การกำหนดองค์ประกอบโลหะผสมในเหล็ก: การจำแนก คุณสมบัติ การทำเครื่องหมาย การใช้งาน

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

วันนี้มีการใช้เหล็กหลายชนิดในหลายอุตสาหกรรม คุณภาพ คุณสมบัติทางกลและทางกายภาพที่หลากหลายทำได้โดยการผสมโลหะ การกำหนดองค์ประกอบโลหะผสมในเหล็กช่วยในการกำหนดว่าส่วนประกอบใดถูกนำมาใช้ในองค์ประกอบ รวมทั้งเนื้อหาเชิงปริมาณ

ข้อมูลทั่วไปและการจัดประเภททั่วไป

เมื่อพูดถึงเหล็กอัลลอยด์ หมายความว่ามีการเพิ่มองค์ประกอบพิเศษลงในวัสดุที่เปลี่ยนคุณสมบัติทางกลและทางกายภาพของวัสดุเริ่มต้น นอกจากนี้โครงสร้างภายในของวัสดุก็เปลี่ยนไปเช่นกัน การกำหนดองค์ประกอบโลหะผสมในเหล็กไม่เพียงช่วยให้เข้าใจว่ามีการใช้สารเติมแต่งใดบ้าง ขึ้นอยู่กับพวกเขา ผลิตภัณฑ์หลายชั้นมีความโดดเด่น

การจำแนกประเภทแรกขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอน มีเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำซึ่งมีปริมาณคาร์บอนสูงถึง 0.25% เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางประกอบด้วยสารเติมแต่ง 0.25 ถึง 0.65%คาร์บอนสูงประกอบด้วยคาร์บอนมากกว่า 0.65%

สัญญาณของการจำแนกประเภทอื่นๆ

วัสดุที่ทำการศึกษาทุกประเภทจะถูกแบ่งออกเป็นสามประเภทเพิ่มเติม ขึ้นอยู่กับเนื้อหารวมขององค์ประกอบโลหะผสมในเหล็ก การกำหนดกลุ่มเหล่านี้เป็นโลหะผสมต่ำ, โลหะผสมปานกลาง, โลหะผสมสูง ในกรณีแรก เศษส่วนมวลรวมของสารเติมแต่งไม่เกิน 2.5% สำหรับกลุ่มที่สอง - ไม่เกิน 10% สำหรับกลุ่มที่สาม - จาก 10 ถึง 50%

นอกจากนี้ เป็นที่น่าสังเกตว่าขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่ธาตุอัลลอยมอบให้กับเหล็ก โครงสร้างภายในของเหล็กจะเปลี่ยนไป ยังต้องการความเข้าใจ ในกรณีนี้ การใช้การกำหนดองค์ประกอบโลหะผสมในเหล็ก เป็นไปได้ที่จะกำหนดโครงสร้างของผลิตภัณฑ์ และบนพื้นฐานนี้ จัดประเภทอื่น:

1. เหล็กไฮโป-ยูเทคตอยด์ - มีเฟอร์ไรท์มากเกินไปในองค์ประกอบ
2. ชั้นยูเทคตอยด์ระบุโครงสร้างไข่มุกของผลิตภัณฑ์
3. กลุ่มผลิตภัณฑ์ไฮเปอร์ยูเทคตอยด์มีโครงสร้างที่มีคาร์ไบด์รอง
4. ชั้นวัสดุลีดบิวไรท์มีคาร์ไบด์หลัก

ส่วนประกอบหลักและผลกระทบ

เพิ่มส่วนประกอบต่าง ๆ มากมายให้กับเหล็ก การกำหนดองค์ประกอบในโลหะผสมเหล็กจะดำเนินการโดยใช้ตัวอักษร ส่วนใหญ่มักจะเป็นตัวพิมพ์ใหญ่แรกของชื่อส่วนประกอบเอง

