مجموعه کاملی از دانش فولاد، چیزهای خوبی قرار است به اشتراک گذاشته شود!!

1. خواص مکانیکی فولاد

1. نقطه تسلیم (σs)

هنگامی که فولاد یا نمونه کشیده می شود، زمانی که تنش از حد الاستیک فراتر می رود، حتی اگر تنش افزایش پیدا نکند، فولاد یا نمونه همچنان به تغییر شکل پلاستیک آشکار ادامه می دهد.این پدیده تسلیم نامیده می شود و حداقل مقدار تنش در هنگام وقوع تسلیم برای نقطه تسلیم است.فرض کنید Ps نیروی خارجی در نقطه تسلیم s و Fo سطح مقطع نمونه باشد، سپس نقطه تسلیم σs =Ps/Fo(MPa) باشد.

2. قدرت تسلیم (σ0.2)

نقطه تسلیم برخی از مواد فلزی بسیار نامشخص است و اندازه گیری آن دشوار است.بنابراین، برای اندازه‌گیری ویژگی‌های تسلیم ماده، تنش زمانی که تغییر شکل پلاستیک باقیمانده دائمی برابر با مقدار معینی (معمولاً 0.2٪ طول اولیه) باشد، تعیین می‌شود که به آن شرط می‌گویند.استحکام تسلیم یا به سادگی استحکام تسلیم σ0.2.

3. استحکام کششی (σb)

حداکثر مقدار تنش به دست آمده توسط ماده از ابتدا تا زمان شکست در طول فرآیند کشش.این نشان دهنده توانایی فولاد برای مقاومت در برابر شکست است.متناظر با استحکام کششی، استحکام فشاری، مقاومت خمشی و غیره است. اجازه دهید Pb حداکثر نیروی کششی باشد که قبل از شکستن ماده بدست آمده است، و Fo سطح مقطع نمونه باشد، سپس مقاومت کششی σb=Pb/Fo (MPa) ).

4. ازدیاد طول (δs)

پس از شکسته شدن ماده، درصد کشیدگی پلاستیک آن به طول نمونه اصلی را ازدیاد یا کشیدگی می گویند.

5. نسبت بازده (σs/σb)

نسبت نقطه تسلیم (مقاومت تسلیم) فولاد به استحکام کششی را نسبت تسلیم می گویند.هر چه نسبت تسلیم بیشتر باشد، قابلیت اطمینان قطعات سازه بیشتر است.به طور کلی، نسبت بازده فولاد کربنی 0.6-0.65، فولاد ساختاری کم آلیاژ 0.65-0.75 و فولاد ساختاری آلیاژی 0.84-0.86 است.

6. سختی

سختی نشان دهنده توانایی یک ماده برای مقاومت در برابر فشار دادن یک جسم سخت به سطح آن است.این یکی از شاخص های مهم عملکرد مواد فلزی است.به طور کلی، هر چه سختی بالاتر باشد، مقاومت در برابر سایش بهتر است.معمولاً از شاخص های سختی استفاده می شود سختی برینل، سختی راکول و سختی ویکرز.

1) سختی برینل (HB)

یک توپ فولادی سخت شده با اندازه معین (معمولاً به قطر 10 میلی متر) را با بار معین (معمولاً 3000 کیلوگرم) روی سطح ماده فشار دهید و آن را برای مدتی نگه دارید.پس از برداشتن بار، نسبت بار به ناحیه فرورفتگی، مقدار سختی برینل (HB) است.

2) سختی راکول (HR)

هنگامی که HB>450 یا نمونه خیلی کوچک است، نمی توان از تست سختی برینل استفاده کرد و به جای آن باید از سختی سنجی راکول استفاده کرد.از یک مخروط الماس با زاویه رأس 120 درجه یا یک توپ فولادی با قطر 1.59 میلی متر و 3.18 میلی متر برای فشار دادن به سطح ماده مورد آزمایش تحت بار معین استفاده می کند و سختی ماده از آن به دست می آید. عمق فرورفتگیبا توجه به سختی ماده آزمایش، می توان آن را در سه مقیاس مختلف بیان کرد:

HRA: سختی است که با استفاده از یک بار 60 کیلوگرمی و یک فرورفتگی مخروطی الماس به دست می آید و برای مواد با سختی بسیار بالا (مانند کاربید سیمانی و غیره) استفاده می شود.

