1. Propietats mecàniques de l'acer
1. Punt de fluència (σs)
Quan l'acer o la mostra s'estira, quan la tensió supera el límit elàstic, fins i tot si la tensió no augmenta, l'acer o la mostra continua patint una deformació plàstica evident.Aquest fenomen s'anomena cediment, i el valor de tensió mínim quan es produeix la fluència és per al punt de fluència.Sigui Ps la força externa al punt de fluència s, i Fo sigui l'àrea de la secció transversal de la mostra, després el punt de fluència σs = Ps/Fo(MPa).
2. Límit elàstic (σ0.2)
El punt de fluència d'alguns materials metàl·lics és molt discret i és difícil de mesurar.Per tant, per mesurar les característiques de rendiment del material, s'estipula la tensió quan la deformació plàstica residual permanent és igual a un valor determinat (generalment el 0,2% de la longitud original), que s'anomena condició.Límit elàstic o simplement límit elàstic σ0.2.
3. Resistència a la tracció (σb)
El valor màxim de tensió assolit pel material des de l'inici fins al moment de la fractura durant el procés d'estirament.Representa la capacitat de l'acer de resistir la fractura.La resistència a la tracció correspon a la resistència a la compressió, la resistència a la flexió, etc. Sigui Pb la força de tracció màxima aconseguida abans que el material es trenqui, i Fo sigui l'àrea de la secció transversal de la mostra, després la resistència a la tracció σb=Pb/Fo (MPa). ).
4. Elongació (δs)
Després de trencar el material, el percentatge del seu allargament plàstic respecte a la longitud de la mostra original s'anomena allargament o allargament.
5. Relació de rendiment (σs/σb)
La relació entre el punt de fluència (límit elàstic) de l'acer i la resistència a la tracció s'anomena relació de fluència.Com més gran sigui la relació de rendiment, més gran serà la fiabilitat de les peces estructurals.En general, la relació de rendiment de l'acer al carboni és de 0,6-0,65, la de l'acer estructural de baix aliatge és de 0,65-0,75 i la de l'acer estructural d'aliatge és de 0,84-0,86.
6. Duresa
La duresa indica la capacitat d'un material per resistir la pressió d'un objecte dur a la seva superfície.És un dels indicadors de rendiment importants dels materials metàl·lics.En general, com més gran sigui la duresa, millor serà la resistència al desgast.Els indicadors de duresa més utilitzats són la duresa Brinell, la duresa Rockwell i la duresa Vickers.
1) Duresa Brinell (HB)
Premeu una bola d'acer endurit d'una mida determinada (generalment 10 mm de diàmetre) a la superfície del material amb una càrrega determinada (generalment 3000 kg) i mantingueu-la durant un període de temps.Després d'eliminar la càrrega, la relació entre la càrrega i l'àrea de sagnat és el valor de duresa Brinell (HB).
2) Duresa Rockwell (HR)
Quan HB>450 o la mostra és massa petita, no es pot utilitzar la prova de duresa Brinell i s'ha d'utilitzar la mesura de duresa Rockwell.Utilitza un con de diamant amb un angle de vèrtex de 120° o una bola d'acer amb un diàmetre d'1,59 mm i 3,18 mm per pressionar a la superfície del material a provar sota una determinada càrrega, i la duresa del material s'obté de la profunditat del sagnat.Segons la duresa del material de prova, es pot expressar en tres escales diferents:
HRA: És la duresa que s'obté mitjançant l'ús d'una càrrega de 60 kg i un indentador de con de diamant, i s'utilitza per a materials amb una duresa extremadament alta (com el carbur cimentat, etc.).
HRB: És la duresa que s'obté utilitzant una càrrega de 100 kg i una bola d'acer endurit amb un diàmetre d'1,58 mm.S'utilitza per a materials amb menor duresa (com ara acer recuit, ferro colat, etc.).
HRC: És la duresa que s'obté mitjançant l'ús d'una càrrega de 150 kg i un indentador de con de diamant, i s'utilitza per a materials d'alta duresa (com l'acer endurit, etc.).
