Ростов-на-Дону
Ваш город
Ростов-на-Дону?
Покупайте цветной и нержавеющий металлопрокат БЕЗ ПОСРЕДНИКОВ   •   Работаем со всеми регионами РФ   •   Труба из нержавеющей стали зеркальная, матовая и шлифованная   •   Листы нержавеющие   •   Дюралевый круг   •   Алюминиевый круг   •   Нержавеющие прутки   •   Нержавеющая труба AISI 304   •   Нержавеющий отвод AISI 304   •   Алюминиевый рулон/лента   •   Алюминиевые листы   •   Алюминиевый профиль   •   Алюминиевый бокс   •   Алюминиевый уголок   •   Алюминиевый тавр   •   Алюминиевый швеллер   •   Алюминиевые прутки   •   Бронзовые прутки   •   Латунные прутки   •  Медная лента   •   Медные листы   •   Медная кондиционерная труба   •   Латунный шестигранник   •   Латунный лист   •   Бронзовые втулки  • 
Многоканальный телефон отдела продаж: 8 (800) 301-81-24   *   Осуществляем оперативную резку и доставку металлопроката   *   Многоканальный телефон отдела продаж: 8 (800) 301-81-24   *  

Как углерод влияет на качество свариваемости и твердости стали?

Углеродистая сталь представляет собой сплав железа и углерода. Низколегированная сталь содержит углерод и небольшие добавки других легирующих элементов, таких как хром, марганец, молибден и т.д., с общим содержанием добавленного легирования не более 5%.

Что происходит, когда содержание углерода увеличивается? Твердость повышается. Но твердость металла необходимо контролировать, потому что он может стать хрупким. В зависимости от области применения хрупкость может быть критическим фактором. Представьте себе сверло, которым вы пользовались, и оно сломалось в процессе работы. Этот неисправный инструмент мог сломаться из-за высокого содержания углерода и стать довольно хрупким. Помимо хрупкости, повышенная концентрация углерода влияет на предел текучести, прочность на растяжение и коррозийные свойства.

Увеличение содержания углерода также снижает свариваемость, особенно при содержании углерода выше ~ 0,25%. Представьте себе кузнеца, который стучит молотком по лезвию ножа. Если в нем слишком много углерода, металл может разрушиться и не сможет быть сформирован или преобразован в конечный продукт. Если продукт не ломается, это не обязательно означает, что он хорошего качества. Более высокий уровень углерода также снижает устойчивость к воздушной коррозии, что вызывает ржавление, которая может также вызвать проблемы через некоторое время.

Неправильный уровень углерода также может привести к разрушению сварного шва. Вот диаграмма, которая вкратце показывает, как углерод может влиять на сталь:

 

 

 

 

 

 

Поскольку сварка может быть ключевым фактором во многих промышленных сферах, следует рассчитать углеродную эквивалентность.

Существует несколько формул для проведения этого расчета

Сэкв=С+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15, % - данная формула принята для расчёта в Европейском стандарте

Сэкв=С+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4, % - эта формула для определения углеродного эквивалента стали в стандартах Японии

Cэкв=C+Mn/20+Ni/15+(Cr+Mo+V)/10, % - такая формула углеродного эквивалента предлагается Британским институтом сварки

Этот результат не только дает нам представление о твердости и других свойствах, но и указывает на зону термического воздействия металла, что позволит понять, насколько крепким будет сварочный шов.

Таким образом, было разработанно несколько видов углеродистых сталей, каждая из которых обладает уникальными свойствами и применима в определенных сферах.

Виды углеродистых сталей и их свойства

Низкоуглеродистая сталь

Низкоуглеродистая сталь является наиболее широко используемой формой углеродистой стали. Эти стали обычно имеют содержание углерода менее 0,25 мас.%. Их можно упрочнить только холодной обработкой холодной обработкой.

Углеродистые стали обычно относительно мягкие и имеют низкую прочность. Однако они обладают высокой пластичностью, что делает их отличными для механической обработки, сварки и низкой стоимости.

Высокопрочные низколегированные стали (HSLA) также часто классифицируются как низкоуглеродистые стали, однако также содержат другие элементы, такие как медь , никель, ванадий и молибден. В совокупности они составляют до 10 мас.% содержания стали.

Среднеуглеродистая сталь

Среднеуглеродистая сталь имеет содержание углерода 0,25 – 0,60 мас.% и содержание марганца 0,60 – 1,65 мас.%. Механические свойства этой стали улучшаются за счет термической обработки, включающей аутенитизацию с последующей закалкой и отпуском, придающей им мартенситную микроструктуру.

Термическая обработка может быть выполнена только на очень тонких срезах, однако могут быть добавлены дополнительные легирующие элементы, такие как хром, молибден и никель, для улучшения способности стали подвергаться термообработке и, таким образом, упрочнению.

Закаленные стали со средним содержанием углерода обладают большей прочностью, чем стали с низким содержанием углерода, однако это происходит за счет пластичности и ударной вязкости.

Высокая углеродистая сталь

Высокоуглеродистая сталь имеет содержание углерода 0,60–1,25 мас.% и содержание марганца 0,30–0,90 мас.%. Он имеет самую высокую твердость и ударную вязкость среди углеродистых сталей и самую низкую пластичность. Высокоуглеродистые стали очень износостойкие в результате того, что они почти всегда подвергаются закалке и отпуску.

Инструментальные и штамповые стали представляют собой виды высокоуглеродистых сталей, которые содержат дополнительные легирующие элементы, включая хром, ванадий, молибден и вольфрам. Добавление этих элементов приводит к получению очень твердой износостойкой стали в результате образования карбидных соединений, таких как карбид вольфрама (WC).

Сферы применения углеродистых сталей

Низкоуглеродистая сталь

Низкоуглеродистые стали часто используются в компонентах автомобильных кузовов, конструктивных элементах (двутавровые балки, швеллеры и уголки), трубах, компонентах конструкций и мостов, а также пищевых банках.

Среднеуглеродистая сталь

Благодаря своей высокой прочности, износостойкости и ударной вязкости среднеуглеродистые стали часто используются для изготовления железнодорожных путей, колес поездов, коленчатых валов, зубчатых колес и деталей машин, требующих такого сочетания свойств.

Высокая углеродистая сталь

Благодаря высокой износостойкости и твердости высокоуглеродистые стали применяют в режущих инструментах, пружинах, высокопрочной проволоке и штампах.

WhatsApp Позвонить
WhatsApp