HRB: سختی است که با استفاده از یک بار 100 کیلوگرمی و یک توپ فولادی سخت شده با قطر 1.58 میلی متر بدست می آید.برای مواد با سختی کمتر (مانند فولاد آنیل شده، چدن و ​​غیره) استفاده می شود.

HRC: سختی است که با استفاده از بار 150 کیلوگرمی و یک فرورفتگی مخروطی الماس به دست می آید و برای مواد با سختی بالا (مانند فولاد سخت شده و غیره) استفاده می شود.

3) سختی ویکرز (HV)

از یک فرورفتگی مخروطی مربع الماس با بار کمتر از 120 کیلوگرم و زاویه راس 136 درجه برای فشار دادن به سطح ماده استفاده کنید و سطح گودال فرورفتگی را بر مقدار بار تقسیم کنید تا مقدار سختی ویکرز (HV) را به دست آورید. ).

2. فلزات آهنی و غیر آهنی

1. فلز آهنی

اشاره به آلیاژ آهن و آهن دارد.مانند فولاد، آهن خام، فروآلیاژ، چدن، و غیره.

آهن خام به محصولی گفته می شود که از ذوب سنگ آهن در کوره بلند ساخته می شود که عمدتاً برای فولادسازی و ریخته گری استفاده می شود.

ذوب چدن خام در کوره ذوب آهن برای بدست آوردن چدن (آلیاژ آهن مایع-کربن با محتوای کربن بیشتر از 2.11 درصد) و ریخته گری چدن مایع در قالب های ریخته گری، این نوع چدن را چدن می نامند.

فروآلیاژ آلیاژی است که از آهن، سیلیکون، منگنز، کروم، تیتانیوم و سایر عناصر تشکیل شده است.فروآلیاژ یکی از مواد اولیه فولادسازی است.این ماده به عنوان یک اکسید زدا و افزودنی عنصر آلیاژی برای فولاد در طول فولادسازی استفاده می شود.

آلیاژهای آهن-کربن با محتوای کربن کمتر از 2.11 درصد فولاد نامیده می شوند و فولاد از قرار دادن آهن خام برای فولادسازی در کوره فولادسازی و ذوب آن طبق فرآیند خاصی به دست می آید.محصولات فولادی شامل شمش های فولادی، دال های ریخته گری پیوسته و ریخته گری مستقیم در ریخته گری های مختلف فولادی است.به طور کلی، فولاد به طور کلی به فولاد نورد شده در محصولات مختلف فولادی اشاره دارد.

2. فلزات غیر آهنی

همچنین به عنوان فلزات غیر آهنی شناخته می شود، به فلزات و آلیاژهایی غیر از فلزات آهنی مانند مس، قلع، سرب، روی، آلومینیوم و برنج، برنز، آلیاژهای آلومینیوم و آلیاژهای بلبرینگ اطلاق می شود.علاوه بر این، کروم، نیکل، منگنز، مولیبدن، کبالت، وانادیم، تنگستن، تیتانیوم و غیره نیز در صنعت استفاده می شود.این فلزات عمدتاً به عنوان افزودنی های آلیاژی برای بهبود عملکرد فلزات استفاده می شوند.در این میان برای تولید چاقو بیشتر از تنگستن، تیتانیوم، مولیبدن و ... استفاده می شود.آلیاژ سختفلزات غیرآهنی فوق علاوه بر فلزات گرانبها: پلاتین، طلا، نقره و غیره و فلزات کمیاب از جمله اورانیوم رادیواکتیو، رادیوم و غیره، فلزات صنعتی نیز نامیده می شوند.

3. طبقه بندی فولاد

عناصر اصلی فولاد علاوه بر آهن و کربن شامل سیلیکون، منگنز، گوگرد و فسفر است.