คุณสามารถเริ่มต้นด้วยโครเมียมและนิกเกิล พวกเขาถูกกำหนดตามลำดับโดยตัวอักษร X และ H ถ้าเราพูดถึงอิทธิพลของโครเมียมแล้วมันเพิ่มความต้านทานของเหล็กต่อการกัดกร่อน นอกจากนี้ความแข็งแรงและความแข็งยังเพิ่มขึ้นอีกด้วย โครเมียมถือเป็นส่วนผสมหลักในการผลิตผลิตภัณฑ์สแตนเลส

การกำหนดองค์ประกอบในเกรดเหล็กโลหะผสมช่วยให้ทราบคุณสมบัติของวัสดุและวัตถุประสงค์ได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้น เครื่องหมาย "H" หมายถึงปริมาณนิกเกิล ซึ่งหมายความว่าสารมีความหนืดสูง มีความเหนียวมากกว่า และทนต่อการกัดกร่อนได้ดี

องค์ประกอบการผสมเพิ่มเติม

ต่อไปจะพูดถึงไททาเนียม(T) และวาเนเดียม(F) การเพิ่มขึ้นของเนื้อหาของ T บ่งชี้ถึงความหยาบของโครงสร้างที่ลดลง ซึ่งเพิ่มความแข็งแรงและความหนาแน่น นอกจากนี้ ความทนทานต่อการเกิดสนิมยังได้รับการปรับปรุงและการประมวลผลที่ง่ายขึ้น วาเนเดียมยังถูกกำหนดให้เป็นองค์ประกอบโลหะผสมในเกรดเหล็กด้วยตัวอักษร F ในกรณีนี้ ยังช่วยลดความเป็นเม็ดหยาบ แต่ผลลัพธ์จะแตกต่างกันบ้างและประกอบด้วยการปรับปรุงความลื่นไหลและความต้านทานแรงดึงที่เพิ่มขึ้น

ต่อไปเราจะพูดถึงโมลิบดีนัม(M) และทังสเตน(B).

การนำ "M" มาใช้ในองค์ประกอบช่วยเพิ่มความสามารถในการชุบแข็งของผลิตภัณฑ์ เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน และลดความเปราะบาง "B" ยังลดความเปราะบางในระหว่างการแบ่งเบาบรรเทาโดยป้องกันไม่ให้เมล็ดพืชเติบโตในระหว่างการให้ความร้อน นอกจากนี้ยังเพิ่มความแข็งโดยรวม

บางครั้งการกำหนดตัวอักษรขององค์ประกอบโลหะผสมในเหล็กไม่ตรงกับชื่อในภาษารัสเซีย ดังนั้นสารเติมแต่งที่ขัดแย้งกันอย่างหนึ่งคือซิลิกอนซึ่งแสดงว่าตัวอักษร C ด้วยองค์ประกอบเพียง 1-1.5% ของสารนี้จึงสามารถเพิ่มความแข็งแรงและในขณะเดียวกันก็รักษาความหนืด หากคุณเริ่มเพิ่มเนื้อหาของส่วนประกอบในโครงสร้าง ความต้านทานไฟฟ้าและการซึมผ่านของแม่เหล็กจะเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ ซิลิกอนยังสามารถเพิ่มความยืดหยุ่น ทนต่อการกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชัน อย่างไรก็ตามทั้งหมดนี้ต้องคำนึงว่าเพิ่มความเปราะบางของเหล็ก

สารเติมแต่งสองตัวสุดท้ายคือโคบอลต์ (K) และอลูมิเนียม (Yu) การเพิ่มองค์ประกอบแรกจะเพิ่มความต้านทานความร้อนและทนต่อแรงกระแทก อลูมิเนียมเพิ่มความต้านทานตะกรัน

สิ่งเจือปนคืออะไร

เมื่อพูดถึงการกำหนดองค์ประกอบโลหะผสมในเกรดโลหะ เราไม่สามารถพูดถึงสิ่งเจือปนได้ ประการแรก การมีอยู่ยังส่งผลต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ด้วย ประการที่สอง เป็นไปไม่ได้ที่จะกำจัดการปรากฏตัวของพวกมันในองค์ประกอบของสารอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นเศษส่วนมวลของพวกมันจึงถูกระบุไว้บนฉลากเป็นระยะๆ