3) Duresa Vickers (HV)
Utilitzeu un indentador de con quadrat de diamant amb una càrrega inferior a 120 kg i un angle de vèrtex de 136 ° per pressionar a la superfície del material i dividir la superfície de la fossa de sagnat pel valor de càrrega per obtenir el valor de duresa de Vickers (HV). ).
2. Metalls ferrosos i no fèrrics
1. Metall fèrric
Es refereix a l'aliatge de ferro i ferro.Com ara acer, ferro brut, ferroaliatge, ferro colat, etc. Tant l'acer com el ferro brut són aliatges a base de ferro amb el carboni com a element additiu principal, anomenats col·lectivament aliatges ferro-carboni.
El ferro brut es refereix al producte elaborat mitjançant la fosa de mineral de ferro en un alt forn, que s'utilitza principalment per a la fabricació d'acer i la fosa.
La fosa de ferro colat en un forn de fusió de ferro per obtenir ferro colat (aliatge de ferro-carboni líquid amb un contingut de carboni superior al 2,11%) i la fosa líquida en peces de fosa, aquest tipus de ferro colat s'anomena ferro colat.
El ferroaliatge és un aliatge compost de ferro, silici, manganès, crom, titani i altres elements.El ferroaliatge és una de les matèries primeres per a la fabricació d'acer.S'utilitza com a desoxidant i additiu d'elements d'aliatge per a l'acer durant la fabricació d'acer.
Els aliatges de ferro-carboni amb un contingut de carboni inferior al 2,11% s'anomenen acer, i l'acer s'obté posant ferro brut per a la fabricació d'acer en un forn d'acer i fonent-lo segons un procés determinat.Els productes d'acer inclouen lingots d'acer, lloses de fosa contínua i fosa directa en diverses peces de fosa d'acer.En termes generals, l'acer es refereix generalment a l'acer laminat en diversos productes d'acer.
2. Metalls no fèrrics
També conegut com a metalls no fèrrics, es refereix a metalls i aliatges diferents dels ferrosos, com ara coure, estany, plom, zinc, alumini i llautó, bronze, aliatges d'alumini i aliatges de coixinets.A més, a la indústria també s'utilitzen crom, níquel, manganès, molibdè, cobalt, vanadi, tungstè, titani, etc.Aquests metalls s'utilitzen principalment com a addicions d'aliatge per millorar el rendiment dels metalls.Entre ells, el tungstè, el titani, el molibdè, etc. s'utilitzen principalment per produir ganivets.aliatge dur.Els anteriors metalls no fèrrics s'anomenen metalls industrials, a més dels metalls preciosos: platí, or, plata, etc. i metalls rars, com l'urani radioactiu, el radi, etc.
3. Classificació de l'acer
A més del ferro i el carboni, els principals elements de l'acer inclouen silici, manganès, sofre i fòsfor.
Hi ha diversos mètodes de classificació de l'acer, i els principals mètodes són els següents:
1. Classificat per qualitat
(1) Acer ordinari (P≤0,045%, S≤0,050%)
(2) Acer d'alta qualitat (tant P com S≤0,035%)
(3) Acer d'alta qualitat (P≤0,035%, S≤0,030%)
2. Classificació per composició química
(1) Acer al carboni: a.Acer baix en carboni (C≤0,25%);b.Acer al carboni mitjà (C≤0,25~0,60%);c.Acer d'alt carboni (C≤0,60%).
(2) Acer aliat: a.Acer de baix aliatge (contingut total d'elements d'aliatge ≤ 5%);b.Acer d'aliatge mitjà (contingut total d'elements d'aliatge > 5-10%);c.Acer d'alt aliatge (contingut total d'elements d'aliatge > 10 % %).
3. Classificat per mètode de conformació
(1) acer forjat;(2) acer fos;(3) acer laminat en calent;(4) acer estirat en fred.
4. Classificació segons estructura metal·logràfica
(1) Estat recuit: a.acer hipoeutectoide (ferrita + perlita);b.acer eutectoide (perlita);c.acer hipereutectoide (perlita + cementita);d.Acer tensític (perlita + cementita).