روش های مختلف طبقه بندی فولاد وجود دارد که روش های اصلی به شرح زیر است:

1. طبقه بندی بر اساس کیفیت

(1) فولاد معمولی (P≤0.045%, S≤0.050%)

(2) فولاد با کیفیت بالا (هر دو P و S≤0.035٪)

(3) فولاد با کیفیت بالا (P≤0.035%, S≤0.030%)

2. طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

(1) فولاد کربنی: الف.فولاد کم کربن (C≤0.25%)؛بفولاد کربن متوسط ​​(C≤0.25-0.60%)؛جفولاد کربن بالا (C≤0.60%).

(2) فولاد آلیاژی: الف.فولاد کم آلیاژ (محتوای کل عناصر آلیاژی ≤ 5%)؛بفولاد آلیاژی متوسط ​​(محتوای کل عناصر آلیاژی > 5-10٪).جفولاد با آلیاژ بالا (محتوای کل عناصر آلیاژی > 10٪).

3. طبقه بندی شده توسط روش شکل دهی

(1) فولاد آهنگری؛(2) فولاد ریخته گری؛(3) فولاد نورد گرم؛(4) فولاد سرد کشیده.

4. طبقه بندی بر اساس ساختار متالوگرافی

(1) حالت آنیل شده: الف.فولاد هیپویوتکتوئید (فریت + پرلیت)؛بفولاد یوتکتوئید (پرلیت)؛جفولاد هایپریوتکتوئید (پرلیت + سمنتیت)؛دفولاد تنزیتی (پرلیت + سمنتیت).

(2) حالت عادی: الف.فولاد پرلیتی؛بفولاد بینیت;جفولاد مارتنزیتی؛دفولاد آستنیتی

(3) بدون تغییر فاز یا تغییر فاز جزئی

5. طبقه بندی بر اساس هدف

(1) فولاد برای ساخت و ساز و مهندسی: الف.فولاد ساختاری کربن معمولی؛بفولاد ساختاری کم آلیاژ؛جفولاد تقویت شده.

(2) فولاد سازه:

آ.فولاد برای ساخت ماشین آلات: (الف) فولاد سازه ای خاموش و معتدل.ب) فولاد ساختاری سخت شده سطحی: از جمله فولاد کربن دار، فولاد آمونیومی و فولاد سخت شده سطحی.(ج) فولاد ساختاری با برش آسان.(د) پلاستیسیته سرد فولاد برای شکل دهی: از جمله فولاد برای مهر زنی سرد و فولاد برای سربندی سرد.

بفولاد فنری

جفولاد بلبرینگ

(3) فولاد ابزار: الف.فولاد ابزار کربن؛بفولاد ابزار آلیاژی؛جفولاد ابزار با سرعت بالا

(4) فولاد عملکرد ویژه: الف.فولاد ضد زنگ مقاوم در برابر اسید؛بفولاد مقاوم در برابر حرارت: از جمله فولاد ضد اکسیداسیون، فولاد مقاوم در برابر حرارت، فولاد شیر.جفولاد آلیاژی گرمایش الکتریکی؛دفولاد مقاوم در برابر سایش؛ه.فولاد با دمای پایین؛f.فولاد برق.

(5) فولاد برای استفاده حرفه ای - مانند فولاد برای پل ها، فولاد برای کشتی ها، فولاد برای دیگهای بخار، فولاد برای مخازن تحت فشار، فولاد برای ماشین آلات کشاورزی و غیره.

6. طبقه بندی جامع

(1) فولاد معمولی

آ.فولاد ساختاری کربنی: (الف) Q195;(ب) Q215 (A, B);(ج) Q235 (A, B, C);(د) Q255 (A, B);(ه) Q275.

بفولاد ساختاری کم آلیاژ

جفولاد سازه ای معمولی برای اهداف خاص

(2) فولاد با کیفیت بالا (از جمله فولاد با کیفیت بالا)

آ.فولاد ساختاری: (الف) فولاد ساختاری کربنی با کیفیت بالا.(ب) فولاد ساختاری آلیاژی؛ج) فولاد فنر؛(د) فولاد برش آزاد.(ه) فولاد بلبرینگ؛(و) فولاد سازه ای با کیفیت بالا برای اهداف خاص.

