Dlhá uhlíková oceľ
1. Klasifikácia dlhých typov uhlíkovej ocele podľa obsahu uhlíka
A. nízka uhlíková oceľ (jemná oceľ)
Obsah uhlíka: 0,05% až 0,25%
Vlastnosti:
Pevnosť: Nízka pevnosť v ťahu (približne 400-550 MPa).
Duklinnosť: Veľmi vysoká. Môže sa ľahko ohýbať, tvarovať a zvárať.
Tvrdosť: Nízka (zvyčajne 120-160 Brinell).
Zvárateľnosť: Vynikajúce. Je ideálny na zváranie a ľahko sa pripojí.
Machinabilita: Ľahko sa strojovo, rezanie a forma.
Výrobné procesy:
Primárne horúce - valcované alebo studené - valcované, aby sa vytvorili dlhé formy, ako sú tyče, tyče a sekcie.
Galvanizované verzie sú k dispozícii aj na zlepšenie odolnosti proti korózii.
Aplikácie:
Automobilový priemysel: komponenty rámu, panely tela automobilu, zátvorky.
Konštrukcia: konštrukčné lúče, posilňovacie tyče (výstuha), oceľové rámovanie.
Všeobecná výroba: nábytok, domáce spotrebiče a náradie.
B. Stredná uhlíková oceľ
Obsah uhlíka: 0,30% až 0,60%
Vlastnosti:
Sila: Mierna pevnosť v ťahu (600-850 MPa).
Duklinnosť: Mierne, takže je menej tvoriteľná ako nízka uhlíková oceľ, ale v mnohých aplikáciách je stále použiteľná.
Tvrdosť: Mierne (okolo 200-250 Brinell).
Odolnosť proti opotrebeniu: spravodlivé voči dobrému, lepšie ako nízka uhlíková oceľ.
Zvárateľnosť: spravodlivé. Predhrievanie alebo príspevok - môže byť potrebné tepelné ošetrenie.
Výrobné procesy:
HOT - valcované pre tyče, tyče a štrukturálne sekcie.
Cold - valcované pre presné rozmery a vysoké - Kvalitné povrchové povrchové povrchy.
Aplikácie:
Automobilový priemysel: prevodové stupne, nápravy, kľukové hriadele, vačkové hriadele a komponenty zavesenia.
Priemyselné vybavenie: hriadele, strojové diely, priemyselné prevody.
Konštrukcia: ťažké štrukturálne lúče, rámy a posilnenie.
C. Vysoká uhlíková oceľ
Obsah uhlíka: 0,60% až 1,0%
Vlastnosti:
Pevnosť: vysoká pevnosť v ťahu (850-1200 MPa).
Tvrdosť: vysoká (zvyčajne 300-400 Brinell).
Duklinnosť: Nízka. Náchylný k krehkosti, takže je menej vhodný na formovanie a ohýbanie.
Odolnosť za nosenie: Vynikajúce, vďaka čomu je ideálny pre diely, ktoré sú vystavené vysokému opotrebeniu.
Zvárateľnosť: chudobný. Vyžaduje špeciálne zváracie postupy a často sú potrebné tepelné ošetrenia pred/post -.
Výrobné procesy:
HOT - valcované alebo kované pre zvýšenú pevnosť.
Cold - kresba na vylepšenie presnosti povrchovej a rozmerovej presnosti.
Aplikácie:
Nástroje na rezanie: Čepele, nože, vŕtačky a priemyselné nástroje na rezanie.
Springs: Automotive Suspension Springs, High - stresové pružiny.
Priemyselné stroje: opotrebenie - odolné časti ako matrice, údery a čepele.
Produkty drôtu: High - silové oceľové vodiče používané na oplotenie, káble a komponenty zavesenia.
D. Veľmi vysoká uhlíková oceľ (nástrojová oceľ)
Obsah uhlíka: 1,0% až 2,0%
Vlastnosti:
Sila: Extrémna vysoká pevnosť v ťahu, často presahujúca 1200 MPa.
Tvrdosť: veľmi vysoká (zvyčajne 65-70 HRC).
Turnosť: Veľmi nízka, vďaka čomu je krehká a nevhodná na formovanie alebo ohýbanie.
Odolnosť za nosenie: Vynikajúci. Navrhnuté pre extrémnu trvanlivosť za vysokých - stresových podmienok.
