนหลายขั้นตอน:

• การหลอมวัสดุเริ่มต้นก่อนทำเครื่องมือ
• การชุบแข็ง (การทำให้เย็นในสารละลายเกลือ) และการอบคืนตัวของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปในภายหลัง (การอบคืนตัวต่ำเป็นส่วนใหญ่)

คุณสมบัติที่ได้รับถูกกำหนดโดยองค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างจุลภาคที่เกิดขึ้น: มาร์เทนไซต์ที่มีซีเมนต์ไทต์และออสเทนไนท์รวมอยู่ด้วย

การใช้เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน

เหล็กกล้าที่อธิบายไว้ใช้สำหรับการผลิตเครื่องมือทุกชนิด: การตัด, การกระทบ, เครื่องช่วย

• เหล็ก U7, U7A - ค้อน, สิ่ว, ขวาน, สิ่ว, ค้อนขนาดใหญ่, สิ่ว, ตะขอปลา
• เหล็ก U8, U8A, U8G - เลื่อย, ไขควง, เจาะตรงกลาง, ดอกเคาเตอร์ซิงค์, คัตเตอร์, คีม
• Steel U9, U9A - เครื่องมือโลหะ, เครื่องมือสำหรับตัดไม้
• U11, U11A - ตะไบ, ก๊อก, เครื่องมือเสริมสำหรับการปั๊มและการสอบเทียบ
• U 12, U12A - รีมเมอร์, ก๊อก, เครื่องมือวัด
• U13, U13A - ตะไบ, มีดโกนหนวดและเครื่องมือผ่าตัด, ปั๊มเจาะ

ทางเลือกที่เหมาะสมของเกรดเหล็กกล้าคาร์บอน เทคโนโลยีการอบชุบความร้อน ความเข้าใจในคุณสมบัติและคุณสมบัติเป็นกุญแจสำคัญในอายุการใช้งานที่ยาวนานของโครงสร้างหรือเครื่องมือที่ผลิต แปรรูป หรือใช้งาน

เหล็กกล้าคาร์บอนเป็นเครื่องมือหรือเหล็กกล้าโครงสร้างที่ไม่มีส่วนผสมของสารเจือปน เหล็กกล้าคาร์บอนแบ่งออกเป็นคาร์บอนต่ำ (คาร์บอนสูงถึง 0.25%) คาร์บอนปานกลาง (คาร์บอนตั้งแต่ 0.25 ถึง 0.6%) และคาร์บอนสูง (คาร์บอนสูงถึง 2%)

เหล็กกล้าคาร์บอนนั้นแตกต่างจากเหล็กกล้าธรรมดาโดยมีสิ่งเจือปนที่ต่ำกว่า, ซิลิกอน, แมกนีเซียมและแมงกานีสในปริมาณเล็กน้อย

เหล็กกล้าคาร์บอนมีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นและมีความแข็งสูง

จำแนกตามคุณภาพ เหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาและเหล็กโครงสร้างคุณภาพสูง

เหล็กกล้าคาร์บอนที่มีคุณภาพธรรมดา ได้แก่ รีดเย็น (แผ่นบาง) และรีดร้อน (รูปทรง หน้าตัด แผ่นบาง แผ่นหนา บรอดแบนด์) ผลิตในแบรนด์ต่อไปนี้: St1kp, STO, St1ps, St2kp เป็นต้น ดัชนีในการทำเครื่องหมายถูกถอดรหัสดังนี้: kp เดือด, ps กึ่งสงบ

เหล็กกล้าโครงสร้างคุณภาพสูงถูกหลอมขึ้นรูปและรีดร้อนช่องว่างที่มีความหนาสูงสุด 250 มม. เงิน (เหล็กเส้นกลมที่มีพื้นผิวพิเศษ) และเหล็กสอบเทียบ ผลิตในเกรดต่อไปนี้: 05kp, 08kp, 08ps, 08, 10kp, 10ps, 10, 11kp, 15ps เป็นต้น ตัวเลขในเครื่องหมายระบุเปอร์เซ็นต์ของคาร์บอน (ในหน่วยร้อยของเปอร์เซ็นต์) เหล็กกล้าโครงสร้างคุณภาพสูงใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนกลไกและเครื่องจักรที่สำคัญ การปั๊มขึ้นรูป

เหล็กคุณภาพสูงมีฟอสฟอรัสและกำมะถันไม่เกิน 0.03% เหล็กคุณภาพสูงไม่เกิน 0.02%

เหล็กกล้าคาร์บอนสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ กัน: ออกแบบมาสำหรับเครื่องมือโหลดแบบคงที่และสำหรับโหลดแบบกระแทก

สำหรับการผลิตเครื่องมือตัดที่มีความแข็งสูงซึ่งไม่มีแรงกระแทก (เครื่องมือผ่าตัด, ตะไบ, เครื่องขูด, แม่พิมพ์, ดอกสว่าน, เครื่องมือวัด) ใช้เหล็ก U10? U13 เหล็กกล้าดังกล่าวซึ่งผ่านการอบชุบด้วยความร้อนทุกประเภทและมีโครเมียม ยังใช้ในการผลิตเครื่องมือกลึงอีกด้วย

สำหรับการผลิตเครื่องมือที่รับแรงกระแทก (ขวาน, เลื่อย, เครื่องมืองานไม้, สิ่ว, ตราประทับสำหรับโลหะ, ไขควง) ใช้เหล็ก U7-U9 พวกเขายังต้องผ่านการบำบัดความร้อนด้วยวิธีการใด ๆ