สิ่งสกปรกและผลกระทบต่างๆ

ตัวอักษร A ย่อมาจากไนโตรเจน หากมี ปกติจะระบุไว้ตรงกลางเครื่องหมาย ด้วยคุณสมบัติของมัน มันเหมือนกับการมีออกซิเจน หากเกินเศษส่วนของมวลของหนึ่งในสององค์ประกอบนี้ ความเปราะบางของวัสดุจะเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ลักษณะเช่นความหนืดและความทนทานจะลดลงด้วย

สิ่งเจือปนที่เป็นที่ถกเถียงคือคาร์บอน (U) หากมีมากถึง 1.2% ก็สามารถมีผลบวกเพิ่มความแข็งความแข็งแรงขีด จำกัดความลื่นไหล หากสังเกตพบว่ามีตัวบ่งชี้นี้เกินเล็กน้อย แสดงว่าทั้งความแข็งแรงและความเหนียวเริ่มเสื่อมลงอย่างรวดเร็ว

แมงกานีส (G) และกำมะถันก็เป็นของเจือปนเช่นกัน แมงกานีสเช่นเดียวกับคาร์บอนมีผลแตกต่างกันขึ้นอยู่กับเศษส่วนของมวลในโครงสร้าง หากเนื้อหาขององค์ประกอบ "G" ไม่เกิน 0.8% ก็สามารถเรียกได้ว่าเป็นมลทินทางเทคโนโลยี มันเพิ่มระดับของ deoxidation ของเหล็ก ลดผลกระทบด้านลบของกำมะถันต่อผลิตภัณฑ์

ถ้าเศษส่วนมวลขององค์ประกอบที่สองเกิน 0.65% แสดงว่ามีผลเสียที่สำคัญ ความเป็นพลาสติก ความต้านทานการกัดกร่อน และแรงกระแทกลดลงอย่างมาก การเพิ่มกำมะถันในองค์ประกอบจะทำให้ความสามารถในการเชื่อมเหล็กแย่ลง

สิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายสุดท้ายคือไฮโดรเจน การเพิ่มขึ้นของเศษส่วนมวลของส่วนประกอบนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างมากในความเปราะ

ภาพรวมการทำเครื่องหมาย

สัญลักษณ์สำหรับองค์ประกอบโลหะผสมในเหล็กตาม GOST 4543-71 เกิดจากการที่มีการปรับปรุงวัสดุจำนวนมากในลักษณะนี้ ตามกฎเหล่านี้จะมีการระบุตัวอักษรก่อนและหลังจากนั้นจะมีตัวเลขระบุจำนวนขององค์ประกอบนี้ คุณสามารถพิจารณาสิ่งนี้ได้จากตัวอย่างของแบรนด์ เช่น X5CrNi18-10

ควรพูดทันทีว่าการทำเครื่องหมายไม่ใช่ตัวอักษรรัสเซียเสมอไป บางครั้งเป็นภาษาอื่น ดังที่ระบุไว้ในตัวอย่าง ในกรณีนี้การถอดรหัสจะมีลักษณะดังนี้: ตัวอักษร "X" ระบุว่าโลหะผสมอยู่ในหมวดหมู่ของเหล็กกล้าไร้สนิมจากแม่เหล็กหรือโครเมียมกลุ่ม; หมายเลข 5 คือปริมาณคาร์บอนซึ่งในกรณีนี้คือ 0.05% Cr และ Ni คือโครเมียมและนิกเกิลตามลำดับ และ 18 และ 10 เป็นเปอร์เซ็นต์ตามลำดับ นั่นคือโครงสร้างของผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ประกอบด้วยคาร์บอน 0.05% โครเมียม 18% และนิกเกิล 10%

ทำเครื่องหมายกลุ่มอื่น

การกำหนดองค์ประกอบโลหะผสมที่ประกอบเป็นเหล็กยังสามารถระบุได้ว่าเป็นผลิตภัณฑ์บางประเภท ดังนั้น สเตนเลส โครเมียม-นิกเกิล จะมีตัวอักษร "I" ที่จุดเริ่มต้นของการทำเครื่องหมาย เหล็กกล้าเครื่องมือแบบลูกปืนและเหล็กกล้าความเร็วสูง จะเริ่มทำเครื่องหมายด้วย "W" และ "R" ตามลำดับ