بفولاد ابزار: (الف) فولاد ابزار کربنی.ب) فولاد ابزار آلیاژی؛ج) فولاد ابزار با سرعت بالا.

جفولاد عملکرد ویژه: (الف) فولاد ضد زنگ مقاوم در برابر اسید؛(ب) فولاد مقاوم در برابر حرارت؛ج) فولاد آلیاژی گرمایش الکتریکی؛(د) فولاد برق؛(ه) فولاد مقاوم در برابر سایش با منگنز بالا.

7. طبقه بندی شده توسط روش ذوب

(1) با توجه به نوع کوره

آ.فولاد مبدل: (الف) فولاد مبدل اسیدی.(ب) فولاد مبدل پایه.یا (الف) فولاد مبدل دمنده پایین؛(ب) فولاد مبدل جانبی.ج) فولاد مبدل دمیده بالا.

بفولاد کوره الکتریکی: (الف) فولاد کوره قوس الکتریکی.(ب) فولاد کوره الکتروسرباره.(ج) فولاد کوره القایی؛(د) فولاد کوره مصرفی خلاء؛(ه) فولاد کوره پرتو الکترونی.

(2) با توجه به درجه اکسیداسیون و سیستم ریختن

آ.فولاد جوشان؛بفولاد نیمه کشته؛جفولاد کشته شده؛دفولاد کشته ویژه.

4. مروری بر روش های نمایندگی درجه فولاد کشور من

نشانگر درجه محصول به طور کلی با ترکیبی از حروف چینی پینیین، نمادهای عنصر شیمیایی و اعداد عربی نشان داده می شود.همین الان:

①عناصر شیمیایی در گریدهای فولادی با نمادهای شیمیایی بین‌المللی مانند Si، منگنز، کروم و غیره نشان داده می‌شوند.عناصر خاکی کمیاب مخلوط با "RE" (یا "Xt") نشان داده می شوند.

②نام محصول، استفاده، روش های ذوب و ریختن و غیره به طور کلی با حروف اختصاری پینیین چینی نشان داده می شود.

③ محتوای اصلی عنصر شیمیایی (٪) در فولاد با اعداد عربی نشان داده می شود.

هنگامی که از الفبای آوایی چینی برای نشان دادن نام محصول، استفاده، ویژگی ها و روش های فرآیند استفاده می شود، حرف اول به طور کلی از الفبای آوایی چینی انتخاب می شود که نشان دهنده نام محصول است.وقتی با حرف انتخاب شده توسط محصول دیگری تکرار می شود، می توان به جای آن از حرف دوم یا حرف سوم استفاده کرد یا اولین حرف پینیین دو کاراکتر چینی را همزمان انتخاب کرد.

اگر در حال حاضر هیچ حروف چینی و پینیین موجود نیست، نمادهای استفاده شده حروف انگلیسی هستند.

پنج، تقسیم بندی روش نمایندگی گریدهای فولادی در کشور من

1. روش تعیین فولاد ساختاری کربنی و فولاد ساختاری کم آلیاژ با استحکام بالا

فولاد مورد استفاده در بالا معمولا به دو دسته فولاد عمومی و فولاد خاص تقسیم می شود.روش نشان دادن عیار از حروف پینیین چینی نقطه تسلیم یا استحکام تسلیم فولاد، مقدار نقطه تسلیم یا استحکام تسلیم، درجه کیفی فولاد و درجه اکسید زدایی فولاد تشکیل شده است. که در واقع از 4 قسمت تشکیل شده است.

① فولاد ساختاری عمومی حرف پینیین "Q" را که نشان دهنده نقطه تسلیم است، می پذیرد.مقدار نقطه تسلیم (واحد MPa است) و درجه های کیفی (A, B, C, D, E) و روش اکسیداسیون (F, b, Z, TZ) و سایر نمادهای مشخص شده در جدول 1 به ترتیب درجه را تشکیل می دهند.به عنوان مثال: نمرات فولاد ساختاری کربن به صورت: Q235AF، Q235BZ بیان می شود.نمرات فولاد سازه ای کم آلیاژ با مقاومت بالا به صورت: Q345C، Q345D بیان می شود.