คุณสามารถสั่งซื้อและซื้อเหล็กกล้าคาร์บอนได้โดยทำการสั่งซื้อบนเว็บไซต์ของเรา

เนื่องจากคุณสมบัติด้านความแข็งแรงและราคาที่เหมาะสม เหล็กกล้าคาร์บอนจึงเป็นโลหะผสมที่พบได้ทั่วไป องค์ประกอบหลักคือเหล็กและคาร์บอนที่มีสารเติมแต่งน้อยที่สุด เหล็กกล้าคาร์บอนใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ทางวิศวกรรม ชิ้นส่วนท่อและหม้อไอน้ำ และเครื่องมือต่างๆ อัลลอยด์ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้าง

ลักษณะสำคัญ

เหล็กกล้าคาร์บอนแบ่งออกเป็นเหล็กกล้าเครื่องมือและเหล็กกล้าโครงสร้าง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์หลัก แทบไม่มีองค์ประกอบเจือปนในองค์ประกอบ พวกเขายังแตกต่างจากโลหะผสมเหล็กทั่วไปตรงที่มีสิ่งเจือปนพื้นฐานน้อยกว่ามาก: แมงกานีส แมกนีเซียม ซิลิกอน เนื้อหาขององค์ประกอบหลัก - คาร์บอน - แตกต่างกันไปในช่วงกว้างพอสมควร. องค์ประกอบของเหล็กกล้าคาร์บอนสูงประกอบด้วย 0.6-2% C, คาร์บอนปานกลาง - 0.3-0.6%, คาร์บอนต่ำ - มากถึง 0.25%

องค์ประกอบหลักกำหนดคุณสมบัติและโครงสร้าง ในโครงสร้างภายในของโลหะผสมที่มีน้อยกว่า 0.8% C (เหล็กไฮโปยูเทคตอยด์) เพิร์ลไลต์และเฟอร์ไรต์มีความโดดเด่น และด้วยความเข้มข้นขององค์ประกอบหลักที่เพิ่มขึ้น ซีเมนต์รองจึงก่อตัวขึ้น

เหล็กที่นำเสนอซึ่งมีโครงสร้างเด่นของเฟอร์ริติกนั้นมีความเหนียวสูงและมีความแข็งแรงต่ำ หากโครงสร้างถูกครอบงำด้วยซีเมนต์โลหะมีความแข็งแรงสูง แต่ยังมีความเปราะบางมาก เมื่อเพิ่มเนื้อหา C เป็น 0.8–1% ความแข็งแรงและความแข็งจะเพิ่มขึ้น แต่ความเหนียวและความเหนียวจะลดลงอย่างมาก

ปริมาณคาร์บอนเชิงปริมาณจะส่งผลต่อคุณลักษณะทางเทคโนโลยี โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสามารถในการเชื่อม ความสะดวกในการตัด และแรงกด

• เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำใช้ในการผลิตชิ้นส่วนและโครงสร้างที่ไม่ได้มีไว้สำหรับการรับน้ำหนักมาก
• คุณลักษณะของเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางทำให้เป็นวัสดุโครงสร้างหลักที่ใช้ในการผลิตโครงสร้างและชิ้นส่วนสำหรับการขนส่งและวิศวกรรมทั่วไป
• โลหะผสมคาร์บอนสูงเหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ต้องเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ ในการผลิตเครื่องมือวัดและแม่พิมพ์กระแทก

โลหะเช่นเดียวกับโลหะผสมเหล็กอื่น ๆ มีสิ่งเจือปนในองค์ประกอบ:

• ซิลิคอน;
• ฟอสฟอรัส;
• แมงกานีส;
• ไนโตรเจน
• กำมะถัน;
• ไฮโดรเจน
• ออกซิเจน

ซิลิคอนและแมงกานีสเป็นสารเจือปนที่มีประโยชน์ซึ่งถูกนำเข้าสู่องค์ประกอบในขั้นตอนการถลุงเพื่อกำจัดออกซิเดชั่น ฟอสฟอรัสและกำมะถันเป็นสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายการเสื่อมสภาพของลักษณะคุณภาพของโลหะผสม

เชื่อกันว่าการเจือเจือและคาร์บอนนั้นเข้ากันไม่ได้ อย่างไรก็ตาม เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางเทคโนโลยีและทางกายภาพและเชิงกลของพวกมัน การผสมแบบไมโครสามารถทำได้โดยการเติมสารเติมแต่งต่างๆ:

• โบรอน;
• ไทเทเนียม;
• เซอร์โคเนียม;
• ธาตุดินที่หายาก

ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาจะไม่สามารถเปลี่ยนโลหะให้เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมได้ แต่จะสามารถปรับปรุงคุณสมบัติได้อย่างมาก

การจำแนกตามระดับของการเกิดออกซิเดชัน

โดยเฉพาะอย่างยิ่งการแบ่งออกเป็นประเภทได้รับอิทธิพลจากระดับของการเกิดออกซิเดชัน ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์นี้ โลหะผสมของเราแบ่งออกเป็นแบบกึ่งสงบ สงบ และเดือด

เหล็กกล้าไร้เสียงมีโครงสร้างภายในที่สม่ำเสมอกว่า ซึ่งการขจัดออกซิเดชันสามารถทำได้โดยการเพิ่มลงในเนื้อหลอมเหลว โลหะของอะลูมิเนียม เฟอร์โรซิลิคอน และเฟอร์โรแมงกานีส. เนื่องจากโลหะผสมในหมวดของเราถูกกำจัดออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์ในเตาเผา จึงไม่มีเฟอร์รัสออกไซด์ อะลูมิเนียมที่เหลือซึ่งขัดขวางการเจริญเติบโตของเกรนทำให้มีโครงสร้างเกรนที่ละเอียด มันและการไม่มีก๊าซที่ละลายได้เกือบทั้งหมดทำให้สามารถรับโลหะคุณภาพสูงสำหรับการผลิตชิ้นส่วนและโครงสร้างที่สำคัญที่สุดจากมัน นอกเหนือจากข้อดีแล้วโลหะผสมที่สงบยังมีข้อเสียอย่างมาก - การถลุงแร่ที่ค่อนข้างแพง

