1. Mechanische eigenschappen van staal
1. Vloeigrens (σs)
Wanneer het staal of monster wordt uitgerekt en de spanning de elastische limiet overschrijdt, zelfs als de spanning niet toeneemt, blijft het staal of monster nog steeds duidelijke plastische vervorming ondergaan. Dit fenomeen wordt meegeven genoemd, en de minimale spanningswaarde wanneer meegeven optreedt, is voor het vloeipunt. Stel dat Ps de externe kracht is op het vloeipunt s, en Fo het dwarsdoorsnede-oppervlak van het monster, dan is het vloeipunt σs =Ps/Fo(MPa).
2. Vloeisterkte (σ0,2)
De vloeigrens van sommige metalen materialen is zeer onopvallend en moeilijk te meten. Om de vloei-eigenschappen van het materiaal te meten, wordt daarom de spanning bepaald wanneer de permanente resterende plastische vervorming gelijk is aan een bepaalde waarde (doorgaans 0,2% van de oorspronkelijke lengte), wat de voorwaarde wordt genoemd. Vloeigrens of eenvoudigweg vloeigrens σ0,2.
3. Treksterkte (σb)
De maximale spanningswaarde die het materiaal bereikt vanaf het begin tot het moment van breuk tijdens het rekproces. Het vertegenwoordigt het vermogen van staal om breuk te weerstaan. Overeenkomend met treksterkte zijn druksterkte, buigsterkte, enz. Stel dat Pb de maximale trekkracht is die wordt bereikt voordat het materiaal wordt gebroken, en Fo het dwarsdoorsnedeoppervlak van het monster, dan is de treksterkte σb = Pb/Fo (MPa ).
4. Verlenging (δs)
Nadat het materiaal is gebroken, wordt het percentage van de plastische verlenging ten opzichte van de lengte van het oorspronkelijke monster verlenging of rek genoemd.
5. Opbrengstverhouding (σs/σb)
De verhouding tussen het vloeipunt (vloeigrens) van staal en de treksterkte wordt de vloeigrens genoemd. Hoe groter de opbrengstverhouding, hoe hoger de betrouwbaarheid van structurele onderdelen. Over het algemeen is de vloeiverhouding van koolstofstaal 0,6-0,65, die van laaggelegeerd constructiestaal 0,65-0,75 en die van gelegeerd constructiestaal 0,84-0,86.
6. Hardheid
Hardheid geeft het vermogen van een materiaal aan om weerstand te bieden aan het indrukken van een hard voorwerp in het oppervlak. Het is een van de belangrijke prestatie-indicatoren van metalen materialen. Over het algemeen geldt: hoe hoger de hardheid, hoe beter de slijtvastheid. Veelgebruikte hardheidsindicatoren zijn Brinell-hardheid, Rockwell-hardheid en Vickers-hardheid.
1) Brinell-hardheid (HB)
Druk een gehard stalen kogel van een bepaalde grootte (meestal 10 mm in diameter) met een bepaalde belasting (doorgaans 3000 kg) in het oppervlak van het materiaal en bewaar deze gedurende een bepaalde periode. Nadat de belasting is verwijderd, is de verhouding tussen de belasting en het indrukkingsgebied de Brinell-hardheidswaarde (HB).
2) Rockwell-hardheid (HR)
Wanneer HB>450 of het monster te klein is, kan de Brinell-hardheidstest niet worden gebruikt en moet in plaats daarvan een Rockwell-hardheidsmeting worden gebruikt. Er wordt gebruik gemaakt van een diamanten kegel met een tophoek van 120° of een stalen kogel met een diameter van 1,59 mm en 3,18 mm om onder een bepaalde belasting in het oppervlak van het te testen materiaal te drukken, en de hardheid van het materiaal wordt verkregen uit de diepte van de inkeping. Afhankelijk van de hardheid van het testmateriaal kan deze op drie verschillende schalen worden uitgedrukt:
HRA: Het is de hardheid die wordt verkregen door een belasting van 60 kg en een diamanten kegelindenter te gebruiken, en wordt gebruikt voor materialen met een extreem hoge hardheid (zoals hardmetaal, enz.).
HRB: Het is de hardheid die wordt verkregen door een belasting van 100 kg en een kogel van gehard staal met een diameter van 1,58 mm te gebruiken. Het wordt gebruikt voor materialen met een lagere hardheid (zoals gegloeid staal, gietijzer, enz.).
HRC: Het is de hardheid die wordt verkregen door een belasting van 150 kg en een diamanten kegelindenter te gebruiken, en wordt gebruikt voor materialen met een hoge hardheid (zoals gehard staal, enz.).