Zvárateľnosť: veľmi chudobné. Pri zváraní vyžaduje osobitnú starostlivosť, zvyčajne zahŕňa vysoké - presné techniky.
Výrobné procesy:
Kované a teplo - ošetrené na dosiahnutie tvrdosti a sily.
Cold - Pracovné procesy ako Cold - kresby sa používajú na tvarovanie a dokončovanie výrobkov s nástrojmi.
Aplikácie:
Rezacie nástroje a matrice: plesne, údery, rezné hrany a formovanie matríc.
Nástroje: Presné nástroje, ako sú vŕtačky, čepele a sekáče.
High - komponenty výkonnosti: Časti v náročných prostrediach, napríklad v leteckom priestranstve a výrobe.
2. Výrobné procesy dlhej uhlíkovej ocele
Spôsob, akým sa spracováva dlhá uhlíková oceľ, výrazne ovplyvňuje jej vlastnosti, povrchovú úpravu a konečné aplikácie. Nižšie sú uvedené bežné výrobné procesy používané na výrobu dlhej uhlíkovej ocele:
A. Horúce valcovanie
Proces: Oceľ sa zahrieva nad teplotu rekryštalizácie a prechádza cez valčeky, aby sa znížila jeho hrúbka a tvarovala ju do dlhých foriem, ako sú tyče, tyče a štrukturálne časti.
Výhody:
Ekonomické a efektívne.
Vhodné pre veľkú - mierka.
Výsledkom je drsnejšie povrchy a menej presné rozmery.
Aplikácie: štrukturálne lúče, kanály a potrubia.
B. Studené valcovanie
Proces: Po valcovaní horúceho horúčavy sa oceľ ďalej spracováva pri teplote miestnosti, aby sa zlepšila povrchová úprava, znížila hrúbku a zvýšila pevnosť.
Výhody:
Vytvára hladké a lesklé povrchy.
Lepšia rozmerová presnosť a prísnejšie tolerancie.
Zvyšuje silu v dôsledku práce - tvrdenie.
Aplikácie: Presné oceľové tyče, tyče a drôty pre priemyselné odvetvia, ako je automobilový priemysel a elektronika.
C.
Proces: oceľ je ťahaná matrici, aby sa znížil jej priemer a dĺžka. Zvyčajne sa používa na výrobu drôtov.
Výhody:
Vylepšuje silu v dôsledku fungovania studeného -.
Zvyšuje povrchovú úpravu a rozmerovú kontrolu.
Aplikácie: oceľový drôt pre elektrické, mechanické a stavebné aplikácie.
D. Kovanie
Proces: oceľ sa zahrieva a potom tvaruje tlakové sily (kladivom alebo lisovanie), aby sa vyrábali silnejšie a odolnejšie výrobky.
Výhody:
Zvyšuje integritu a únavu ocele.
Vyrába výrobky s vynikajúcimi mechanickými vlastnosťami v porovnaní s inými procesmi.
Aplikácie: nápravy, ozubené kolesá, časti strojov a automobilové komponenty.
3. Vlastnosti dlhej uhlíkovej ocele
A. Sila a tvrdosť:
Nízko uhlíková oceľ má najnižšiu pevnosť a tvrdosť v ťahu, ale ponúka vynikajúcu formovateľnosť a zvárateľnosť.
Vysoká uhlíková oceľ ponúka významnú pevnosť a tvrdosť, ale obetuje ťažnosť a zvárateľnosť, vďaka čomu je vhodná pre vysoké - aplikácie opotrebenia, ako sú rezné nástroje.
B. Turnatilita a tvrdosť:
Nízko uhlíková oceľ je vysoko ťažná a tvrdá, vďaka čomu je vhodná pre všeobecné konštrukčné aplikácie a veľké - mierka.
Vysokú uhlíkovú oceľ je menej ťažná, vďaka čomu je náchylná na praskanie, hoci jej vysoká pevnosť a tvrdosť ju robia ideálnym pre náradie a pramene.
C. Zvárateľnosť a machinabilita:
Nízko uhlíková oceľ je najjednoduchšia pre zváranie a stroj, vďaka čomu je ideálna pre rôzne priemyselné odvetvia.
Vysokú uhlíkovú oceľ a veľmi vysokú uhlíkovú oceľ sú ťažšie na stroj a zvar z dôvodu ich vysokej tvrdosti a krehkosti.