มีโลหะผสมคาร์บอนที่ถูกกว่าแม้ว่าจะมีคุณภาพต่ำกว่าการถลุงซึ่งใช้สารเติมแต่งพิเศษขั้นต่ำ ในโครงสร้างของโลหะดังกล่าวเนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่า กระบวนการกำจัดออกซิเดชันในเตาเผายังไม่เสร็จสิ้นมีก๊าซที่ละลายซึ่งส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพการทำงาน ตัวอย่างเช่น ไนโตรเจนมีผลเสียต่อความสามารถในการเชื่อมและกระตุ้นให้เกิดรอยร้าวในบริเวณรอยเชื่อม การแยกตัวที่พัฒนาขึ้นในโครงสร้างของโลหะผสมนำไปสู่ความจริงที่ว่าโลหะรีดที่ทำจากพวกมันนั้นมีลักษณะที่แตกต่างกันในโครงสร้างและลักษณะทางกล

เหล็กกึ่งเงียบมีตำแหน่งระดับกลางในแง่ของคุณสมบัติและระดับของการเกิดออกซิเดชัน ก่อนที่จะเทลงในแม่พิมพ์ จะมีการใส่สารดีออกซิไดเซอร์สองสามตัวเข้าไปในองค์ประกอบ ด้วยเหตุนี้ การแข็งตัวของโลหะเกิดขึ้นจริงโดยไม่ต้องเดือดแต่การปล่อยก๊าซยังคงดำเนินต่อไป เป็นผลให้ได้รับการหล่อในโครงสร้างที่มีฟองก๊าซน้อยกว่าในเหล็กเดือด รูพรุนภายในเหล่านี้ระหว่างการรีดโลหะที่ตามมาจะถูกเชื่อมเกือบสมบูรณ์

เหล็กกล้าคาร์บอนกึ่งทนทานส่วนใหญ่ใช้เป็นวัสดุโครงสร้าง

การผลิตและการแบ่งตามคุณภาพ

เหล็กกล้าคาร์บอนได้มาจากการใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกัน แยกแยะ:

• เหล็กกล้าคาร์บอนคุณภาพ
• โลหะผสมเหล็กคุณภาพสูง
• โลหะผสมเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีคุณภาพธรรมดา

โลหะผสมที่มีคุณภาพธรรมดาได้มาจากเตาเผาแบบเปิดและมีการสร้างก้อนโลหะขนาดใหญ่ขึ้น อุปกรณ์หลอมที่ใช้ในการผลิตเหล็กดังกล่าวรวมถึง BOF โดยเฉพาะ เมื่อเทียบกับโลหะผสมเหล็กคุณภาพสูง โลหะสามารถมีสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายมากมาย ซึ่งส่งผลต่อลักษณะและต้นทุนการผลิต

ก่อตัวและ แท่งที่แข็งตัวจะถูกรีดให้ร้อนหรือเย็น การรีดร้อนใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์หน้าตัดและรูปทรง โลหะแผ่นบางและหนา และแถบโลหะกว้าง การรีดเย็นทำให้ได้โลหะแผ่นบาง

สำหรับการผลิตเหล็กคุณภาพสูงและคุณภาพสูงจะใช้เตาเผาและเครื่องแปลงไฟแบบเปิดรวมถึงเตาหลอมที่ทำงานด้วยไฟฟ้า

สำหรับองค์ประกอบ ได้แก่ การมีสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายและไม่ใช่โลหะในโครงสร้าง GOST กำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวด ในเหล็กคุณภาพสูงควรมี กำมะถันไม่เกิน 0.04% และฟอสฟอรัสไม่เกิน 0.035%. โลหะผสมเหล็กคุณภาพสูงและคุณภาพสูงเนื่องจากข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับวิธีการหลอมและลักษณะเฉพาะทำให้โครงสร้างมีความบริสุทธิ์เพิ่มขึ้น

การประยุกต์ใช้และการทำเครื่องหมาย

โลหะผสมของเครื่องมือซึ่งใช้ 0.65-1.32% C สำหรับการผลิตเครื่องมือต่างๆ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของเครื่องมือ วัสดุในการผลิตจะชุบแข็ง

โลหะผสมที่มีโครงสร้างใช้ทำชิ้นส่วนสำหรับอุปกรณ์ต่างๆ ส่วนประกอบโครงสร้างสำหรับวัตถุประสงค์ในการก่อสร้างและวิศวกรรม ตัวยึด และอื่นๆ ผลิตจากเหล็กรูปพรรณ ลวดคาร์บอนที่ใช้ในชีวิตประจำวันในการผลิตตัวยึดในการก่อสร้างสำหรับการผลิตสปริง หลังจากการคาร์บูไรซ์แล้ว โลหะผสมที่มีโครงสร้างจะถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในการผลิตชิ้นส่วนที่พื้นผิวสึกหรออย่างรุนแรงระหว่างการทำงานและประสบกับภาระไดนามิกขนาดใหญ่

