Πλάκα από χάλυβα

Είναι ένας επίπεδος χάλυβας που χυτεύεται με λιωμένο χάλυβα και πιέζεται μετά την ψύξη.
Είναι επίπεδο, ορθογώνιο και μπορεί να τυλιχτεί απευθείας ή να κοπεί από φαρδιές χαλύβδινες λωρίδες.
Η χαλύβδινη πλάκα χωρίζεται ανάλογα με το πάχος, η λεπτή χαλύβδινη πλάκα είναι μικρότερη από 4 mm (η πιο λεπτή είναι 0,2 mm), η μεσαίου πάχους χαλύβδινη πλάκα είναι 4-60 mm και η εξαιρετικά παχιά χαλύβδινη πλάκα είναι 60-115 mm.
Τα φύλλα χάλυβα χωρίζονται σε θερμής και ψυχρής έλασης ανάλογα με την έλαση.
Το πλάτος της λεπτής πλάκας είναι 500~1500 mm. το πλάτος του παχύ φύλλου είναι 600~3000 mm. Τα φύλλα ταξινομούνται ανά τύπο χάλυβα, συμπεριλαμβανομένου του συνηθισμένου χάλυβα, του χάλυβα υψηλής ποιότητας, του κραματοποιημένου χάλυβα, του χάλυβα ελατηρίου, του ανοξείδωτου χάλυβα, του χάλυβα εργαλείων, του χάλυβα ανθεκτικού στη θερμότητα, του χάλυβα ρουλεμάν, του χάλυβα πυριτίου και του βιομηχανικού φύλλου καθαρού σιδήρου κ.λπ. Εμαγιέ πλάκα, αλεξίσφαιρη πλάκα κ.λπ. Σύμφωνα με την επιφανειακή επίστρωση διακρίνονται γαλβανισμένο φύλλο, επικασσιτερωμένο φύλλο, μολυβδόφυλλο, πλαστικό σύνθετο χάλυβα κ.λπ.
Χαμηλού κράματος δομικός χάλυβας
(γνωστός και ως συνηθισμένος χάλυβας χαμηλού κράματος, HSLA)
1. Σκοπός
Χρησιμοποιείται κυρίως στην κατασκευή γεφυρών, πλοίων, οχημάτων, λεβήτων, πλοίων υψηλής πίεσης, αγωγών πετρελαίου και φυσικού αερίου, μεγάλων μεταλλικών κατασκευών κ.λπ.
2. Απαιτήσεις απόδοσης
(1) Υψηλή αντοχή: γενικά η ισχύς διαρροής του είναι πάνω από 300MPa.
(2) Υψηλή σκληρότητα: η επιμήκυνση απαιτείται να είναι 15% έως 20%, και η αντοχή σε κρούση σε θερμοκρασία δωματίου είναι μεγαλύτερη από 600kJ/m έως 800kJ/m. Για μεγάλα συγκολλημένα εξαρτήματα, απαιτείται επίσης υψηλή αντοχή στη θραύση.
(3) Καλή απόδοση συγκόλλησης και απόδοση ψυχρής διαμόρφωσης.
(4) Χαμηλή ψυχρή-εύθραυστη θερμοκρασία μετάβασης.
(5) Καλή αντοχή στη διάβρωση.
3. Χαρακτηριστικά συστατικών
(1) Χαμηλό άνθρακα: Λόγω των υψηλών απαιτήσεων για σκληρότητα, συγκολλησιμότητα και ψυχρή μορφοποίηση, η περιεκτικότητα σε άνθρακα δεν υπερβαίνει το 0,20%.
(2) Προσθέστε στοιχεία κράματος με βάση το μαγγάνιο.
(3) Προσθήκη βοηθητικών στοιχείων όπως νιόβιο, τιτάνιο ή βανάδιο: μια μικρή ποσότητα νιοβίου, τιτανίου ή βαναδίου σχηματίζει λεπτά καρβίδια ή καρβονιτρίδια στον χάλυβα, τα οποία είναι ευεργετικά για τη λήψη λεπτών κόκκων φερρίτη και τη βελτίωση της αντοχής και της σκληρότητας του χάλυβα.
Επιπλέον, η προσθήκη μικρής ποσότητας χαλκού (≤0,4%) και φωσφόρου (περίπου 0,1%) μπορεί να βελτιώσει την αντοχή στη διάβρωση. Η προσθήκη μικρής ποσότητας στοιχείων σπάνιων γαιών μπορεί να αποθείωσε και να απαερώσει, να καθαρίσει τον χάλυβα και να βελτιώσει την σκληρότητα και την απόδοση της διαδικασίας.