Q235BZ به معنای فولاد ساختاری کربن کشته شده با مقدار نقطه تسلیم ≥ 235MPa و درجه کیفیت B است.

دو گرید Q235 و Q345 معمولی ترین گریدهای فولاد مهندسی، گریدهایی با بیشترین تولید و کاربرد و پرکاربردترین گریدها هستند.این دو گرید تقریباً در تمام کشورهای جهان موجود است.

در ترکیب گرید فولاد ساختاری کربنی، نماد "Z" فولاد کشته شده و نماد "TZ" فولاد کشته شده ویژه را می توان حذف کرد، به عنوان مثال: برای فولاد Q235 با گریدهای کیفی C و D به ترتیب، گریدها باید Q235CZ باشد. و Q235DTZ، اما می توان آن را به عنوان Q235C و Q235D حذف کرد.

فولاد سازه ای کم آلیاژ با استحکام بالا شامل فولاد کشته شده و فولاد کشته شده ویژه است، اما نمادی که روش اکسید زدایی را نشان می دهد در پایان گرید اضافه نمی شود.

②فولاد ساختاری ویژه عموماً با نماد "Q" نشان‌دهنده نقطه تسلیم فولاد، مقدار نقطه تسلیم، و نمادهای نشان‌دهنده کاربرد محصول مشخص‌شده در جدول 1، به عنوان مثال: عیار فولاد برای مخازن تحت فشار بیان می‌شود. به عنوان "Q345R"؛درجه فولاد هوازدگی به صورت Q340NH بیان می شود.گریدهای فولادی Q295HP برای جوشکاری سیلندرهای گاز؛نمرات فولاد Q390g برای دیگهای بخار؛گریدهای فولادی Q420q برای پل ها.

③ با توجه به نیاز، تعیین فولاد سازه‌ای کم آلیاژ کم‌منظوره با استحکام بالا نیز می‌تواند از دو عدد عربی (نشان‌دهنده میانگین محتوای کربن، در قسمت‌های هر ده هزار) و نمادهای عنصر شیمیایی، به ترتیب استفاده شود.فولاد سازه ای ویژه کم آلیاژی با استحکام بالا نام تجاری را می توان به ترتیب با استفاده از دو عدد عربی (نشان دهنده میانگین محتوای کربن در قطعات در ده هزار)، نمادهای عنصر شیمیایی و برخی از نمادهای مشخص شده که نشان دهنده استفاده از تولید - محصول.

2. روش نمایندگی فولاد ساختاری کربنی با کیفیت بالا و فولاد فنر کربنی با کیفیت بالا

فولاد ساختاری کربنی با کیفیت بالا ترکیبی از دو عدد عربی (که میانگین محتوای کربن را بر حسب ده هزارم نشان می‌دهد) یا اعداد عربی و نمادهای عنصر را به کار می‌گیرد.

① برای فولاد جوشان و فولاد نیمه کشته، نمادهای "F" و "b" به ترتیب در پایان درجه اضافه می شوند.به عنوان مثال، عیار فولاد در حال جوش با محتوای کربن متوسط ​​0.08٪ به عنوان "08F" بیان می شود.عیار فولاد نیمه کشته با میانگین کربن 0.10٪ به صورت "10b" بیان می شود.

② فولاد کشته شده (به ترتیب S، P≤0.035٪) معمولاً با نمادها مشخص نمی شود.به عنوان مثال: فولاد کشته شده با محتوای کربن متوسط ​​0.45٪، عیار آن به عنوان "45" بیان می شود.

③ برای فولادهای ساختاری کربنی با کیفیت بالا با محتوای منگنز بالاتر، نماد عنصر منگنز پس از اعداد عربی که نشان‌دهنده محتوای کربن متوسط ​​هستند اضافه می‌شود.به عنوان مثال: فولاد با محتوای کربن متوسط ​​0.50٪ و محتوای منگنز 0.70٪ تا 1.00٪، عیار آن به عنوان "50Mn" بیان می شود.