3) Vickers-hardheid (HV)
Gebruik een diamanten vierkante kegelvormige indringer met een belasting van minder dan 120 kg en een tophoek van 136° om in het oppervlak van het materiaal te drukken, en deel het oppervlak van de inkepingsput door de belastingswaarde om de Vickers-hardheidswaarde (HV) te verkrijgen. ).
2. Ferro- en non-ferrometalen
1. Ferrometaal
Verwijst naar de legering van ijzer en ijzer. Zoals staal, ruwijzer, ferrolegering, gietijzer, enz. Zowel staal als ruwijzer zijn legeringen op basis van ijzer met koolstof als het belangrijkste additieve element, gezamenlijk ijzer-koolstoflegeringen genoemd.
Ruwijzer verwijst naar het product dat wordt gemaakt door ijzererts te smelten in een hoogoven, dat voornamelijk wordt gebruikt voor de productie van staal en gieten.
Het smelten van gietijzer in een ijzersmeltoven om gietijzer te verkrijgen (vloeibare ijzer-koolstoflegering met een koolstofgehalte groter dan 2,11%), en het gieten van het vloeibare gietijzer in gietstukken, dit type gietijzer wordt gietijzer genoemd.
Ferrolegering is een legering bestaande uit ijzer, silicium, mangaan, chroom, titanium en andere elementen. Ferrolegering is een van de grondstoffen voor de staalproductie. Het wordt gebruikt als deoxidatiemiddel en additief voor legeringselementen voor staal tijdens de staalproductie.
IJzer-koolstoflegeringen met een koolstofgehalte van minder dan 2,11% worden staal genoemd, en staal wordt verkregen door ruwijzer voor de staalproductie in een staaloven te plaatsen en dit volgens een bepaald proces te smelten. Staalproducten omvatten stalen blokken, continugietplaten en direct gieten in verschillende stalen gietstukken. Over het algemeen verwijst staal in het algemeen naar staal dat tot verschillende staalproducten wordt gerold.
2. Non-ferrometalen
Ook bekend als non-ferrometalen, verwijst het naar andere metalen en legeringen dan ferrometalen, zoals koper, tin, lood, zink, aluminium en messing, brons, aluminiumlegeringen en lagerlegeringen. Daarnaast worden chroom, nikkel, mangaan, molybdeen, kobalt, vanadium, wolfraam, titanium enz. ook in de industrie gebruikt. Deze metalen worden voornamelijk gebruikt als legeringstoevoegingen om de prestaties van metalen te verbeteren. Onder hen worden wolfraam, titanium, molybdeen, enz. Meestal gebruikt om messen te produceren. harde legering. Bovenstaande non-ferrometalen worden industriële metalen genoemd, naast edele metalen: platina, goud, zilver enz. en zeldzame metalen, waaronder radioactief uranium, radium enz.
3. Classificatie van staal
Naast ijzer en koolstof zijn de belangrijkste elementen van staal silicium, mangaan, zwavel en fosfor.
Er zijn verschillende classificatiemethoden voor staal, en de belangrijkste methoden zijn als volgt:
1. Geclassificeerd op kwaliteit
(1) Gewoon staal (P≤0,045%, S≤0,050%)
(2) Hoogwaardig staal (zowel P als S≤0,035%)
(3) Hoogwaardig staal (P≤0,035%, S≤0,030%)
2. Classificatie op basis van chemische samenstelling
(1) Koolstofstaal: Laag koolstofstaal (C≤0,25%); B. Middelmatig koolstofstaal (C≤0,25~0,60%); C. Hoog koolstofstaal (C≤0,60%).
(2) Gelegeerd staal: Laaggelegeerd staal (totaal gehalte aan legeringselementen ≤ 5%); B. Middelgelegeerd staal (totaal gehalte aan legeringselementen > 5-10%); C. Hooggelegeerd staal (totaal gehalte aan legeringselementen > 10% %).
3. Geclassificeerd volgens vormmethode
(1) gesmeed staal; (2) gegoten staal; (3) warmgewalst staal; (4) koudgetrokken staal.
4. Classificatie volgens metallografische structuur
(1) Gegloeide staat: hypoeutectoïde staal (ferriet + perliet); B. eutectoïde staal (perliet); C. hypereutectoïde staal (perliet + cementiet); D. Tensitisch staal (perliet + cementiet).
(2) Genormaliseerde toestand: perlitisch staal; B. bainietstaal; C. martensitisch staal; D. austenitisch staal.