4. Συνήθως χρησιμοποιούμενος δομικός χάλυβας χαμηλού κράματος
Το 16Mn είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος και πιο παραγωγικός τύπος χάλυβα χαμηλής κραματοποίησης υψηλής αντοχής στη χώρα μου. Η δομή σε κατάσταση χρήσης είναι λεπτόκοκκος φερρίτης-περλίτης και η δύναμή του είναι περίπου 20% έως 30% υψηλότερη από αυτή του συνηθισμένου ανθρακούχου δομικού χάλυβα Q235 και η αντοχή του στην ατμοσφαιρική διάβρωση είναι 20% έως 38% υψηλότερη.
Ο 15MnVN είναι ο πιο χρησιμοποιούμενος χάλυβας σε χάλυβες μεσαίας αντοχής. Έχει υψηλή αντοχή και καλή ανθεκτικότητα, συγκολλησιμότητα και ανθεκτικότητα σε χαμηλή θερμοκρασία και χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή μεγάλων κατασκευών όπως γέφυρες, λέβητες και πλοία.
Αφού το επίπεδο αντοχής ξεπεράσει τα 500 MPa, οι δομές φερρίτη και περλίτης είναι δύσκολο να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις, επομένως αναπτύσσεται μπαινιτικός χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα. Η προσθήκη Cr, Mo, Mn, B και άλλων στοιχείων είναι ευεργετική για την απόκτηση δομής μπαινίτη υπό συνθήκες ψύξης αέρα, έτσι ώστε η αντοχή να είναι μεγαλύτερη, η πλαστικότητα και η απόδοση συγκόλλησης είναι επίσης καλύτερες και χρησιμοποιείται κυρίως σε λέβητες υψηλής πίεσης , δοχεία υψηλής πίεσης κ.λπ.
5. Χαρακτηριστικά θερμικής επεξεργασίας
Αυτός ο τύπος χάλυβα χρησιμοποιείται γενικά σε κατάσταση θερμής έλασης και αερόψυκτου και δεν απαιτεί ειδική θερμική επεξεργασία. Η μικροδομή σε κατάσταση χρήσης είναι γενικά φερρίτης + σορβίτης.
Κραματοποιημένος χάλυβας
1. Σκοπός
Χρησιμοποιείται κυρίως στην κατασκευή γραναζιών μετάδοσης κίνησης σε αυτοκίνητα και τρακτέρ, εκκεντροφόρους άξονες, πείρους εμβόλων και άλλα εξαρτήματα μηχανών σε κινητήρες εσωτερικής καύσης. Τέτοια μέρη υποφέρουν από ισχυρή τριβή και φθορά κατά τη διάρκεια της εργασίας και ταυτόχρονα φέρουν μεγάλα εναλλασσόμενα φορτία, ιδιαίτερα κρουστικά φορτία.
2. Απαιτήσεις απόδοσης
(1) Το επιφανειακό ενανθρακωμένο στρώμα έχει υψηλή σκληρότητα για να εξασφαλίσει εξαιρετική αντοχή στη φθορά και αντοχή στην κόπωση επαφής, καθώς και κατάλληλη πλαστικότητα και σκληρότητα.
(2) Ο πυρήνας έχει υψηλή σκληρότητα και αρκετά υψηλή αντοχή. Όταν η σκληρότητα του πυρήνα είναι ανεπαρκής, είναι εύκολο να σπάσει υπό την επίδραση κρουστικού φορτίου ή υπερφόρτωσης. όταν η αντοχή είναι ανεπαρκής, το εύθραυστο ενανθρακωμένο στρώμα σπάει εύκολα και ξεφλουδίζεται.
(3) Καλή απόδοση της διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας Κάτω από την υψηλή θερμοκρασία ενανθράκωσης (900℃ ~ 950℃), οι κόκκοι ωστενίτη δεν είναι εύκολο να αναπτυχθούν και έχουν καλή σκληρυνσιμότητα.
3. Χαρακτηριστικά συστατικών
(1) Χαμηλό άνθρακα: η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι γενικά 0,10% έως 0,25%, έτσι ώστε ο πυρήνας του εξαρτήματος να έχει επαρκή πλαστικότητα και σκληρότητα.
(2) Προσθέστε στοιχεία κράματος για τη βελτίωση της σκληρυνσιμότητας: συχνά προστίθενται Cr, Ni, Mn, B, κ.λπ.
(3) Προσθέστε στοιχεία που εμποδίζουν την ανάπτυξη των κόκκων ωστενίτη: προσθέστε κυρίως μια μικρή ποσότητα ισχυρών στοιχείων σχηματισμού καρβιδίου Ti, V, W, Mo, κ.λπ. για να σχηματίσετε καρβίδια σταθερού κράματος.
4. Ποιότητα και βαθμός χάλυβα
Ενανθρακωμένος χάλυβας από κράμα χαμηλής σκληρυνσιμότητας 20Cr. Αυτός ο τύπος χάλυβα έχει χαμηλή σκληρυνσιμότητα και χαμηλή αντοχή πυρήνα.