(2) Estat normalitzat: a.acer perlític;b.acer bainita;c.acer martensític;d.acer austenític.
(3) Sense canvi de fase o canvi de fase parcial
5. Classificació per finalitat
(1) Acer per a la construcció i l'enginyeria: a.Acer estructural al carboni ordinari;b.Acer estructural de baix aliatge;c.Acer reforçat.
(2) Acer estructural:
a.Acer per a la fabricació de maquinària: (a) Acer estructural trempat i trempat;(b) Acer estructural endurit superficialment: inclòs l'acer de cementació, l'acer amoniat i l'acer endurit superficial;(c) Acer estructural de fàcil tall;(d) Plasticitat en fred Acer per a la conformació: inclòs l'acer per a l'estampació en fred i l'acer per a la partida en fred.
b.Acer de molla
c.Coixinet d'acer
(3) Acer per eines: a.acer per eines al carboni;b.acer per eines d'aliatge;c.acer per eines d'alta velocitat.
(4) Acer de rendiment especial: a.Acer inoxidable resistent a l'àcid;b.Acer resistent a la calor: inclòs acer anti-oxidació, acer resistent a la calor, acer de vàlvules;c.Acer d'aliatge de calefacció elèctrica;d.Acer resistent al desgast;e.Acer a baixa temperatura;f.Acer elèctric.
(5) Acer per a ús professional, com ara acer per a ponts, acer per a vaixells, acer per a calderes, acer per a recipients a pressió, acer per a maquinària agrícola, etc.
6. Classificació integral
(1) Acer ordinari
a.Acer estructural al carboni: (a) Q195;(b) Q215 (A, B);(c) Q235 (A, B, C);(d) Q255 (A, B);(e) Q275.
b.Acer estructural de baix aliatge
c.Acer estructural ordinari per a finalitats específiques
(2) Acer d'alta qualitat (incloent acer d'alta qualitat)
a.Acer estructural: (a) acer estructural al carboni d'alta qualitat;(b) acer estructural aliat;(c) acer de molles;(d) acer de tall lliure;(e) acer dels coixinets;f) Acer estructural d'alta qualitat per a finalitats específiques.
b.Acer per eines: (a) acer per eines al carboni;(b) acer per eines d'aliatge;(c) acer per eines d'alta velocitat.
c.Acer de rendiment especial: (a) acer inoxidable resistent a l'àcid;(b) acer resistent a la calor;(c) acer d'aliatge de calefacció elèctrica;(d) acer elèctric;(e) acer d'alta resistència al desgast en manganès.
7. Classificat per mètode de fosa
(1) Segons el tipus de forn
a.Acer convertidor: (a) acer convertidor àcid;(b) acer bàsic del convertidor.O (a) acer convertidor de fons bufat;(b) acer convertidor bufat lateral;(c) acer convertidor de bufat superior.
b.Acer del forn elèctric: (a) acer del forn d'arc elèctric;(b) acer de forn d'electroescòria;(c) acer del forn d'inducció;(d) acer de forn consumible al buit;(e) Acer del forn de feix d'electrons.
(2) Segons el grau de desoxidació i sistema d'abocament
a.acer bullint;b.Acer semi-mort;c.Acer mort;d.Acer especial mort.
4. Visió general dels mètodes de representació de grau d'acer del meu país
La indicació del grau del producte s'indica generalment mitjançant una combinació de lletres xineses pinyin, símbols d'elements químics i números àrabs.Ara mateix:
①Els elements químics dels graus d'acer estan representats per símbols químics internacionals, com ara Si, Mn, Cr... etc.Els elements mixts de terres rares es representen amb "RE" (o "Xt").
②El nom del producte, l'ús, els mètodes de fosa i abocament, etc. es representen generalment per les lletres abreujades de pinyin xinès.
③El contingut principal d'elements químics (%) de l'acer es representa amb números aràbics.