เครื่องหมายระบุองค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสมและประเภทของโลหะผสม ในการกำหนดเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีคุณภาพธรรมดาจะมีตัวอักษร "st" GOST กำหนดหมายเลขเกรดตามเงื่อนไขเจ็ดหมายเลข (0-6) ซึ่งระบุไว้ในการกำหนดด้วย ระดับของการเกิดออกซิเดชันจะแสดงด้วยตัวอักษร "kp", "ps", "sp" ซึ่งติดอยู่ที่ส่วนท้ายของเครื่องหมาย เกรดของเหล็กกล้าคุณภาพสูงและคุณภาพสูงจะแสดงด้วยตัวเลขที่ระบุเนื้อหาของ C ในโลหะผสมเป็นร้อยเปอร์เซ็นต์

ความจริงที่ว่าโลหะผสมเป็นเครื่องมือสามารถเข้าใจได้ด้วยตัวอักษร "U" ที่จุดเริ่มต้นของการทำเครื่องหมาย ตัวเลขที่ตามหลังตัวอักษรนี้ระบุเนื้อหาของ C ในสิบของเปอร์เซ็นต์ ตัวอักษร "A" หากมีอยู่ในการกำหนดเหล็กกล้าเครื่องมือ แสดงถึงคุณลักษณะด้านคุณภาพที่ดีขึ้นของโลหะผสม

เหล็กกล้าที่มีปริมาณคาร์บอนสูงอาจสร้างโครงสร้างที่มีความเหนียวต่ำได้น้อยกว่า เมื่อสัมผัสกับโครงสร้างและการเชื่อมโลหะที่มีความเหนียวต่ำสามารถยุบตัวได้ สิ่งนี้อำนวยความสะดวกโดยการมีไฮโดรเจนกระจายอยู่ในนั้นและรอยเชื่อม เพื่อป้องกันการปรากฏตัวของรอยแตกเย็นจึงใช้วิธีการกำจัดปัจจัยที่ก่อให้เกิดข้อบกพร่องดังกล่าว

เหล็กกล้าคาร์บอนเป็นเกรดที่อธิบายไว้ด้านล่าง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ การเลือกใช้เหล็กกล้าคาร์บอนเกรดเฉพาะนั้นขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์เฉพาะที่จะใช้ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าแต่ละแบรนด์มีลักษณะเฉพาะของตนเอง

การจำแนกประเภทเหล็ก

เหล็กกล้าคาร์บอนทั้งหมดขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์การใช้งาน แบ่งออกเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ คาร์บอนปานกลาง และคาร์บอนสูง และแบ่งตามพารามิเตอร์ต่างๆ ดังนี้

• วิธีการกำจัดออกซิเดชัน
• องค์ประกอบขององค์ประกอบทางเคมี
• โครงสร้างจุลภาค.
• คุณภาพ.

ตามมาตรฐานหลัก เหล็กกล้าคาร์บอนแบ่งออกเป็น:

• โครงสร้างปกติ
• คุณภาพโครงสร้าง
• คุณภาพของเครื่องดนตรี
• เครื่องมือคุณภาพสูง

เทคโนโลยีการผลิต

การผลิตเหล็กในอุตสาหกรรมโลหการนั้นดำเนินการในรูปแบบต่างๆ กรรมวิธีการผลิตแต่ละอย่างจะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่ใช้ ดังนั้นอุปกรณ์ทั้งหมดสำหรับการผลิตเหล็กกล้าคาร์บอนสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท:

• เตาหลอมคอนเวอร์เตอร์
• เตาเผาแบบเปิดเตา
• เตาอบไฟฟ้า.

ตัวแปลง

เตาหลอมตัวแปลงจะละลายองค์ประกอบทั้งหมดของโลหะผสม ด้วยวิธีนี้ มวลที่หลอมเหลวจะได้รับการบำบัดด้วยออกซิเจนทางเทคนิค ในการทำความสะอาดมวลร้อนแดงจากสิ่งสกปรกต่าง ๆ จะมีการเติมมะนาวลงไป ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนสิ่งสกปรกให้กลายเป็นตะกรัน ในระหว่างกระบวนการผลิต กระบวนการออกซิเดชันของโลหะกำลังดำเนินอยู่ สิ่งนี้กระตุ้นให้ปล่อยของเสียจำนวนมาก

การผลิตเหล็กกล้าคาร์บอนในเตาหลอมแบบคอนเวอร์เตอร์มีข้อเสียเปรียบอย่างมาก รวมถึงข้อเท็จจริงที่ว่าในระหว่างการทำงานมีการปล่อยฝุ่นจำนวนมาก สิ่งนี้นำไปสู่ความจำเป็นในการติดตั้งหน่วยกรองเพิ่มเติม ซึ่งทำให้เกิดต้นทุนของเงินทุน อย่างไรก็ตาม วิธีการคอนเวอร์เตอร์มีผลผลิตสูงและใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านโลหะวิทยา

เปิดเตา

การได้รับเหล็กกล้าคาร์บอนหลายเกรดโดยใช้เตาเผาแบบเปิดทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายคุณภาพสูง กระบวนการผลิตมีดังนี้:

• ส่วนประกอบโลหะผสมถูกโหลดลงในส่วนพิเศษของเตา: เหล็กหล่อ เศษเหล็ก ฯลฯ
• องค์ประกอบทั้งหมดถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิสูง
• ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิส่วนประกอบทั้งหมดจะกลายเป็นมวลร้อนที่เป็นเนื้อเดียวกัน
• ในระหว่างการหลอม ปฏิกิริยาของส่วนประกอบทั้งหมดของโลหะผสมของเหล็กและคาร์บอนจะเกิดขึ้น
• วัสดุที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาทางเคมีออกจากเตาเผา

ไฟฟ้า

วิธีการรับเหล็กกล้าคาร์บอนเกรดต่างๆ ในเตาเผาไฟฟ้าแตกต่างจากที่ระบุไว้ข้างต้น ความแตกต่างอยู่ที่วิธีการให้ความร้อนแก่องค์ประกอบ การใช้ไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนแก่ส่วนประกอบจะลดความสามารถในการออกซิไดซ์ของโลหะ สิ่งนี้ช่วยลดปริมาณไฮโดรเจนในองค์ประกอบโลหะได้อย่างมาก ซึ่งช่วยปรับปรุงโครงสร้างของโลหะผสมและส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

การใช้เหล็ก

เหล็กกล้าคาร์บอนเกรดต่างๆ ใช้สำหรับการผลิตโครงสร้างในอุตสาหกรรมต่างๆ ขึ้นอยู่กับขอบเขตการใช้งานของผลิตภัณฑ์ มีการใช้บางยี่ห้อ

คุณภาพปกติ

ปริมาณของสิ่งสกปรกในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปถูกควบคุมโดย GOST 380-2005 เหล็กกล้าคาร์บอนคุณภาพปกติใช้ในการผลิต:

• เซนต์0- สกิน ฟิตติ้ง ฯลฯ
• เซนต์ 1- ช่อง T-beams และ I-beams มีความแข็งต่ำ แต่มีความหนืดดี
• เซนต์ 2- ส่วนของโครงสร้างที่ไม่สำคัญ เป็นวัสดุพลาสติกสูง
• เซนต์ 3- โลหะรีดที่ใช้สำหรับการก่อสร้างโครงสร้างอาคาร ตัวถัง จานของอุปกรณ์ยานยนต์ ฯลฯ
• เซนต์ 5- สลักเกลียว น็อต คันโยก หมุด เพลา ฯลฯ
• เซนต์ 6– ชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงสูงสำหรับงานไม้และเครื่องจักรงานโลหะ

คุณภาพ

จากเกรดเหล็กคุณภาพสูง:

• ท่อและชิ้นส่วนที่ใช้ในอาคารหม้อไอน้ำ
• ผลิตภัณฑ์ที่มีความเหนียวสูง - สลักเกลียว น็อต ฯลฯ
• ชิ้นส่วนที่ออกแบบมาเพื่อสร้างโครงสร้างเชื่อม
• ท่อกิ่ง, หมุด, เพลาชนิดต่างๆ
• เกียร์ คลัตช์ สำหรับรถบรรทุก รถบัส และอุปกรณ์อื่นๆ
• แหวนรองสปริง แหวน.

เครื่องมือ

เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนเกรดต่างๆ มีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นและทนต่อแรงกระแทกสูง ใช้เพื่อสร้างเครื่องมือและองค์ประกอบที่ใช้แทนกันได้ทุกประเภท ในระหว่างการผลิต ผลิตภัณฑ์จะต้องสัมผัสกับอุณหภูมิสูงซ้ำๆ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพ ผลิตภัณฑ์มีความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว และมีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง

เครื่องหมายเหล็ก

เหล็กกล้าคาร์บอนทั้งหมดตามการทำเครื่องหมายแบ่งออกเป็นสามประเภท:

• กลุ่มเอประกอบด้วยโลหะผสมที่สอดคล้องกับคุณสมบัติเชิงกลที่ระบุอย่างเคร่งครัด
• กรุ๊ปบีเหล็กในกลุ่มนี้มีส่วนประกอบทางเคมีชัดเจน
• กรุ๊ปบีผลิตภัณฑ์ในกลุ่มนี้ต้องมีคุณสมบัติทางกล กายภาพ และเคมีพร้อมกัน

สำหรับเหล็กคุณภาพธรรมดา ตัวอักษร St จะอยู่ที่จุดเริ่มต้นของชื่อ ตัวอักษร St ในเครื่องหมายจะตามด้วยการกำหนดแบบดิจิทัล ตัวเลขในเครื่องหมายระบุหมายเลขของเกรดโลหะ นอกจากนี้ หลังจากตัวเลขแล้ว ให้ป้อนประเภทของโลหะผสม การกำหนดประเภทโลหะผสมมีดังนี้:

• เค.พี- เดือด;
• ปล- กึ่งสงบ
• กิจการร่วมค้า- เงียบสงบ.

ทันทีก่อนที่จะมีการกำหนดตัวอักษรของโลหะผสมจะเป็นตัวอักษรที่ระบุกลุ่มเหล็ก หากผลิตภัณฑ์อยู่ในกลุ่ม A แสดงว่าไม่มีการติดตัวอักษร

ในการระบุแบรนด์อย่างรวดเร็ว ผู้ผลิตใช้แถบสีที่เหมาะสมกับสีพิเศษ:

• เซนต์0– แถบสีเขียว + สีแดง
• เซนต์ 1- หนึ่งสีเหลือง + หนึ่งสีดำ
• St3Gsp- น้ำตาล + น้ำเงิน
• เซนต์ 3- สีแดง.
• เซนต์ 4- สีดำ.
• St5Gps- น้ำตาล + เขียว
• เซนต์ 5- สีเขียว.
• เซนต์ 6- สีฟ้า.