Ενανθρακωμένος χάλυβας από κράμα μεσαίας σκληρυνσιμότητας 20CrMnTi. Αυτός ο τύπος χάλυβα έχει υψηλή σκληρυνσιμότητα, χαμηλή ευαισθησία υπερθέρμανσης, σχετικά ομοιόμορφο μεταβατικό στρώμα ενανθράκωσης και καλές μηχανικές και τεχνολογικές ιδιότητες.
18Cr2Ni4WA και 20Cr2Ni4A υψηλής σκληρυνσιμότητας από κράμα ανθρακούχο χάλυβα. Αυτός ο τύπος χάλυβα περιέχει περισσότερα στοιχεία όπως Cr και Ni, έχει υψηλή σκληρυνσιμότητα και έχει καλή σκληρότητα και αντοχή σε κρούση σε χαμηλή θερμοκρασία.
5. Ιδιότητες θερμικής επεξεργασίας και μικροδομής
Η διαδικασία θερμικής επεξεργασίας του κραματοποιημένου χάλυβα είναι γενικά άμεση απόσβεση μετά την ενανθράκωση και στη συνέχεια σκλήρυνση σε χαμηλή θερμοκρασία. Μετά τη θερμική επεξεργασία, η δομή του επιφανειακού ενανθρακωμένου στρώματος είναι κράμα τσιμεντίτης + σκληρυμένος μαρτενσίτης + μια μικρή ποσότητα συγκρατημένου ωστενίτη και η σκληρότητα είναι 60HRC ~ 62HRC. Η δομή του πυρήνα σχετίζεται με τη σκληρυνσιμότητα του χάλυβα και το μέγεθος της διατομής των εξαρτημάτων. Όταν σκληρυνθεί πλήρως, είναι μαρτενσίτης με χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα με σκληρότητα 40HRC έως 48HRC. Στις περισσότερες περιπτώσεις, πρόκειται για τρωστίτη, μετριασμένο μαρτενσίτη και μικρή ποσότητα σιδήρου. Σώμα στοιχείου, η σκληρότητα είναι 25HRC ~ 40HRC. Η σκληρότητα της καρδιάς είναι γενικά υψηλότερη από 700KJ/m2.
Κράμα σβησμένο και σκληρυμένο χάλυβα
1. Σκοπός
Ο κραματοποιημένος και σκληρυμένος χάλυβας χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή διαφόρων σημαντικών εξαρτημάτων σε αυτοκίνητα, τρακτέρ, εργαλειομηχανές και άλλες μηχανές, όπως γρανάζια, άξονες, μπιέλες, μπουλόνια κ.λπ.
2. Απαιτήσεις απόδοσης
Τα περισσότερα από τα σβησμένα και σκληρυμένα μέρη φέρουν ποικίλα φορτία εργασίας, η κατάσταση καταπόνησης είναι σχετικά πολύπλοκη και απαιτούνται υψηλές ολοκληρωμένες μηχανικές ιδιότητες, δηλαδή υψηλή αντοχή και καλή πλαστικότητα και σκληρότητα. Ο κραματοποιημένος και σκληρυμένος χάλυβας απαιτεί επίσης καλή σκληρυνσιμότητα. Ωστόσο, οι συνθήκες καταπόνησης διαφορετικών τμημάτων είναι διαφορετικές και οι απαιτήσεις για σκληρυνσιμότητα είναι διαφορετικές.
3. Χαρακτηριστικά συστατικών
(1) Μέσος άνθρακας: η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι γενικά μεταξύ 0,25% και 0,50%, με 0,4% στην πλειοψηφία.
(2) Προσθήκη στοιχείων Cr, Mn, Ni, Si, κ.λπ. για τη βελτίωση της σκληρυνσιμότητας: Εκτός από τη βελτίωση της σκληρυνσιμότητας, αυτά τα στοιχεία κράματος μπορούν επίσης να σχηματίσουν κράμα φερρίτη και να βελτιώσουν την αντοχή του χάλυβα. Για παράδειγμα, η απόδοση του χάλυβα 40Cr μετά την επεξεργασία σβέσης και σκλήρυνσης είναι πολύ υψηλότερη από εκείνη του χάλυβα 45.
(3) Προσθέστε στοιχεία για την αποφυγή της ευθραυστότητας του δεύτερου τύπου: κραματοποιημένος και σκληρυμένος χάλυβας που περιέχει Ni, Cr και Mn, ο οποίος είναι επιρρεπής στον δεύτερο τύπο ευθραυστότητας κατά τη διάρκεια σκλήρυνσης σε υψηλή θερμοκρασία και αργής ψύξης. Η προσθήκη Mo και W στον χάλυβα μπορεί να αποτρέψει τον δεύτερο τύπο ευθραυστότητας και η κατάλληλη περιεκτικότητά του είναι περίπου 0,15%-0,30% Mo ή 0,8%-1,2% W.