(3) Geen faseverandering of gedeeltelijke faseverandering
5. Indeling naar doel
(1) Staal voor constructie en techniek: Gewoon koolstofconstructiestaal; B. Laaggelegeerd constructiestaal; C. Versterkte staal.
(2) Constructiestaal:
A. Staal voor machinebouw: a) Gehard en getemperd constructiestaal; (b) Oppervlaktegehard constructiestaal: inclusief carboneerstaal, ammoniakstaal en oppervlaktegehard staal; (c) Gemakkelijk te snijden constructiestaal; d) Koude plasticiteit Staal voor vervorming: inclusief staal voor koudpersen en staal voor koudpersen.
B. Verenstaal
C. Dragend staal
(3) Gereedschapsstaal: koolstof gereedschapsstaal; B. gelegeerd gereedschapsstaal; C. snel gereedschapsstaal.
(4) Speciaal prestatiestaal: Roestvrij zuurbestendig staal; B. Hittebestendig staal: inclusief anti-oxidatiestaal, hittebestendig staal, klepstaal; C. Elektrische verwarming gelegeerd staal; D. Slijtvast staal; e. Staal op lage temperatuur; F. Elektrisch staal.
(5) Staal voor professioneel gebruik, zoals staal voor bruggen, staal voor schepen, staal voor ketels, staal voor drukvaten, staal voor landbouwmachines, enz.
6. Uitgebreide classificatie
(1) Gewoon staal
A. Koolstofconstructiestaal: a) Q195; (b) Q215 (A, B); (c) Q235 (A, B, C); (d) Q255 (A, B); (e) Q275.
B. Laaggelegeerd constructiestaal
C. Gewoon constructiestaal voor specifieke doeleinden
(2) Hoogwaardig staal (inclusief hoogwaardig hoogwaardig staal)
A. Constructiestaal: a) hoogwaardig koolstofconstructiestaal; b) gelegeerd constructiestaal; c) verenstaal; d) automatenstaal; e) lagerstaal; f) hoogwaardig constructiestaal voor specifieke doeleinden.
B. Gereedschapsstaal: a) gereedschapsstaal van koolstof; b) gelegeerd gereedschapsstaal; (c) snel gereedschapsstaal.
C. Speciaal prestatiestaal: a) roestvrij zuurbestendig staal; b) hittebestendig staal; c) gelegeerd staal met elektrische verwarming; d) elektrisch staal; (e) Slijtvast staal met een hoog mangaangehalte.
7. Geclassificeerd volgens smeltmethode
(1) Afhankelijk van het oventype
A. Convertorstaal: a) zuur convertorstaal; b) basisconvertorstaal. Of (a) van onderaf geblazen convertorstaal; b) zijdelings geblazen convertorstaal; (c) van boven geblazen convertorstaal.
B. Elektroovenstaal: a) vlamboogovenstaal; b) elektroslakovenstaal; c) inductieovenstaal; (d) vacuümverbruikbaar ovenstaal; (e) staal uit een elektronenstraaloven.
(2) Afhankelijk van de mate van deoxidatie en het gietsysteem
A. Kokend staal; B. Halfgedood staal; C. Gedood staal; D. Speciaal gedood staal.
4. Overzicht van de representatiemethoden voor staalkwaliteit in mijn land
De aanduiding van de productkwaliteit wordt doorgaans aangegeven door een combinatie van Chinese pinyin-letters, symbolen van chemische elementen en Arabische cijfers. Op dit moment:
①De chemische elementen in staalsoorten worden weergegeven door internationale chemische symbolen, zoals Si, Mn, Cr...etc. Gemengde zeldzame aardmetalen worden weergegeven door “RE” (of “Xt”).
②De productnaam, het gebruik, de smelt- en gietmethoden, enz. worden over het algemeen weergegeven door de verkorte letters van het Chinese Pinyin.
③Het belangrijkste gehalte aan chemische elementen (%) in staal wordt weergegeven door Arabische cijfers.
Wanneer het Chinese fonetische alfabet wordt gebruikt om de productnaam, het gebruik, de kenmerken en de procesmethoden aan te geven, wordt de eerste letter doorgaans gekozen uit het Chinese fonetische alfabet dat de productnaam vertegenwoordigt. Wanneer het wordt herhaald met de letter die door een ander product is geselecteerd, kan in plaats daarvan de tweede letter of de derde letter worden gebruikt, of kan de eerste pinyin-letter van de twee Chinese karakters tegelijkertijd worden geselecteerd.
Als er voorlopig geen Chinese karakters en pinyin beschikbaar zijn, zijn de gebruikte symbolen Engelse letters.
