1. Tính chất cơ học của thép
1. Điểm lợi nhuận (σs)
Khi thép hoặc mẫu bị kéo căng, khi ứng suất vượt quá giới hạn đàn hồi, ngay cả khi ứng suất không tăng, thép hoặc mẫu vẫn tiếp tục bị biến dạng dẻo rõ ràng. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng chảy dẻo và giá trị ứng suất tối thiểu khi xảy ra hiện tượng chảy dẻo là điểm chảy dẻo. Gọi Ps là ngoại lực tại điểm chảy s, và Fo là diện tích mặt cắt ngang của mẫu, khi đó điểm chảy σs =Ps/Fo(MPa).
2. Cường độ năng suất (σ0,2)
Điểm chảy của một số vật liệu kim loại rất khó thấy và khó đo lường. Do đó, để đo các đặc tính năng suất của vật liệu, người ta quy định ứng suất khi biến dạng dẻo dư vĩnh viễn bằng một giá trị nhất định (thường là 0,2% chiều dài ban đầu), được gọi là điều kiện. Cường độ năng suất hay đơn giản là cường độ năng suất σ0,2.
3. Độ bền kéo (σb)
Giá trị ứng suất tối đa mà vật liệu đạt được từ lúc bắt đầu cho đến thời điểm đứt gãy trong quá trình kéo giãn. Nó thể hiện khả năng chống gãy của thép. Tương ứng với cường độ kéo là cường độ nén, cường độ uốn, v.v. Gọi Pb là lực kéo tối đa đạt được trước khi vật liệu bị đứt và Fo là diện tích mặt cắt ngang của mẫu thì cường độ kéo σb=Pb/Fo (MPa ).
4. Độ giãn dài (δs)
Sau khi vật liệu bị đứt, tỷ lệ độ giãn dài dẻo của nó so với chiều dài của mẫu ban đầu được gọi là độ giãn dài hoặc độ giãn dài.
5. Tỷ suất lợi nhuận (σs/σb)
Tỷ lệ điểm năng suất (cường độ năng suất) của thép với độ bền kéo được gọi là tỷ lệ năng suất. Tỷ lệ năng suất càng lớn thì độ tin cậy của các bộ phận kết cấu càng cao. Thông thường, tỷ lệ năng suất của thép cacbon là 0,6-0,65, của thép kết cấu hợp kim thấp là 0,65-0,75 và của thép kết cấu hợp kim là 0,84-0,86.
6. Độ cứng
Độ cứng biểu thị khả năng của vật liệu chống lại lực ép của vật cứng vào bề mặt của nó. Đây là một trong những chỉ số hiệu suất quan trọng của vật liệu kim loại. Nói chung, độ cứng càng cao thì khả năng chống mài mòn càng tốt. Các chỉ số độ cứng thường được sử dụng là độ cứng Brinell, độ cứng Rockwell và độ cứng Vickers.
1) Độ cứng Brinell (HB)
Nhấn một quả bóng thép cứng có kích thước nhất định (thường có đường kính 10 mm) vào bề mặt vật liệu với tải trọng nhất định (thường là 3000kg) và giữ nó trong một khoảng thời gian. Sau khi bỏ tải trọng, tỷ lệ tải trọng với diện tích vết lõm là giá trị độ cứng Brinell (HB).
2) Độ cứng Rockwell (HR)
Khi HB>450 hoặc mẫu quá nhỏ, không thể sử dụng phép đo độ cứng Brinell và thay vào đó nên sử dụng phép đo độ cứng Rockwell. Nó sử dụng một hình nón kim cương có góc đỉnh 120 ° hoặc một quả bóng thép có đường kính 1,59mm và 3,18mm để ấn vào bề mặt vật liệu cần thử dưới một tải trọng nhất định và độ cứng của vật liệu thu được từ độ sâu của vết lõm. Theo độ cứng của vật liệu thử, nó có thể được biểu thị theo ba thang đo khác nhau:
HRA: Đó là độ cứng thu được bằng cách sử dụng tải trọng 60kg và đầu đo hình nón kim cương, và được sử dụng cho các vật liệu có độ cứng cực cao (chẳng hạn như cacbua xi măng, v.v.).
HRB: Là độ cứng thu được khi sử dụng tải trọng 100kg và viên bi thép cứng có đường kính 1,58mm. Nó được sử dụng cho các vật liệu có độ cứng thấp hơn (như thép ủ, gang, v.v.).
HRC: Đó là độ cứng thu được bằng cách sử dụng tải trọng 150kg và đầu đo hình nón kim cương, được sử dụng cho các vật liệu có độ cứng cao (chẳng hạn như thép cứng, v.v.).
