Chỉ định các nguyên tố hợp kim trong thép: phân loại, đặc tính, đánh dấu, ứng dụng

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Ngày nay, nhiều loại thép được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Một loạt các đặc tính chất lượng, cơ học và vật lý đạt được bằng cách tạo hợp kim với kim loại. Việc chỉ định các nguyên tố hợp kim trong thép giúp xác định thành phần nào được đưa vào thành phần, cũng như hàm lượng định lượng của chúng.

Thông tin chung và phân loại chung

Khi nói đến thép hợp kim, điều này có nghĩa là các nguyên tố đặc biệt đã được thêm vào vật liệu đã làm thay đổi các tính chất cơ lý của vật liệu ban đầu. Ngoài ra, cấu trúc bên trong của vật liệu cũng thay đổi. Việc chỉ định các nguyên tố hợp kim trong thép không chỉ giúp hiểu được những chất phụ gia nào đã được đưa vào. Tùy thuộc vào chúng, một số lớp của chính sản phẩm được phân biệt.

Cách phân loại đầu tiên dựa trên lượng carbon. Có các loại thép cacbon thấp, trong đó hàm lượng cacbon lên đến 0,25%, thép cacbon trung bình chứa từ 0,25 đến 0,65% chất phụ gia,cacbon cao chứa hơn 0,65% cacbon trong thành phần.

Các dấu hiệu phân loại khác

Tất cả các loại vật liệu được nghiên cứu được chia thành ba loại nữa, tùy thuộc vào tổng hàm lượng của các nguyên tố hợp kim trong thép. Tên gọi của các nhóm này là hợp kim thấp, hợp kim trung bình, hợp kim cao. Trong trường hợp đầu tiên, tổng phần khối lượng của các chất phụ gia không vượt quá 2,5%, đối với nhóm thứ hai - không quá 10%, đối với nhóm thứ ba - từ 10 đến 50%.

Hơn nữa, cần lưu ý rằng tùy thuộc vào đặc tính mà các nguyên tố hợp kim tạo ra cho thép, cấu trúc bên trong của nó sẽ thay đổi. Nó cũng đòi hỏi sự hiểu biết. Trong trường hợp này, sử dụng ký hiệu của các nguyên tố hợp kim trong thép, có thể xác định cấu trúc của sản phẩm. Và trên cơ sở này, tiến hành phân loại khác:

1. Mác thép hypo-eutectoid - quá nhiều ferit trong thành phần.
2. Lớp eutectoid cho biết cấu trúc ngọc trai của sản phẩm.
3. Nhóm sản phẩm hypereutectoid được đặc trưng bởi cấu trúc chứa cacbua thứ cấp.
4. Lớp vật liệu Ledeburite chứa cacbua nguyên sinh.

Các thành phần chính và tác động của chúng

Nhiều thành phần khác nhau được thêm vào thép. Việc chỉ định các nguyên tố trong thép hợp kim được thực hiện bằng cách sử dụng các chữ cái, thường là các chữ cái viết hoa đầu tiên trong tên của chính thành phần đó.

Bạn có thể bắt đầu với chrome và nickel. Chúng được ký hiệu tương ứng bằng các chữ cái X và H. Nếu chúng ta nói về ảnh hưởng của crom, thì nótăng khả năng chống ăn mòn của thép. Ngoài ra, độ bền và độ cứng cũng được tăng lên. Crom được coi là thành phần hợp kim chính trong sản xuất các sản phẩm không gỉ.

Việc chỉ định các nguyên tố trong mác thép hợp kim giúp nhanh chóng xác định các thuộc tính của vật liệu và mục đích của nó. Vì vậy, ký hiệu "H" cho biết hàm lượng niken, có nghĩa là chất có độ nhớt cao, độ dẻo cao hơn và khả năng chống ăn mòn tốt.

Các nguyên tố hợp kim bổ sung

Tiếp theo cần nói về titan (T) và vanadi (F). Sự gia tăng hàm lượng T cho thấy sự giảm độ hạt của cấu trúc, điều này làm tăng độ bền và mật độ. Ngoài ra, khả năng chống gỉ được cải thiện và quá trình xử lý được đơn giản hóa. Vanadi cũng được chỉ định là một nguyên tố hợp kim trong các mác thép với chữ F. Trong trường hợp này, nó cũng giúp giảm độ hạt, nhưng kết quả có phần khác và bao gồm việc cải thiện tính lưu động và tăng độ bền kéo.