ระดับของคาร์บอนในวัสดุถูกกำหนดตั้งแต่เริ่มต้น ปริมาณคาร์บอนสำหรับโลหะกลุ่ม A ระบุเป็นร้อยเปอร์เซ็นต์ สำหรับ B และ C - ในสิบ ในบางกรณี หลังจากตัวเลขเหล่านี้ ผู้ผลิตจะใส่ตัวอักษร G ลงไป หมายความว่าผลิตภัณฑ์มีแมงกานีสจำนวนมาก

หมวดเหล็กคุณภาพ

เหล็กกล้าคุณภาพสูงที่มีเครื่องหมายต่างกันสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภท:

• 08ps, 08kp- มีความเหนียวสูง เหมาะสำหรับการรีดเย็น
• 10 ถึง 25- ใช้สำหรับปั๊มร้อนหรือรีด
• 60 ถึง 85- ใช้ทำโครงสร้างที่สำคัญ เช่น สปริง สปริง คลัตช์
• 30, 50, 30G, 50G- เพิ่มความแข็งแรงทนทานต่อการบรรทุกหนัก

ข้อยกเว้นในสัญกรณ์

เหล็กคุณภาพมีข้อยกเว้นบางประการในการกำหนด เหล่านี้รวมถึง:

• 15K, 20K, 22K- ใช้ในการก่อสร้างหม้อไอน้ำ
• 20-พีวี- มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบร้อยละ 0.2 และทองแดงกับโครเมียม ท่อสำหรับระบบทำความร้อนทำจากมัน
• OSV- มีสารเติมแต่งนิกเกิล โครเมียม และทองแดง เพลาของรถรางทำจากมัน
• A75, ASU10E, AU10E- ใช้สำหรับชิ้นส่วนในการเคลื่อนไหวของนาฬิกา

จากข้างต้น เป็นไปตามนั้นก่อนที่จะใช้ผลิตภัณฑ์เหล็กกล้าคาร์บอน จำเป็นต้องให้ความสนใจกับการทำเครื่องหมาย คุณจึงสามารถระบุคุณสมบัติและขอบเขตของฟิสิกส์และเคมีได้ เมื่อทราบความหมายของการทำเครื่องหมายของผลิตภัณฑ์โลหะแล้ว จะไม่มีปัญหาในการเลือกประเภทเฉพาะสำหรับวัตถุประสงค์ใด ๆ

เหล็กกล้าคาร์บอนเนื่องจากราคาย่อมเยาและมีลักษณะความแข็งแรงสูง จึงเป็นหนึ่งในโลหะผสมที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย จากเหล็กดังกล่าวประกอบด้วยเหล็กและคาร์บอนและสิ่งเจือปนอื่น ๆ ขั้นต่ำ ผลิตภัณฑ์ทางวิศวกรรมต่าง ๆ ชิ้นส่วนของเสาและท่อและเครื่องมือ โลหะผสมเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง

เหล็กกล้าคาร์บอนคืออะไร

เหล็กกล้าคาร์บอนซึ่งขึ้นอยู่กับขอบเขตการใช้งานหลัก แบ่งออกเป็นเหล็กกล้าโครงสร้างและเหล็กกล้าเครื่องมือ แทบไม่มีสารผสมเจือปนในองค์ประกอบ เหล็กกล้าเหล่านี้ยังแตกต่างจากโลหะผสมเหล็กทั่วไป เนื่องจากส่วนประกอบของเหล็กเหล่านี้มีสิ่งเจือปนพื้นฐาน เช่น แมงกานีส แมกนีเซียม และซิลิกอนในปริมาณที่น้อยกว่ามาก

เนื้อหาขององค์ประกอบหลัก - คาร์บอน - ในเหล็กกล้าของประเภทนี้อาจแตกต่างกันไปในช่วงที่ค่อนข้างกว้าง ดังนั้น เหล็กกล้าคาร์บอนสูงจึงมีส่วนประกอบของคาร์บอน 0.6–2%, เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง - 0.3-0.6%, เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ - มากถึง 0.25% องค์ประกอบนี้ไม่เพียงกำหนดคุณสมบัติของเหล็กกล้าคาร์บอน แต่ยังรวมถึงโครงสร้างด้วย ดังนั้นโครงสร้างภายในของโลหะผสมเหล็กที่มีคาร์บอนน้อยกว่า 0.8% ในองค์ประกอบจึงประกอบด้วยเฟอร์ไรต์และเพิร์ลไลต์เป็นส่วนใหญ่ โดยมีความเข้มข้นของคาร์บอนเพิ่มขึ้น ซีเมนต์ไซต์ทุติยภูมิจึงเริ่มก่อตัวขึ้น

เหล็กกล้าคาร์บอนที่มีโครงสร้างเฟอร์ริติกเป็นส่วนใหญ่นั้นมีความเหนียวสูงและมีความแข็งแรงต่ำ หากซีเมนต์มีชัยในโครงสร้างเหล็กแสดงว่ามีความแข็งแรงสูง แต่ในขณะเดียวกันก็เปราะมากเช่นกัน เมื่อปริมาณคาร์บอนเพิ่มขึ้นเป็น 0.8–1% ลักษณะความแข็งแรงและความแข็งของเหล็กกล้าคาร์บอนจะเพิ่มขึ้น แต่ความเหนียวและความเหนียวจะลดลงอย่างมาก

ปริมาณคาร์บอนในเชิงปริมาณยังมีผลกระทบร้ายแรงต่อลักษณะทางเทคโนโลยีของโลหะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสามารถในการเชื่อม ความสะดวกในการแปรรูปด้วยแรงกดและการตัด จากเหล็กที่อยู่ในประเภทคาร์บอนต่ำ ชิ้นส่วนและโครงสร้างถูกสร้างขึ้นซึ่งจะไม่ถูกรับภาระที่มีนัยสำคัญระหว่างการใช้งาน คุณลักษณะของเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางทำให้เป็นวัสดุโครงสร้างหลักที่ใช้ในการผลิตโครงสร้างและชิ้นส่วนสำหรับความต้องการด้านวิศวกรรมทั่วไปและวิศวกรรมขนส่ง ด้วยลักษณะเฉพาะ จึงเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีความต้องการเพิ่มขึ้นในด้านความทนทานต่อการสึกหรอ สำหรับการผลิตแม่พิมพ์กระแทกและเครื่องมือวัด