3) Độ cứng Vickers (HV)
Sử dụng mũi nhọn hình nón vuông kim cương có tải trọng dưới 120kg và góc đỉnh 136° để ấn vào bề mặt vật liệu và chia diện tích bề mặt của hố lõm cho giá trị tải để thu được giá trị độ cứng Vickers (HV ).
2. Kim loại đen và kim loại màu
1. Kim loại đen
Đề cập đến hợp kim của sắt và sắt. Chẳng hạn như thép, gang, ferroalloy, gang, v.v. Cả thép và gang đều là hợp kim dựa trên sắt với carbon là nguyên tố phụ gia chính, gọi chung là hợp kim sắt-carbon.
Gang là sản phẩm được tạo ra bằng cách nung quặng sắt trong lò cao, chủ yếu được sử dụng để sản xuất thép và đúc.
Luyện gang trong lò nung sắt để thu được gang (hợp kim sắt-cacbon lỏng có hàm lượng cacbon lớn hơn 2,11%) và đúc gang lỏng thành vật đúc, loại gang này được gọi là gang.
Ferroalloy là một hợp kim bao gồm sắt, silicon, mangan, crom, titan và các nguyên tố khác. Ferroalloy là một trong những nguyên liệu thô để sản xuất thép. Nó được sử dụng làm chất khử oxy và phụ gia nguyên tố hợp kim cho thép trong quá trình luyện thép.
Hợp kim sắt-cacbon có hàm lượng cacbon dưới 2,11% được gọi là thép, thép thu được bằng cách cho gang để luyện thép vào lò luyện thép và nấu chảy theo một quy trình nhất định. Các sản phẩm thép bao gồm phôi thép, tấm đúc liên tục và đúc trực tiếp vào các loại thép đúc khác nhau. Nói chung, thép thường dùng để chỉ thép được cán thành các sản phẩm thép khác nhau.
2. Kim loại màu
Còn được gọi là kim loại màu, nó dùng để chỉ các kim loại và hợp kim không phải kim loại màu, như đồng, thiếc, chì, kẽm, nhôm và đồng thau, đồng, hợp kim nhôm và hợp kim chịu lực. Ngoài ra, crom, niken, mangan, molypden, coban, vanadi, vonfram, titan, v.v. cũng được sử dụng trong công nghiệp. Những kim loại này chủ yếu được sử dụng làm chất bổ sung hợp kim để cải thiện hiệu suất của kim loại. Trong số đó, vonfram, titan, molypden, v.v. được sử dụng nhiều nhất để sản xuất dao. hợp kim cứng. Các kim loại màu trên được gọi là kim loại công nghiệp, ngoài kim loại quý: bạch kim, vàng, bạc, v.v. và các kim loại hiếm, bao gồm uranium phóng xạ, radium, v.v.
3. Phân loại thép
Ngoài sắt và carbon, các thành phần chính của thép bao gồm silicon, mangan, lưu huỳnh và phốt pho.
Có nhiều phương pháp phân loại thép khác nhau và các phương pháp chính như sau:
1. Phân loại theo chất lượng
(1) Thép thông thường (P<0,045%, S>0,050%)
(2) Thép chất lượng cao (cả P và S 0,035%)
(3) Thép chất lượng cao (P<0,035%, S<0,030%)
2. Phân loại theo thành phần hóa học
(1) Thép cacbon: a. Thép cacbon thấp (C<0,25%); b. Thép cacbon trung bình (C<0,25～0,60%); c. Thép carbon cao (C<0,60%).
(2) Thép hợp kim: a. Thép hợp kim thấp (tổng hàm lượng các nguyên tố hợp kim ≤ 5%); b. Thép hợp kim trung bình (tổng hàm lượng nguyên tố hợp kim > 5-10%); c. Thép hợp kim cao (tổng hàm lượng nguyên tố hợp kim > 10%).
3. Phân loại theo phương pháp tạo hình
(1) thép rèn; (2) thép đúc; (3) thép cán nóng; (4) thép kéo nguội.
4. Phân loại theo cấu trúc kim loại
(1) Trạng thái ủ: a. thép hypoeutectoid (ferit + ngọc trai); b. thép eutectoid (ngọc trai); c. thép siêu cùng tích (ngọc trai + xi măngit); d. Thép cường độ cao (ngọc trai + xi măng).
(2) Trạng thái chuẩn hóa: a. thép ngọc trai; b. thép bainit; c. thép martensitic; d. thép austenit.
(3) Không thay đổi pha hoặc thay đổi pha một phần
5. Phân loại theo mục đích
(1) Thép xây dựng và kỹ thuật: a. Thép kết cấu carbon thông thường; b. Thép kết cấu hợp kim thấp; c. Thép gia cố.