Vijf: de onderverdeling van de representatiemethode van staalsoorten in mijn land
1. Aanwijzingsmethode van koolstofconstructiestaal en laaggelegeerd constructiestaal met hoge sterkte
Het hierboven gebruikte staal wordt doorgaans in twee categorieën verdeeld: algemeen staal en speciaal staal. De methode om de kwaliteit aan te geven bestaat uit de Chinese pinyin-letters van de vloeigrens of vloeigrens van het staal, de waarde van de vloeigrens of vloeigrens, de kwaliteitsklasse van het staal en de mate van deoxidatie van het staal. die eigenlijk uit 4 delen bestaat.
①Algemeen constructiestaal gebruikt de pinyin-letter “Q” die het vloeigrens vertegenwoordigt. De vloeigrenswaarde (eenheid is MPa) en de kwaliteitsklassen (A, B, C, D, E) en deoxidatiemethode (F, b, Z, TZ) en andere symbolen gespecificeerd in Tabel 1 vormen de rangorde. Bijvoorbeeld: koolstofstaalsoorten worden uitgedrukt als: Q235AF, Q235BZ; laaggelegeerde constructiestaalsoorten met hoge sterkte worden uitgedrukt als: Q345C, Q345D.
Q235BZ betekent constructiestaal met gedood koolstofgehalte met een vloeigrenswaarde ≥ 235 MPa en kwaliteitsklasse B.
De twee kwaliteiten Q235 en Q345 zijn de meest typische staalsoorten, de kwaliteiten met de grootste productie en gebruik, en de meest gebruikte kwaliteiten. Deze twee kwaliteiten zijn in vrijwel alle landen ter wereld verkrijgbaar.
In de staalsoortsamenstelling van koolstofconstructiestaal kunnen het symbool “Z” van gesmoord staal en het symbool “TZ” van speciaal gesmoord staal worden weggelaten, bijvoorbeeld: voor Q235-staal met respectievelijk de kwaliteitsklassen C en D moeten de kwaliteiten Q235CZ zijn. en Q235DTZ, maar kan worden weggelaten als Q235C en Q235D.
Laaggelegeerd constructiestaal met hoge sterkte omvat gedoofd staal en speciaal gedoofd staal, maar het symbool dat de deoxidatiemethode aangeeft, wordt niet aan het einde van de kwaliteit toegevoegd.
②Speciaal constructiestaal wordt over het algemeen aangegeven door het symbool “Q” dat de vloeigrens van het staal voorstelt, de waarde van de vloeigrens, en de symbolen die het productgebruik weergeven zoals gespecificeerd in Tabel 1, bijvoorbeeld: de staalsoort voor drukvaten wordt uitgedrukt als “Q345R”; de kwaliteit van weervast staal wordt uitgedrukt als Q340NH; Q295HP staalsoorten voor het lassen van gasflessen; Q390g staalsoorten voor ketels; Q420q staalsoorten voor bruggen.
③ Afhankelijk van de behoeften kan de aanduiding van laaggelegeerd constructiestaal met hoge sterkte voor algemeen gebruik ook gebruik maken van twee Arabische cijfers (die het gemiddelde koolstofgehalte aangeven, in delen per tienduizend) en symbolen van chemische elementen, uitgedrukt in volgorde; het speciale laaggelegeerde constructiestaal met hoge sterkte. De merknaam kan ook achtereenvolgens worden uitgedrukt door gebruik te maken van twee Arabische cijfers (die het gemiddelde koolstofgehalte in delen per tienduizend aangeven), symbolen van chemische elementen en enkele gespecificeerde symbolen die het gebruik van de product.
2. Weergavemethode van hoogwaardig koolstofconstructiestaal en hoogwaardig koolstofverenstaal
Hoogwaardig koolstofconstructiestaal gebruikt een combinatie van twee Arabische cijfers (die het gemiddelde koolstofgehalte in tienduizendsten aangeven) of Arabische cijfers en elementsymbolen.
① Voor kokend staal en halfgedoofd staal worden respectievelijk de symbolen “F” en “b” toegevoegd aan het einde van de kwaliteit. De kwaliteit kokend staal met een gemiddeld koolstofgehalte van 0,08% wordt bijvoorbeeld uitgedrukt als “08F”; de kwaliteit van halfgeslacht staal met een gemiddeld koolstofgehalte van 0,10% wordt uitgedrukt als “10b”.
② Gedoofd staal (respectievelijk S, P≤0,035%) is over het algemeen niet gemarkeerd met symbolen. Bijvoorbeeld: gedood staal met een gemiddeld koolstofgehalte van 0,45%, de kwaliteit ervan wordt uitgedrukt als “45″.