Tiếp theo, chúng ta nên nói về molypden (M) và vonfram (B).

Việc đưa "M" vào chế phẩm giúp cải thiện độ cứng của sản phẩm, tăng khả năng chống ăn mòn và giảm độ giòn. "B" cũng làm giảm độ giòn trong quá trình ủ bằng cách ngăn không cho hạt phát triển trong quá trình gia nhiệt, ngoài ra, làm tăng độ cứng tổng thể.

Ký hiệu chữ cái của các nguyên tố hợp kim trong thép đôi khi không khớp với tên của chúng trong tiếng Nga. Vì vậy, một trong những chất phụ gia gây tranh cãi là silicon, ký hiệu làchữ C. Chỉ với 1-1,5% chất này trong thành phần, nó có khả năng tăng độ bền và đồng thời duy trì độ nhớt. Nếu bạn bắt đầu tăng hàm lượng của thành phần trong cấu trúc, thì điện trở và độ từ thẩm sẽ tăng lên. Ngoài ra, silicon có khả năng tăng tính đàn hồi, chống ăn mòn và oxy hóa. Tuy nhiên, với tất cả những điều này, phải tính đến việc nó làm tăng độ giòn của thép.

Hai chất phụ gia cuối cùng là coban (K) và nhôm (Yu). Việc bổ sung yếu tố đầu tiên giúp tăng khả năng chịu nhiệt và chống va đập. Nhôm tăng khả năng chống cáu cặn.

Tạp chất là gì?

Nói đến việc chỉ định các nguyên tố hợp kim trong kim loại, người ta không thể không nhắc đến tạp chất. Thứ nhất, sự hiện diện của chúng cũng ảnh hưởng đến tính chất của sản phẩm. Thứ hai, không thể loại bỏ hoàn toàn sự hiện diện của chúng trong thành phần của chất, và do đó phần khối lượng của chúng được ghi nhãn định kỳ.

Các tạp chất khác nhau và tác dụng của chúng

Chữ A là viết tắt của nitơ. Nếu có, nó thường được ghi rõ ở giữa phần đánh dấu. Theo tính chất của nó, nó giống hệt với sự hiện diện của oxy. Nếu vượt quá một phần khối lượng nhất định của một trong hai nguyên tố này thì độ giòn của vật liệu tăng lên. Ngoài ra, các đặc tính như độ nhớt và độ bền cũng sẽ giảm.

Tạp chất gây tranh cãi là carbon (U). Nếu nó chứa đến 1,2%, thì nó có thể có tác dụng tích cực, làm tăng độ cứng, sức mạnh, giới hạntính lưu động. Nếu quan sát thấy chỉ số này vượt quá một chút, thì cả độ bền và độ dẻo sẽ bắt đầu suy giảm nhanh chóng.

Mangan (G) và lưu huỳnh cũng thuộc loại tạp chất. Mangan, giống như cacbon, có ảnh hưởng khác nhau tùy thuộc vào phần khối lượng trong cấu trúc. Nếu hàm lượng của nguyên tố “G” không vượt quá 0,8% thì có thể gọi là tạp chất công nghệ. Nó làm tăng mức độ khử oxy của thép, giảm tác động tiêu cực của lưu huỳnh đến sản phẩm.

Nếu phần khối lượng của nguyên tố thứ hai vượt quá 0,65%, thì nó có ảnh hưởng bất lợi đáng kể. Độ dẻo, chống ăn mòn và độ bền va đập giảm đáng kể. Sự gia tăng lưu huỳnh trong thành phần cũng sẽ làm xấu đi khả năng hàn thép.

Tạp chất có hại cuối cùng là hydro. Sự gia tăng phần khối lượng của thành phần này dẫn đến sự gia tăng đáng kể độ giòn.

Đánh dấu tổng quan

Ký hiệu cho các nguyên tố hợp kim trong thép theo GOST 4543-71 là do có rất nhiều vật liệu được cải tiến theo cách này. Theo các quy tắc này, đầu tiên một chữ cái được chỉ ra, và sau nó là một con số cho biết số lượng của phần tử này. Bạn có thể xem xét điều này trên ví dụ về một thương hiệu như X5CrNi18-10.