เหล็กกล้าคาร์บอนก็เหมือนกับโลหะผสมเหล็กในประเภทอื่นๆ มีสิ่งเจือปนต่างๆ ในองค์ประกอบของมัน: ซิลิกอน แมงกานีส ฟอสฟอรัส กำมะถัน ไนโตรเจน ออกซิเจน และไฮโดรเจน สิ่งเจือปนเหล่านี้บางส่วน เช่น แมงกานีสและซิลิกอน มีประโยชน์ พวกมันถูกนำเข้าสู่องค์ประกอบของเหล็กในขั้นตอนของการถลุงเพื่อให้แน่ใจว่ามีการดีออกซิเดชั่น กำมะถันและฟอสฟอรัสเป็นสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายซึ่งลดคุณภาพคุณลักษณะของโลหะผสมเหล็ก

แม้ว่าจะพิจารณาว่าเข้ากันไม่ได้ แต่การทำโลหะผสมขนาดเล็กสามารถทำได้เพื่อปรับปรุงลักษณะทางกายภาพและทางกลและเทคโนโลยี ในการทำเช่นนี้ สารเติมแต่งต่างๆ ถูกนำมาใช้ในเหล็กกล้าคาร์บอน: โบรอน ไททาเนียม เซอร์โคเนียม และธาตุหายาก แน่นอนว่าด้วยความช่วยเหลือของสารเติมแต่งดังกล่าวจะไม่สามารถสร้างเหล็กกล้าไร้สนิมจากเหล็กกล้าคาร์บอนได้ แต่สามารถปรับปรุงคุณสมบัติของโลหะได้อย่างมาก

การจำแนกตามระดับของการเกิดออกซิเดชัน

การแบ่งเหล็กกล้าคาร์บอนออกเป็นประเภทต่างๆ ได้รับอิทธิพลจากพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ระดับของการเกิดออกซิเดชัน ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์นี้ โลหะผสมของเหล็กกล้าคาร์บอนจะแบ่งออกเป็นแบบสงบ กึ่งเงียบ และเดือด

เหล็กกล้าไร้สนิมมีความโดดเด่นด้วยโครงสร้างภายในที่เป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้น การดีออกซิเดชันนั้นทำได้โดยการเติมเฟอร์โรซิลิคอน เฟอร์โรแมงกานีส และอะลูมิเนียมลงในโลหะหลอมเหลว เนื่องจากโลหะผสมของประเภทนี้ถูกกำจัดออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์ในเตาเผา จึงไม่มีเฟอร์รัสออกไซด์ อะลูมิเนียมที่เหลือซึ่งขัดขวางการเจริญเติบโตของเกรน ทำให้เหล็กเหล่านี้มีโครงสร้างเกรนที่ละเอียด การผสมผสานระหว่างโครงสร้างเนื้อละเอียดและการไม่มีก๊าซที่ละลายอยู่เกือบทั้งหมดทำให้สามารถสร้างโลหะคุณภาพสูงได้ ซึ่งสามารถใช้สร้างชิ้นส่วนและโครงสร้างที่สำคัญที่สุดได้ นอกเหนือจากข้อดีทั้งหมดแล้ว โลหะผสมของเหล็กกล้าคาร์บอนในประเภทสงบยังมีข้อเสียเปรียบที่สำคัญประการหนึ่ง นั่นคือ การถลุงของพวกมันมีราคาค่อนข้างแพง

ราคาถูกกว่า แต่มีคุณภาพต่ำกว่าคือการต้มโลหะผสมคาร์บอนซึ่งการถลุงใช้สารเติมแต่งพิเศษในปริมาณที่น้อยที่สุด ในโครงสร้างภายในของเหล็กดังกล่าวเนื่องจากกระบวนการกำจัดออกซิเดชั่นในเตาเผายังไม่เสร็จสิ้นจึงมีก๊าซที่ละลายซึ่งส่งผลเสียต่อลักษณะของโลหะ ดังนั้นไนโตรเจนที่มีอยู่ในองค์ประกอบของเหล็กดังกล่าวจึงส่งผลเสียต่อความสามารถในการเชื่อมทำให้เกิดรอยร้าวในบริเวณรอยเชื่อม การแยกตัวที่พัฒนาขึ้นในโครงสร้างของโลหะผสมเหล็กเหล่านี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าโลหะรีดซึ่งทำจากพวกมันนั้นมีความหลากหลายทั้งในโครงสร้างและลักษณะทางกล

ตำแหน่งระดับกลางทั้งในแง่ของคุณสมบัติและระดับของการเกิดออกซิเดชันนั้นถูกครอบครองโดยเหล็กกล้ากึ่งเงียบ ก่อนที่จะเทลงในแม่พิมพ์จะมีการแนะนำสารออกซิไดเซอร์จำนวนเล็กน้อยในองค์ประกอบเนื่องจากโลหะแข็งตัวโดยไม่ต้องเดือด แต่กระบวนการวิวัฒนาการของก๊าซยังคงดำเนินต่อไป เป็นผลให้เกิดการหล่อขึ้นซึ่งมีโครงสร้างที่มีฟองก๊าซน้อยกว่าการต้มเหล็ก รูพรุนภายในดังกล่าวในกระบวนการรีดโลหะในภายหลังจะถูกเชื่อมเกือบสมบูรณ์ เหล็กกล้าคาร์บอนกึ่งนิ่งส่วนใหญ่จะใช้เป็นวัสดุโครงสร้าง

คุณสามารถทำความคุ้นเคยกับข้อกำหนด GOST ทั้งหมดสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนได้โดยดาวน์โหลดเอกสารนี้ในรูปแบบ pdf จากลิงค์ด้านล่าง