Σύγκριση των ιδιοτήτων του χάλυβα 45 και του χάλυβα 40Cr μετά από σβέση και σκλήρυνση
Ποιότητα χάλυβα και κατάσταση θερμικής επεξεργασίας Μέγεθος διατομής/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m2
45 χάλυβας 850℃ σβήσιμο νερού, 550℃ σκλήρυνση f50 700 500 15 45 700
40Cr χάλυβας 850℃ σβέση λαδιού, 570℃ σκλήρυνση f50 (πυρήνας) 850 670 16 58 1000
4. Ποιότητα και βαθμός χάλυβα
(1) 40Cr χαμηλής σκληρυνσιμότητας σβησμένος και σκληρυμένος χάλυβας: Η κρίσιμη διάμετρος σβέσης λαδιού αυτού του τύπου χάλυβα είναι 30 mm έως 40 mm, η οποία χρησιμοποιείται για την κατασκευή σημαντικών εξαρτημάτων γενικού μεγέθους.
(2) 35CrMo μέτριας σκληρυνσιμότητας από κράμα σβησμένο και σκληρυμένο χάλυβα: η κρίσιμη διάμετρος απόσβεσης λαδιού αυτού του τύπου χάλυβα είναι 40 mm έως 60 mm. Η προσθήκη μολυβδαινίου μπορεί όχι μόνο να βελτιώσει τη σκληρυνσιμότητα, αλλά και να αποτρέψει τον δεύτερο τύπο ευθραυστότητας.
(3) 40CrNiMo υψηλής σκληρυνσιμότητας από κράμα σβησμένο και σκληρυμένο χάλυβα: η κρίσιμη διάμετρος σβέσης λαδιού αυτού του τύπου χάλυβα είναι 60mm-100mm, τα περισσότερα από τα οποία είναι χάλυβας χρωμίου-νικελίου. Η προσθήκη κατάλληλου μολυβδαινίου στον χάλυβα χρωμίου-νικελίου όχι μόνο έχει καλή σκληρότητα, αλλά εξαλείφει επίσης τον δεύτερο τύπο ευθραυστότητας.
5. Ιδιότητες θερμικής επεξεργασίας και μικροδομής
Η τελική θερμική επεξεργασία του κραματοποιημένου και σκληρυμένου χάλυβα είναι η σβέση και η σκλήρυνση σε υψηλή θερμοκρασία (σβέση και σκλήρυνση). Ο κραματοποιημένος και σκληρυμένος χάλυβας έχει υψηλή σκληρυνσιμότητα και γενικά χρησιμοποιείται λάδι. Όταν η σκληρυνσιμότητα είναι ιδιαίτερα μεγάλη, μπορεί ακόμη και να ψύχεται με αέρα, γεγονός που μπορεί να μειώσει τα ελαττώματα της θερμικής επεξεργασίας.
Οι τελικές ιδιότητες του κραματοποιημένου και σκληρυμένου χάλυβα εξαρτώνται από τη θερμοκρασία σκλήρυνσης. Γενικά, χρησιμοποιείται σκλήρυνση στους 500℃-650℃. Επιλέγοντας τη θερμοκρασία σκλήρυνσης, μπορούν να ληφθούν οι απαιτούμενες ιδιότητες. Προκειμένου να αποφευχθεί η ευθραυστότητα του δεύτερου τύπου, η ταχεία ψύξη (ψύξη με νερό ή ψύξη λαδιού) μετά τη σκλήρυνση είναι ευεργετική για τη βελτίωση της σκληρότητας.
Η μικροδομή του κραματοποιημένου και σκληρυμένου χάλυβα μετά από συμβατική θερμική επεξεργασία είναι σκληρυμένος σορβίτης. Για εξαρτήματα που απαιτούν επιφάνειες ανθεκτικές στη φθορά (όπως γρανάζια και άξονες), εκτελείται σβέση της επιφάνειας επαγωγής θέρμανσης και σκλήρυνση σε χαμηλή θερμοκρασία και η δομή της επιφάνειας είναι σκληρυμένος μαρτενσίτης. Η σκληρότητα της επιφάνειας μπορεί να φτάσει τα 55HRC ~ 58HRC.
Η αντοχή διαρροής του κραματοποιημένου και σκληρυμένου χάλυβα μετά το σβήσιμο και τη σκλήρυνση είναι περίπου 800 MPa και η σκληρότητα κρούσης είναι 800 kJ/m2 και η σκληρότητα του πυρήνα μπορεί να φτάσει τα 22HRC~25HRC. Εάν το μέγεθος της διατομής είναι μεγάλο και δεν έχει σκληρυνθεί, η απόδοση μειώνεται σημαντικά.