Acciai a basso tenore di carbonio: composizione e proprietà

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

L'acciaio a basso tenore di carbonio è onnipresente. La sua popolarità si basa su proprietà fisiche, chimiche e basso costo. Questa lega è ampiamente utilizzata nell'industria e nell'edilizia. Diamo un'occhiata più da vicino a questo tipo di acciaio.

Composizione

L'acciaio è ferro arricchito con carbonio durante il processo di fusione. La fusione del carbonio è caratterizzata dalla presenza di carbonio, che determina le proprietà di base del metallo, e di impurità: fosforo (fino a 0,07%), silicio (fino a 0,35%), zolfo (fino a 0,06%), manganese (fino a 0,8%). Quindi, l'acciaio dolce contiene non più dello 0,25% di carbonio.

Come per altri additivi, manganese e silicio servono a disossidare (rimuovere l'ossigeno dal metallo liquido, che riduce la fragilità durante la deformazione a caldo). Ma una maggiore percentuale di zolfo può portare alla rottura della lega durante il trattamento termico, fosforo - durante il trattamento a freddo.

Metodi per ottenere

La produzione di una lega a basso tenore di carbonio può essere scomposta in più fasi: caricamento di ferro e rottami (carica) nel forno, trattamento termico fino allo stato di fusione, rimozione delle impurità dalla massa.

Possono verificarsi ulteriori colate di acciaio o lavorazioni aggiuntive: con scorie o sottovuoto e gas inerti.

Tre modi vengono utilizzati per eseguire tali processi:

• Fornaci a focolare aperto. L'attrezzatura più comune. Il processo di fusione avviene in poche ore, il che consente ai laboratori di monitorare la qualità della composizione risultante.
• Forni termoconvettori. Prodotto mediante spurgo con ossigeno. Da notare che le leghe così ottenute non sono di alta qualità, in quanto contengono più impurità.
• Forni a induzione ed elettrici. Il processo di produzione prevede l'utilizzo di scorie. In questo modo si ottengono leghe speciali e di alta qualità.

Consideriamo le caratteristiche della classificazione delle leghe.

Viste

L'acciaio a basso tenore di carbonio può essere di tre tipi:

• Qualità regolare. In tali leghe, il contenuto di zolfo non supera lo 0,06%, il fosforo lo 0,07%.
• Qualità. Contiene: zolfo fino allo 0,04%, fosforo fino allo 0,035%.
• Alta qualità. Zolfo fino allo 0,025%, Fosforo fino allo 0,025%
• Qualità speciale. Basso contenuto di impurità: zolfo fino a 0,015%, fosforo - fino a 0,025%.

Come accennato in precedenza, meno impurità, migliore è la qualità della lega.

L'acciaio a basso tenore di carbonio GOST 380-94 di qualità ordinaria è diviso in altri tre gruppi:

• A. Definito dalla sua meccanicaproprietà. La forma di consegna al consumatore si trova più spesso sotto forma di multisezione e lamiera.
• B. Gli indicatori principali sono la composizione chimica e le proprietà. Ottimo per l'azione meccanica a pressione sotto il fattore termico (forgiatura, stampaggio).
• B. Per questi tipi di leghe sono importanti le seguenti proprietà: tecniche, tecnologiche, fisiche, chimiche e, di conseguenza, la composizione.

Secondo il processo di disossidazione, l'acciaio è suddiviso in:

• Calma. Il processo di stagionatura procede senza intoppi. Nessun gas viene rilasciato durante questo processo. Il restringimento si verifica nel mezzo del lingotto.
• Semi calmo. Una visione intermedia dell'acciaio tra composizioni calme e bollenti.
• Ebollizione. La solidificazione avviene con il rilascio di gas. Guaina termoretraibile nascosta.

Caratteristiche di base

L'acciaio a basso tenore di carbonio ha un'elevata duttilità, facile da deformare a freddo ea caldo. Una caratteristica distintiva di questa lega è la buona saldabilità. A seconda degli elementi aggiuntivi, le proprietà dell'acciaio possono cambiare.

Molto spesso, le leghe a basso tenore di carbonio vengono utilizzate nell'edilizia e nell'industria. Ciò è dovuto al prezzo basso e alle buone proprietà di resistenza. Tale lega è anche chiamata strutturale. Le proprietà dell'acciaio dolce sono crittografate nella marcatura. Di seguito esamineremo le sue caratteristiche.

Caratteristiche di marcatura

L'acciaio dolce ordinario ha la lettera CT e il numero. Il numero dovrebbe essere diviso per 100, quindi lo saràcapire la percentuale di carbonio. Ad esempio, CT15 (carbonio 0,15%).

Consideriamo la marcatura e decifrare le designazioni:

• Le prime lettere o la loro assenza indicano l'appartenenza a un particolare gruppo di qualità. Può essere B o C. Se non c'è una lettera, la lega appartiene alla categoria A.
• St sta per acciaio.
• Designazione numerica - percentuale crittografata di carbonio.
• kp, ps - indica una lega bollente o semi-calma. L'assenza di una designazione indica che l'acciaio è calmo (cn).
• La designazione della lettera e il numero dopo di essa rivelano quali impurità sono incluse nella composizione e la loro percentuale. Ad esempio, G - manganese, Yu - alluminio, F - vanadio.