วิธีการผลิตและคัดแยกคุณภาพ

สำหรับการผลิตเหล็กกล้าคาร์บอนมีการใช้เทคโนโลยีต่าง ๆ ซึ่งส่งผลต่อการแยกไม่เพียง แต่โดยวิธีการผลิต แต่ยังรวมถึงลักษณะคุณภาพด้วย ดังนั้นพวกเขาแยกแยะ:

• โลหะผสมเหล็กคุณภาพสูง
• โลหะผสมเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีคุณภาพธรรมดา

โลหะผสมเหล็กที่มีคุณภาพธรรมดาจะถูกหลอมในเตาเผาแบบเปิดหลังจากนั้นจะมีการสร้างก้อนโลหะขนาดใหญ่ขึ้น อุปกรณ์หลอมที่ใช้ในการผลิตเหล็กดังกล่าวยังรวมถึงตัวแปลงออกซิเจน เมื่อเปรียบเทียบกับโลหะผสมเหล็กคุณภาพสูง เหล็กกล้าเหล่านี้อาจมีสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายสูงกว่า ซึ่งส่งผลต่อต้นทุนการผลิตรวมถึงลักษณะเฉพาะ

แท่งโลหะที่ขึ้นรูปและแข็งตัวสมบูรณ์จะต้องผ่านการรีดเพิ่มเติม ซึ่งสามารถทำได้ในสภาวะร้อนหรือเย็น การรีดร้อนใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์รูปทรงและหน้าตัด โลหะแผ่นหนาและบาง และแถบโลหะที่มีความกว้างขนาดใหญ่ โดยการรีดเย็นจะได้โลหะแผ่น

สำหรับหมวดหมู่คุณภาพและคุณภาพสูง สามารถใช้ทั้งเตาหลอมแบบคอนเวอร์เตอร์และเตาแบบเปิด รวมถึงอุปกรณ์ที่ทันสมัยกว่า - เตาหลอมที่ใช้พลังงานไฟฟ้า GOST ที่เกี่ยวข้องกำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดมากเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของเหล็กดังกล่าว การมีสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายและไม่ใช่โลหะในโครงสร้าง ตัวอย่างเช่น เหล็กที่จัดอยู่ในประเภทคุณภาพสูงควรมีกำมะถันไม่เกิน 0.04% และฟอสฟอรัสไม่เกิน 0.035% โลหะผสมเหล็กคุณภาพสูงและคุณภาพสูงเนื่องจากข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับวิธีการผลิตและลักษณะเฉพาะนั้นมีความโดดเด่นด้วยความบริสุทธิ์ของโครงสร้างที่เพิ่มขึ้น

พื้นที่ใช้งาน

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น โลหะผสมเหล็กกล้าคาร์บอนแบ่งออกเป็นสองประเภทกว้างๆ ตามวัตถุประสงค์หลัก: เครื่องมือและโครงสร้าง ซึ่งมีคาร์บอน 0.65–1.32% ใช้ตามชื่อทั้งหมด - สำหรับการผลิตเครื่องมือเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของเครื่องมือ พวกเขาหันไปใช้การดำเนินการทางเทคโนโลยีซึ่งทำได้โดยไม่ยากนัก

โลหะผสมเหล็กโครงสร้างใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ใช้ทำชิ้นส่วนอุปกรณ์สำหรับวัตถุประสงค์ต่างๆ ส่วนประกอบโครงสร้างสำหรับการสร้างเครื่องจักรและการก่อสร้าง ตัวยึด และอื่นๆ อีกมากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลิตภัณฑ์ยอดนิยมเช่นลวดคาร์บอนที่ทำจากเหล็กโครงสร้าง

ลวดคาร์บอนใช้ไม่เพียง แต่สำหรับครัวเรือนเท่านั้นสำหรับการผลิตตัวยึดและในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง แต่ยังใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่สำคัญเช่นสปริง หลังจากการคาร์บูไรซ์แล้ว โลหะผสมคาร์บอนที่มีโครงสร้างจะสามารถนำมาใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่พื้นผิวสึกหรออย่างรุนแรงระหว่างการทำงานและสัมผัสกับแรงไดนามิกที่สำคัญได้สำเร็จ

แน่นอนว่าโลหะผสมของเหล็กกล้าคาร์บอนไม่มีคุณสมบัติหลายอย่างของเหล็กกล้าผสม (โดยเฉพาะเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดเดียวกัน) แต่คุณลักษณะของพวกมันก็เพียงพอที่จะรับประกันคุณภาพและความน่าเชื่อถือของชิ้นส่วนและโครงสร้างที่ทำจากพวกมัน

คุณสมบัติการทำเครื่องหมาย

กฎสำหรับการรวบรวมซึ่งระบุไว้อย่างเคร่งครัดในย่อหน้าของ GOST ที่เกี่ยวข้องช่วยให้คุณทราบไม่เพียง แต่องค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสมที่นำเสนอเท่านั้น แต่ยังรวมถึงประเภทของโลหะผสมด้วย ในการกำหนดเหล็กกล้าคาร์บอนซึ่งมีคุณภาพปกติจะมีตัวอักษร "ST" คำสั่ง GOST กำหนดจำนวนเจ็ดเกรดตามเงื่อนไขของเหล็กดังกล่าว (ตั้งแต่ 0 ถึง 6) ซึ่งระบุไว้ในการกำหนดด้วย คุณสามารถค้นหาระดับของการเกิดออกซิเดชันที่แบรนด์ใดแบรนด์หนึ่งสอดคล้องกันโดยใช้ตัวอักษร "kp", "ps", "sp" ซึ่งติดอยู่ที่ส่วนท้ายสุดของเครื่องหมาย