(2) Kết cấu thép:
Một. Thép chế tạo máy: (a) Thép kết cấu đã tôi và tôi; (b) Thép kết cấu được tôi cứng bề mặt: bao gồm thép cacbon hóa, thép amoniăt và thép tôi bề mặt; (c) Thép kết cấu dễ cắt; (d) Độ dẻo nguội Thép tạo hình: bao gồm thép dập nguội và thép dập nguội.
b. Thép lò xo
c. Thép chịu lực
(3) Thép dụng cụ: a. thép công cụ carbon; b. thép công cụ hợp kim; c. thép công cụ tốc độ cao.
(4) Thép tính năng đặc biệt: a. Thép không gỉ chịu axit; b. Thép chịu nhiệt: bao gồm thép chống oxy hóa, thép chịu nhiệt, thép van; c. Thép hợp kim sưởi ấm bằng điện; d. Thép chống mài mòn; đ. Thép nhiệt độ thấp; f. Thép điện.
(5) Thép chuyên dụng - như thép làm cầu, thép đóng tàu, thép làm nồi hơi, thép làm bình chịu áp lực, thép làm máy móc nông nghiệp, v.v.
6. Phân loại toàn diện
(1) Thép thông thường
Một. Thép kết cấu cacbon: (a) Q195; (b) Q215 (A, B); (c) Q235 (A, B, C); (d) Q255 (A, B); (e) Q275.
b. Thép kết cấu hợp kim thấp
c. Thép kết cấu thông thường cho các mục đích cụ thể
(2) Thép chất lượng cao (bao gồm cả thép chất lượng cao cao cấp)
Một. Thép kết cấu: (a) thép kết cấu cacbon chất lượng cao; (b) thép kết cấu hợp kim; (c) thép lò xo; (d) thép dễ cắt; (e) thép chịu lực; (f) thép kết cấu chất lượng cao cho các mục đích cụ thể.
b. Thép công cụ: (a) thép công cụ cacbon; (b) thép công cụ hợp kim; (c) thép công cụ tốc độ cao.
c. Thép tính năng đặc biệt: (a) thép không gỉ chịu axit; (b) thép chịu nhiệt; (c) thép hợp kim nung nóng bằng điện; (d) thép điện; (e) thép chịu mài mòn mangan cao.
7. Phân loại theo phương pháp nấu chảy
(1) Theo loại lò
Một. Thép chuyển hóa: (a) Thép chuyển hóa axit; (b) thép chuyển đổi cơ bản. Hoặc (a) thép chuyển đổi thổi đáy; (b) thép chuyển đổi thổi ngang; (c) thép chuyển đổi thổi từ trên xuống.
b. Thép lò điện: (a) Thép lò điện hồ quang; (b) thép lò điện xỉ; (c) thép lò cảm ứng; (d) thép lò tiêu hao chân không; (e) thép lò chùm tia điện tử.
(2) Theo mức độ khử oxy và hệ thống rót
Một. Đun sôi thép; b. Thép bán sát thương; c. Thép bị giết; d. Thép giết đặc biệt.
4. Tổng quan về phương pháp thể hiện mác thép của nước tôi
Dấu hiệu phân loại sản phẩm thường được biểu thị bằng sự kết hợp của các chữ cái bính âm tiếng Trung, ký hiệu nguyên tố hóa học và chữ số Ả Rập. Ngay lập tức:
①Các nguyên tố hóa học trong các loại thép được biểu thị bằng các ký hiệu hóa học quốc tế, chẳng hạn như Si, Mn, Cr…v.v. Các nguyên tố đất hiếm hỗn hợp được biểu thị bằng “RE” (hoặc “Xt”).
②Tên sản phẩm, cách sử dụng, phương pháp nấu chảy và rót, v.v. thường được thể hiện bằng các chữ cái viết tắt của Bính âm Trung Quốc.
③Hàm lượng nguyên tố hóa học chính (%) trong thép được biểu thị bằng chữ số Ả Rập.
Khi bảng chữ cái phiên âm tiếng Trung được sử dụng để chỉ tên sản phẩm, cách sử dụng, đặc điểm và phương pháp xử lý, chữ cái đầu tiên thường được chọn từ bảng chữ cái phiên âm tiếng Trung đại diện cho tên sản phẩm. Khi nó được lặp lại với chữ cái được chọn bởi một sản phẩm khác, có thể sử dụng chữ cái thứ hai hoặc chữ cái thứ ba hoặc có thể chọn chữ cái bính âm đầu tiên của hai ký tự tiếng Trung cùng một lúc.
Nếu tạm thời không có ký tự tiếng Trung và bính âm thì các ký hiệu được sử dụng là các chữ cái tiếng Anh.