Cần phải nói ngay rằng dấu hiệu không phải lúc nào cũng bằng chữ cái tiếng Nga, đôi khi bằng ngôn ngữ khác, như được chỉ ra trong ví dụ. Trong trường hợp này, việc giải mã trông như thế này: chữ "X" chỉ ra rằng hợp kim thuộc loại thép không gỉ từ từ hoặc crômcác nhóm; số 5 là hàm lượng cacbon, trong trường hợp này là 0,05%; Cr và Ni tương ứng là crom và niken, và 18 và 10 là phần trăm của chúng, tương ứng. Tức là cấu trúc của loại sản phẩm này chứa 0,05% cacbon, 18% crom và 10% niken.

Đánh dấu các nhóm khác

Việc chỉ định các nguyên tố hợp kim tạo nên thép cũng có thể cho biết chúng thuộc về một loại sản phẩm nhất định. Vì vậy, crom-niken không gỉ sẽ có chữ cái "I" ở đầu dấu hiệu của nó. Thép ổ bi và thép công cụ tốc độ cao ban đầu sẽ được đánh dấu lần lượt bằng "W" và "R".

Thép hợp kim có thể có chất lượng cao hoặc thậm chí là chất lượng cực cao. Trong trường hợp này, "A" hoặc "W" tương ứng được thêm vào cuối dấu chấm. Thép hợp kim thông thường chỉ đơn giản là không có các ký hiệu như vậy ở cuối ký hiệu của chúng.

Điều đáng chú ý ở đây là đôi khi một ký hiệu đặc biệt được thêm vào thép hợp kim nếu vật liệu được lấy bằng cách cán. Trong trường hợp này, nhãn có chứa "H" - thép gia công cứng hoặc "TO" - thép nhiệt luyện.

Trình tự chỉ định các phần tử

Để xác định thành phần hóa học chính xác nhất của một sản phẩm, bạn sẽ phải xem tài liệu của sản phẩm, tuy nhiên, khả năng hiểu các dấu hiệu có thể giúp xác định các phụ gia và tạp chất tạo hợp kim chính.

Vì vậy, nếu lúc đầuNếu bất kỳ con số nào được ghi trên nhãn thép, thì nó xác định phần trăm khối lượng của cacbon trong thành phần tính bằng phần trăm của phần trăm. Sau đó, việc liệt kê các chất phụ gia tạo nên thép hợp kim bắt đầu. Ngay sau mỗi chữ cái trong phần chỉ định, một số sẽ được chỉ ra thể hiện hàm lượng định lượng của nguyên tố hóa học trong thành phần dưới dạng phần trăm. Tuy nhiên, nó cũng xảy ra rằng ngay sau chữ cái không có số nào cả. Điều này có nghĩa là hàm lượng của nguyên tố này trong thành phần không vượt quá 1,5%, khá nhỏ.

Thép hợp kim khác

Cuối cùng, cần lưu ý những loại kim loại này thường được sử dụng để làm gì. Có thép hợp kim kiểu dụng cụ. Như tên cho thấy, nó được sử dụng rộng rãi để sản xuất bất kỳ loại công cụ nào. Nó thường được so sánh với thép cacbon thông thường. Hợp chất được tăng cường hóa học có độ cứng và độ bền cao hơn, nhưng tất cả các hợp chất được hợp kim đều giòn hơn cacbon thông thường.

Thép thuộc nhóm cắt tốc độ cao đã được chứng minh là tuyệt vời. Vật liệu như vậy có đặc điểm là độ cứng cao và độ cứng màu đỏ lên đến 600 độ C.

Thép hợp kim kết cấu với các đặc tính đặc biệt là một nhóm lớn riêng biệt. Đó là, nó có thể là các sản phẩm không gỉ, kim loại với các đặc tính điện và từ được cải thiện, và những sản phẩm khác.

Như có thể thấy từ tất cả những điều trên, vật liệu hợp kim hiện đang được sử dụng rất tích cực và trong nhiều ngành công nghiệp. Vì lý do này, để biết và có thể hiểu được chỉ định của loại nàythép rất đáng giá đối với bất kỳ ai định làm ăn với cô ấy.