Quan s'utilitza l'alfabet fonètic xinès per indicar el nom del producte, l'ús, les característiques i els mètodes de procés, generalment se selecciona la primera lletra de l'alfabet fonètic xinès que representa el nom del producte.Quan es repeteix amb la lletra seleccionada per un altre producte, es pot utilitzar la segona lletra o la tercera lletra, o es pot seleccionar la primera lletra pinyin dels dos caràcters xinesos al mateix temps.
Si no hi ha caràcters xinesos ni pinyin disponibles de moment, els símbols utilitzats són lletres angleses.
Cinquena, la subdivisió del mètode de representació dels graus d'acer al meu país
1. Mètode de designació d'acer estructural al carboni i acer estructural d'alta resistència de baix aliatge
L'acer utilitzat anteriorment es divideix normalment en dues categories: acer general i acer especial.El mètode d'indicació del grau es compon de les lletres xineses pinyin del punt de fluència o de la resistència de l'acer, el valor del punt de fluència o la resistència a la fluència, el grau de qualitat de l'acer i el grau de desoxidació de l'acer, que en realitat es compon de 4 parts.
①L'acer estructural general adopta la lletra pinyin "Q" que representa el punt de fluència.El valor del punt de fluència (la unitat és MPa) i els graus de qualitat (A, B, C, D, E) i el mètode de desoxidació (F, b, Z, TZ) i altres símbols especificats a la taula 1 formen el grau en ordre.Per exemple: els graus d'acer estructural al carboni s'expressen com: Q235AF, Q235BZ;Els graus d'acer estructural d'alta resistència de baix aliatge s'expressen com: Q345C, Q345D.
Q235BZ significa acer estructural al carboni mort amb un valor de límit de fluència ≥ 235MPa i grau de qualitat B.
Els dos graus de Q235 i Q345 són els graus més típics d'acer d'enginyeria, els graus amb més producció i ús i els graus més utilitzats.Aquests dos graus estan disponibles a gairebé tots els països del món.
A la composició de grau de l'acer estructural al carboni, es poden ometre el símbol "Z" d'acer mort i el símbol "TZ" d'acer especial mort, per exemple: per a l'acer Q235 amb els graus de qualitat C i D respectivament, els graus haurien de ser Q235CZ i Q235DTZ, però es pot ometre com a Q235C i Q235D.
L'acer estructural d'alta resistència de baix aliatge inclou acer mort i acer especial mort, però el símbol que indica el mètode de desoxidació no s'afegeix al final del grau.
②L'acer estructural especial s'indica generalment amb el símbol "Q" que representa el punt de fluència de l'acer, el valor del punt de fluència i els símbols que representen l'ús del producte especificat a la taula 1, per exemple: el grau d'acer per als recipients a pressió s'expressa com a "Q345R";el grau d'acer per a la intempèrie s'expressa com a Q340NH;Qualitats d'acer Q295HP per soldar cilindres de gas;Qualitats d'acer Q390g per a calderes;Qualitats d'acer Q420q per a ponts.
③Segons les necessitats, la designació d'acer estructural d'alta resistència de baix aliatge d'ús general també pot utilitzar dos números aràbics (que indiquen el contingut mitjà de carboni, en parts per deu mil) i símbols d'elements químics, expressats per ordre;l'acer estructural especial de baixa aliatge d'alta resistència El nom de la marca també es pot expressar en seqüència mitjançant l'ús de dos números àrabs (que indiquen el contingut mitjà de carboni en parts per deu mil), símbols d'elements químics i alguns símbols especificats que representen l'ús del producte.
2. Mètode de representació d'acer estructural al carboni d'alta qualitat i acer de molla al carboni d'alta qualitat
L'acer estructural al carboni d'alta qualitat adopta una combinació de dos números aràbics (que indiquen el contingut mitjà de carboni en deu mil·lèsimes) o números aràbics i símbols d'elements.
① Per a l'acer bullint i l'acer semi-mort, els símbols "F" i "b" s'afegeixen respectivament al final del grau.Per exemple, el grau d'acer bullint amb un contingut mitjà de carboni del 0,08% s'expressa com a "08F";el grau d'acer semi-mort amb un contingut mitjà de carboni del 0,10% s'expressa com a "10b".