③ Voor hoogwaardig koolstofconstructiestaal met een hoger mangaangehalte wordt het mangaanelementsymbool toegevoegd na de Arabische cijfers die het gemiddelde koolstofgehalte aangeven. Bijvoorbeeld: staal met een gemiddeld koolstofgehalte van 0,50% en een mangaangehalte van 0,70% tot 1,00%, de kwaliteit wordt uitgedrukt als “50Mn”.
④ Voor hoogwaardig constructiestaal van hoge kwaliteit (respectievelijk S, P≤0,030%), voeg het symbool "A" toe na de kwaliteit. Bijvoorbeeld: hoogwaardig koolstofconstructiestaal met een gemiddeld koolstofgehalte van 0,45%, de kwaliteit wordt uitgedrukt als “45A”.
⑤Superhoogwaardig koolstofconstructiestaal van hoge kwaliteit (S≤0,020%, P≤0,025%), voeg het symbool "E" toe na de kwaliteit. Bijvoorbeeld: superhoogwaardig koolstofconstructiestaal met een gemiddeld koolstofgehalte van 0,45%, de kwaliteit wordt uitgedrukt als “45E”.
De weergavemethode van hoogwaardige koolstofverenstaalsoorten is dezelfde als die van hoogwaardige koolstofconstructiestaalsoorten (65, 70, 85, 65Mn staalsoorten bestaan respectievelijk in beide normen GB/T1222 en GB/T699).
3. Aanduidingsmethode van gelegeerd constructiestaal en gelegeerd verenstaal
① Gelegeerde structurele staalsoorten worden weergegeven door Arabische cijfers en standaardsymbolen voor chemische elementen.
Gebruik twee Arabische cijfers om het gemiddelde koolstofgehalte aan te geven (in delen per tienduizend) en plaats dit bovenaan het cijfer.
De uitdrukkingsmethode voor het gehalte aan legeringselementen is als volgt: wanneer het gemiddelde gehalte minder dan 1,50% bedraagt, wordt alleen het element aangegeven in het merk en wordt de inhoud over het algemeen niet aangegeven; het gemiddelde legeringsgehalte is 1,50% ~ 2,49%, 2,50% ~ 3,49%, 3,50% ~ 4,49%, 4,50% ~ 5,49%, …, dienovereenkomstig geschreven als 2, 3, 4, 5 … na de legeringselementen.
Bijvoorbeeld: het gemiddelde gehalte aan koolstof, chroom, mangaan en silicium bedraagt respectievelijk 0,30%, 0,95%, 0,85% en 1,05% van gelegeerd constructiestaal. Wanneer het gehalte aan S en P ≤0,035% bedraagt, wordt de kwaliteit uitgedrukt als “30CrMnSi”.
Hoogwaardig gelegeerd constructiestaal van hoge kwaliteit (respectievelijk S-, P-gehalte ≤0,025%), aangegeven door het symbool “A” toe te voegen aan het einde van de kwaliteit. Bijvoorbeeld: “30CrMnSiA”.
Voor hoogwaardig gelegeerd constructiestaal van speciale kwaliteit (S≤0,015%, P≤0,025%) voegt u het symbool “E” toe aan het einde van de kwaliteit, bijvoorbeeld: “30CrM nSiE”.
Voor speciaal gelegeerde constructiestaalsoorten moet het symbool dat het in Tabel 1 gespecificeerde productgebruik vertegenwoordigt, worden toegevoegd aan de kop (of staart) van de kwaliteit. Voor het 30CrMnSi-staal dat bijvoorbeeld speciaal wordt gebruikt voor het klinken van schroeven, wordt het staalnummer uitgedrukt als ML30CrMnSi.
②De weergavemethode van de kwaliteit gelegeerd verenstaal is dezelfde als die van gelegeerd constructiestaal.
Bijvoorbeeld: het gemiddelde gehalte aan koolstof, silicium en mangaan bedraagt respectievelijk 0,60%, 1,75% en 0,75% van verenstaal, en de kwaliteit ervan wordt uitgedrukt als “60Si2Mn”. Voor hoogwaardig verenstaal van hoge kwaliteit voegt u het symbool “A” toe aan het einde van de soort, en de soort wordt uitgedrukt als “60Si2MnA”.
4. De kwaliteit van automatenstaal
Xinfa CNC-gereedschappen hebben een uitstekende kwaliteit en een sterke duurzaamheid. Raadpleeg voor meer informatie: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
Posttijd: 21 juni 2023