④ برای فولاد ساختاری کربنی با کیفیت بالا (به ترتیب S، P≤0.030٪)، نماد "A" را بعد از درجه اضافه کنید.به عنوان مثال: فولاد ساختاری کربن با کیفیت بالا با میانگین کربن 0.45٪، عیار آن به عنوان "45A" بیان می شود.

⑤فولاد ساختاری کربنی با کیفیت بالا (S≤0.020٪، P≤0.025٪)، نماد "E" را بعد از درجه اضافه کنید.به عنوان مثال: فولاد ساختاری کربنی فوق العاده با کیفیت با محتوای کربن متوسط ​​0.45٪، عیار آن به عنوان "45E" بیان می شود.

روش نمایش گریدهای فولادی فنر کربنی با کیفیت بالا مانند گریدهای فولاد سازه‌ای کربنی با کیفیت بالا است (فولادهای 65، 70، 85، 65Mn به ترتیب در هر دو استاندارد GB/T1222 و GB/T699 وجود دارند).

3. روش تعیین فولاد ساختاری آلیاژی و فولاد آلیاژی فنر

① گریدهای فولادی سازه ای آلیاژی با اعداد عربی و نمادهای استاندارد عناصر شیمیایی نشان داده می شوند.

از دو عدد عربی برای نشان دادن میزان کربن متوسط ​​(در قسمت در ده هزار) استفاده کنید و آن را در سر درجه قرار دهید.

روش بیان محتوای عنصر آلیاژی به شرح زیر است: هنگامی که محتوای متوسط ​​کمتر از 1.50٪ باشد، فقط عنصر در نام تجاری نشان داده می شود، و محتوا به طور کلی نشان داده نمی شود.میانگین محتوای آلیاژ 1.50٪ - 2.49٪، 2.50٪ - 3.49٪، 3.50٪ - 4.49٪، 4.50٪ ~ 5.49٪، ...، به ترتیب به عنوان 2، 3، 4، 5 ... بعد از عناصر آلیاژی نوشته می شود.

به عنوان مثال: میانگین محتوای کربن، کروم، منگنز و سیلیکون به ترتیب 0.30، 0.95، 0.85 درصد و 1.05 درصد فولاد ساختاری آلیاژی است.هنگامی که محتوای S و P ≤0.035٪ باشد، درجه به صورت "30CrMnSi" بیان می شود.

فولاد ساختاری آلیاژی با کیفیت بالا (به ترتیب محتوای S، P ≤0.025٪)، با افزودن نماد "A" در پایان گرید نشان داده می شود.به عنوان مثال: "30CrMnSiA".

برای فولاد سازه‌ای آلیاژی با کیفیت بالا (S≤0.015%، P≤0.025%)، نماد "E" را در انتهای درجه اضافه کنید، به عنوان مثال: "30CrM nSiE".

برای گریدهای فولادی سازه‌ای آلیاژی خاص، نمادی که کاربرد محصول مشخص‌شده در جدول 1 را نشان می‌دهد باید به سر (یا دم) درجه اضافه شود.به عنوان مثال، فولاد 30CrMnSi که مخصوص پیچ های پرچ استفاده می شود، عدد فولاد به صورت ML30CrMnSi بیان می شود.

②روش نمایش درجه فولاد آلیاژی فنر مانند فولاد ساختاری آلیاژی است.

به عنوان مثال: میانگین کربن، سیلیکون و منگنز به ترتیب 60/0، 75/1 و 75/0 درصد فولاد فنری است و عیار آن به صورت «60Si2Mn» بیان می‌شود.برای فولاد فنری با عیار بالا، علامت "A" را در انتهای گرید اضافه کنید و عیار آن به صورت "60Si2MnA" بیان می شود.

4. درجه فولاد برش آزاد

ابزار CNC Xinfa دارای کیفیت عالی و دوام قوی است، برای جزئیات، لطفاً بررسی کنید: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/