② L'acer mort (S, P≤0,035% respectivament) generalment no està marcat amb símbols.Per exemple: acer mort amb un contingut mitjà de carboni del 0,45%, el seu grau s'expressa com "45".
③ Per als acers estructurals al carboni d'alta qualitat amb un contingut de manganès més alt, el símbol de l'element de manganès s'afegeix després dels números àrabs que indiquen el contingut mitjà de carboni.Per exemple: acer amb un contingut mitjà de carboni del 0,50% i un contingut de manganès del 0,70% a l'1,00%, el seu grau s'expressa com a "50Mn".
④ Per a l'acer estructural al carboni d'alta qualitat (S, P≤0,030% respectivament), afegiu el símbol "A" després del grau.Per exemple: acer estructural al carboni d'alta qualitat amb un contingut mitjà de carboni del 0,45%, el seu grau s'expressa com a "45A".
⑤Acer estructural al carboni de gran qualitat (S≤0,020%, P≤0,025%), afegiu el símbol "E" després del grau.Per exemple: acer estructural al carboni d'alta qualitat amb un contingut mitjà de carboni del 0,45%, el seu grau s'expressa com a "45E".
El mètode de representació dels graus d'acer de molla al carboni d'alta qualitat és el mateix que el dels graus d'acer estructural al carboni d'alta qualitat (els acers 65, 70, 85, 65Mn existeixen als dos estàndards GB/T1222 i GB/T699, respectivament).
3. Mètode de designació d'acer estructural d'aliatge i acer de moll d'aliatge
① Els graus d'acer estructural d'aliatge es representen amb números aràbics i símbols estàndard d'elements químics.
Utilitzeu dos números àrabs per indicar el contingut mitjà de carboni (en parts per deu mil) i col·loqueu-lo al capdavant del grau.
El mètode d'expressió del contingut d'elements d'aliatge és el següent: quan el contingut mitjà és inferior a l'1,50%, només s'indica l'element a la marca i el contingut generalment no s'indica;el contingut mitjà d'aliatge és d'1,50% ~ 2,49%, 2,50% ~ 3,49%, 3,50% ~ 4,49%, 4,50% ~ 5,49%, ..., escrit corresponentment com 2, 3, 4, 5 ... després dels elements d'aliatge.
Per exemple: el contingut mitjà de carboni, crom, manganès i silici és, respectivament, del 0,30%, 0,95%, 0,85% i 1,05% d'acer estructural d'aliatge.Quan el contingut de S i P és ≤0,035%, el grau s'expressa com a "30CrMnSi".
Acer estructural d'aliatge d'alta qualitat (contingut S, P ≤0,025% respectivament), indicat afegint el símbol "A" al final del grau.Per exemple: "30CrMnSiA".
Per a l'acer estructural d'aliatge d'alta qualitat de grau especial (S≤0,015%, P≤0,025%), afegiu el símbol "E" al final del grau, per exemple: "30CrM nSiE".
Per als graus d'acer estructural d'aliatge especial, el símbol que representa l'ús del producte especificat a la Taula 1 s'ha d'afegir al cap (o cua) del grau.Per exemple, l'acer 30CrMnSi utilitzat especialment per a cargols reblats, el nombre d'acer s'expressa com ML30CrMnSi.
②El mètode de representació del grau d'acer de molla d'aliatge és el mateix que el de l'acer estructural d'aliatge.
Per exemple: el contingut mitjà de carboni, silici i manganès és, respectivament, del 0,60%, 1,75% i 0,75% d'acer de molla, i el seu grau s'expressa com a "60Si2Mn".Per a l'acer de molla d'alta qualitat, afegiu el símbol "A" al final del grau i el seu grau s'expressa com a "60Si2MnA".
4. El grau d'acer de tall lliure
Les eines CNC Xinfa tenen una qualitat excel·lent i una gran durabilitat, per obtenir més informació, comproveu: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
Hora de publicació: 21-juny-2023