Per gli acciai a basso tenore di carbonio di alta qualità, la scritta "St" non viene inserita nella marcatura.

Si applica anche la codifica a colori. Ad esempio, l'acciaio dolce di grado 10 è bianco. Gli acciai speciali possono essere indicati con lettere aggiuntive. Ad esempio, "K" - è utilizzato nella costruzione di caldaie; OSV - utilizzato per la fabbricazione di assali di carri, ecc.

Prodotti fabbricati

Si possono distinguere diversi gruppi di prodotti siderurgici:

• Lamiera d'acciaio. Sottospecie: lamiera spessa (GOST 19903-74), lamiera sottile (GOST 19904-74), banda larga (GOST 8200-70), striscia (GOST 103-76), ondulata (GOST 8568-78)
• Profili angolari. Scaffale uguale (GOST 8509-93), scaffale disuguale (GOST 8510-86).
• Canali (GOST 8240-93).
• I-travi. Travi a I ordinarie (GOST 8239-89), Travi a I a scaffale largo (GOST 26020-83, STO ASCHM 20-93).
• Tubi.
• Pavimentazione profilata.

A questo elenco vengono aggiunti i profili secondari, formati da saldatura e lavorazione.

Aree di applicazione

La portata dell'acciaio a basso tenore di carbonio è piuttosto ampia e dipende dalla marcatura:

• St 0, 1, 3Gsp. Ampia applicazione nella costruzione. Ad esempio, filo per armatura in acciaio dolce,
• 05kp, 08, 08kp, 08a. Ottimo per stampaggio e trafilatura a freddo (elevata plasticità). Utilizzato nell'industria automobilistica: parti di carrozzeria, serbatoi di carburante, bobine, parti di strutture saldate.
• 10, 15. Usato per parti che non sono soggette a carichi elevati. Tubi caldaia, stampi, giunti, bulloni, viti.
• 18kp. Un'applicazione tipica sono le strutture prodotte mediante saldatura.
• 20, 25. Ampiamente usato per la produzione di elementi di fissaggio. Giunti, punterie per valvole, telai e altre parti di macchine agricole.
• 30, 35. Assi, ruote dentate, ingranaggi, ecc. leggermente caricati.
• 40, 45, 50. Parti a carico medio. Ad esempio, alberi a gomiti, dischi di attrito.
• 60-85. Parti soggette a forti sollecitazioni. Può essere binari ferroviari, ruote di gru, molle, rondelle.

Come puoi vedere, la gamma di prodotti è ampia: non è solo filo di acciaio dolce. Anchequesti sono i dettagli di complessi meccanismi.

Acciai bassolegati e a basso tenore di carbonio: differenze

Per migliorare le caratteristiche della lega, vengono aggiunti elementi di lega.

Gli acciai che contengono una bassa quantità di carbonio (fino a un quarto di percento) e additivi di lega (una percentuale totale fino al 4%) in cheba sono chiamati bassolegati. Tali prodotti laminati mantengono elevate qualità di saldatura, ma allo stesso tempo vengono migliorate proprietà diverse. Ad esempio, resistenza, prestazioni anticorrosione e così via. Di norma, entrambi i tipi vengono utilizzati nelle strutture saldate, che devono resistere a un intervallo di temperatura compreso tra meno 40 e più 450 gradi Celsius.

Caratteristiche di saldatura

La saldatura di acciai a basso tenore di carbonio ha prestazioni elevate. Il tipo di saldatura, gli elettrodi e il loro spessore sono selezionati in base ai seguenti dati tecnici:

• La connessione deve essere sicuramente ben fissata.
• Non devono esserci difetti di cucitura.
• La composizione chimica della cucitura deve essere eseguita secondo gli standard specificati in GOST.
• I giunti saldati devono essere conformi alle condizioni di esercizio (resistenza alle vibrazioni, sollecitazioni meccaniche, condizioni di temperatura).

È possibile utilizzare vari tipi di saldatura, dalla saldatura con elettrodo di consumo di anidride carbonica a quella da gas. Quando si seleziona, tenere conto dell'elevata fusibilità delle leghe a basso tenore di carbonio e bassolegate.

Per quanto riguarda l'applicazione specifica, l'acciaio a basso tenore di carbonio viene utilizzato nelle costruzioni e nell'ingegneria.

Il grado di acciaio viene selezionato in base alle proprietà fisiche e chimiche richieste in uscita. La presenza di elementi di lega può migliorare alcune proprietà (resistenza alla corrosione, temperature estreme), ma anche peggiorarne altre. La buona saldabilità è un altro vantaggio di queste leghe.

Quindi, abbiamo scoperto cosa sono i prodotti in acciaio a basso tenore di carbonio e bassolegati.