เหล็กอัลลอยอาจมีคุณภาพสูงหรือคุณภาพสูงเป็นพิเศษก็ได้ ในกรณีนี้ จะมีการเติม "A" หรือ "W" ที่ส่วนท้ายของการทำเครื่องหมายตามลำดับ เหล็กกล้าโลหะผสมธรรมดาไม่มีสัญลักษณ์ดังกล่าวที่ส่วนท้ายของเครื่องหมาย

เป็นที่น่าสังเกตว่าบางครั้งอาจมีการเพิ่มการกำหนดพิเศษให้กับเหล็กกล้าอัลลอยด์หากได้วัสดุจากการรีด ในกรณีนี้ เครื่องหมายประกอบด้วย "H" - เหล็กกล้าชุบแข็งหรือ "TO" - เหล็กกล้าที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อน

ลำดับการกำหนดองค์ประกอบ

ในการพิจารณาองค์ประกอบทางเคมีที่แม่นยำที่สุดของผลิตภัณฑ์ คุณจะต้องดูเอกสารประกอบ อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการทำความเข้าใจเครื่องหมายสามารถช่วยระบุสารเจือปนและสารเจือปนในการผสมหลักได้

งั้นถ้าเป็นตอนแรกหากมีการระบุหมายเลขใดๆ ไว้บนเครื่องหมายเหล็ก ก็จะกำหนดสัดส่วนมวลของคาร์บอนในองค์ประกอบเป็นร้อยเปอร์เซ็นต์ หลังจากนั้นจะเริ่มนับสารเติมแต่งที่ประกอบเป็นโลหะผสมเหล็ก ทันทีหลังจากแต่ละตัวอักษรในการกำหนด หมายเลขจะแสดงเนื้อหาเชิงปริมาณขององค์ประกอบทางเคมีในองค์ประกอบเป็นเปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตามมันก็เกิดขึ้นทันทีหลังจากจดหมายไม่มีตัวเลขเลย ซึ่งหมายความว่าเนื้อหาขององค์ประกอบนี้ในองค์ประกอบไม่เกิน 1.5% ซึ่งค่อนข้างเล็ก

เหล็กโลหะผสมเบ็ดเตล็ด

สุดท้ายแล้ว ควรสังเกตว่าโลหะประเภทนี้ใช้ทำอะไร มีเหล็กโลหะผสมชนิดเครื่องมือ ตามชื่อที่แนะนำ มันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการผลิตเครื่องมือทุกชนิด โดยทั่วไปจะเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา สารประกอบที่ได้รับการปรับปรุงทางเคมีมีความแข็งและความแข็งแรงมากกว่า แต่สารประกอบอัลลอยด์ทั้งหมดจะเปราะกว่าคาร์บอนทั่วไป

เหล็กกล้าของกลุ่มการตัดด้วยความเร็วสูงได้รับการพิสูจน์แล้วว่ายอดเยี่ยม วัสดุดังกล่าวมีความแข็งสูงและความแข็งสีแดงสูงถึง 600 องศาเซลเซียส

เหล็กผสมโครงสร้างที่มีลักษณะพิเศษเป็นกลุ่มใหญ่ที่แยกจากกัน กล่าวคืออาจเป็นผลิตภัณฑ์สแตนเลส โลหะที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าและแม่เหล็กที่ปรับปรุงแล้ว และอื่นๆ

ดังจะเห็นได้จากทั้งหมดข้างต้น วัสดุอัลลอยด์ในปัจจุบันถูกใช้อย่างแข็งขันอย่างมากและในหลายอุตสาหกรรม เหตุนี้จึงจะได้รู้และสามารถเข้าใจการกำหนดลักษณะนี้ได้เหล็กมีค่าสำหรับทุกคนที่จะทำธุรกิจกับเธอ