D. Odolnosť proti korózii:
Dlhá uhlíková oceľ zvyčajne nemá odolnosť proti korózii a vyžaduje ochranné povlaky, ako je galvanizácia alebo maľba pre vonkajšie alebo priemyselné aplikácie.
4. Aplikácie dlhej uhlíkovej ocele
A. automobilový priemysel
Nízko uhlíková oceľ: Používa sa na telové panely, nárazníky a komponenty podvozku kvôli svojej dobrej zvárateľnosti a formovateľnosti.
Stredná uhlíková oceľ: Používa sa na komponenty zavesenia, nápravy a ozubené kolesá, ktoré si vyžadujú vyššiu pevnosť.
Vysokú uhlíkovú oceľ: Používa sa v častiach, ako sú pružiny, tlmiče nárazov a vysoké - napätia.
B. stavebný priemysel
Nízko uhlíková oceľ: Konštrukčné komponenty, ako sú lúče, stĺpy a posilňovacie tyče.
Stredná uhlíková oceľ: Používa sa v ťažších konštrukčných komponentoch, ako sú mosty a vysoké - vzostupné budovy.
Vysokú uhlíkovú oceľ: Používa sa na zosilnené tyče a časti, ktoré sú predmetom opotrebenia.
C. Priemyselné stroje
Stredná uhlíková oceľ: hriadele, prevodové stupne a časti stroja, ktoré si vyžadujú miernu pevnosť a odolnosť proti opotrebovaniu.
Vysokú uhlíkovú oceľ: strihacie nástroje, vŕtačky a čepele pre priemyselné aplikácie, ktoré si vyžadujú vysokú odolnosť proti opotrebeniu.
D. Elektrický priemysel
Nízko uhlíková oceľ: Používa sa pre vodiče a káble z dôvodu jeho tvorivosti a nákladov - účinnosť.
E. Nástroj a vysoké - Performance Applications
Veľmi vysoká uhlíková oceľ: Presné formy, údery a strihacie nástroje pre priemyselné a vysoké - stresové aplikácie, ktoré si vyžadujú vysokú tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu.
5. Výhody a nevýhody dlhej uhlíkovej ocele
Výhody:
Cena - Efektívne: všeobecne cenovo dostupnejšie v porovnaní s zliatinou a nehrdzavejúcimi oceľami.
Univerzálnosť: Vhodný pre širokú škálu aplikácií v oblasti stavebníctva, automobilového a priemyselného sektorov.
Dobrá sila - do - pomer hmotnosti: najmä v strednom a vysokom - uhlíkových oceliach.
Ľahko sa vytvára a zvar (nízka uhlíková oceľ): Vynikajúce pre veľké - Stupnica a výroba.
Nevýhody:
Návrh k korózii: Dlhá uhlíková oceľ nemá prirodzenú odolnosť proti korózii a vyžaduje ochranné povlaky na použitie v drsnom prostredí.
Obmedzená trvanlivosť pri vysokých teplotách: vysoké - uhlíkové ocele môžu byť krehké a majú zníženú trvanlivosť pri zvýšených teplotách.
Ťažko zvárať (vysoké uhlíkové ocele): vyžaduje počas zvárania osobitnú starostlivosť, aby sa predišlo praskaniu a deformácii.
Zhrnutie typov dlhej uhlíkovej ocele:
| Typ dlhej uhlíkovej ocele | Obsah | Sila | Ťažkosť | Tvrdosť | Zvárateľnosť | Žiadosti |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Nízka uhlíková oceľ | 0.05% - 0.25% | Nízky | Vysoký | Nízky | Vynikajúci | Konštrukcia, automobilový priemysel, nábytok |
| Stredne uhlíková oceľ | 0.30% - 0.60% | Mierny | Mierny | Mierny | Spravodlivý | Automobily, stroje, konštrukcia |
| Vysoká uhlíková oceľ | 0.60% - 1.0% | Vysoký | Nízky | Vysoký | Úbohý | Strihacie nástroje, pružiny, priemyselné stroje |
| Veľmi vysoká uhlíková oceľ | 1.0% - 2.0% | Veľmi vysoký | Veľmi nízky | Veľmi vysoký | Veľmi chudobný | Nástroje, presné nástroje, letecký priestor |