Năm, phân khu về cách trình bày mác thép ở nước ta
1. Phương pháp ký hiệu thép kết cấu cacbon và thép kết cấu cường độ cao hợp kim thấp
Thép được sử dụng ở trên thường được chia thành hai loại: thép thông thường và thép đặc biệt. Phương pháp chỉ ra loại bao gồm các chữ cái bính âm tiếng Trung của điểm chảy hoặc cường độ chảy của thép, giá trị của điểm chảy hoặc cường độ chảy, cấp chất lượng của thép và mức độ khử oxy của thép, mà thực sự bao gồm 4 phần.
①Thép kết cấu thông thường sử dụng chữ cái bính âm “Q” đại diện cho điểm năng suất. Giá trị điểm năng suất (đơn vị là MPa) và cấp chất lượng (A, B, C, D, E) và phương pháp khử oxy (F, b, Z, TZ) và các ký hiệu khác được quy định trong Bảng 1 tạo thành cấp theo thứ tự. Ví dụ: mác thép kết cấu cacbon được biểu thị là: Q235AF, Q235BZ; Các loại thép kết cấu cường độ cao hợp kim thấp được biểu thị bằng: Q345C, Q345D.
Q235BZ có nghĩa là thép kết cấu cacbon đã khử có giá trị điểm chảy ≥ 235MPa và chất lượng loại B.
Hai loại Q235 và Q345 là loại thép kỹ thuật điển hình nhất, loại có sản lượng và công dụng lớn nhất, cũng như loại được sử dụng rộng rãi nhất. Hai loại này có sẵn ở hầu hết các nước trên thế giới.
Trong thành phần cấp của thép kết cấu cacbon, có thể bỏ ký hiệu “Z” của thép bị khử và ký hiệu “TZ” của thép bị giết đặc biệt, ví dụ: đối với thép Q235 có cấp chất lượng C và D tương ứng thì cấp phải là Q235CZ và Q235DTZ, nhưng có thể bỏ qua vì Q235C và Q235D.
Thép kết cấu cường độ cao hợp kim thấp bao gồm thép khử và thép khử đặc biệt, nhưng ký hiệu chỉ phương pháp khử oxy không được thêm vào cuối cấp.
②Thép kết cấu đặc biệt thường được biểu thị bằng ký hiệu “Q” tượng trưng cho điểm chảy của thép, giá trị của điểm chảy và các ký hiệu tượng trưng cho việc sử dụng sản phẩm được chỉ định trong Bảng 1, ví dụ: loại thép dùng cho bình chịu áp lực được thể hiện là “Q345R”; mác thép phong hóa được biểu thị là Q340NH; Mác thép Q295HP dùng để hàn bình gas; Các loại thép Q390g dùng cho nồi hơi; Các loại thép Q420q dùng cho cầu.
③Theo nhu cầu, việc chỉ định thép kết cấu cường độ cao hợp kim thấp thông dụng cũng có thể sử dụng hai chữ số Ả Rập (biểu thị hàm lượng carbon trung bình, tính bằng phần mười nghìn) và ký hiệu nguyên tố hóa học, được biểu thị theo thứ tự; thép kết cấu cường độ cao hợp kim thấp đặc biệt. Tên thương hiệu cũng có thể được thể hiện theo trình tự bằng cách sử dụng hai chữ số Ả Rập (biểu thị hàm lượng carbon trung bình tính bằng phần mười nghìn), ký hiệu nguyên tố hóa học và một số ký hiệu cụ thể thể hiện việc sử dụng thép. sản phẩm.
2. Phương pháp biểu diễn thép kết cấu cacbon chất lượng cao và thép lò xo cacbon chất lượng cao
Thép kết cấu carbon chất lượng cao sử dụng sự kết hợp của hai chữ số Ả Rập (biểu thị hàm lượng carbon trung bình tính bằng phần mười nghìn) hoặc chữ số Ả Rập và ký hiệu nguyên tố.
① Đối với thép sôi và thép bán sát trùng, ký hiệu “F” và “b” lần lượt được thêm vào cuối cấp. Ví dụ, loại thép sôi có hàm lượng cacbon trung bình là 0,08% được biểu thị là “08F”; loại thép bán sát trùng có hàm lượng carbon trung bình là 0,10% được biểu thị bằng “10b”.
② Thép đã qua chế biến (tương ứng là S, P 0,035%) thường không được đánh dấu bằng ký hiệu. Ví dụ: thép bị khử có hàm lượng carbon trung bình là 0,45%, hạng của nó được biểu thị là “45”.
③ Đối với thép kết cấu carbon chất lượng cao có hàm lượng mangan cao hơn, ký hiệu nguyên tố mangan được thêm vào sau chữ số Ả Rập biểu thị hàm lượng carbon trung bình. Ví dụ: thép có hàm lượng carbon trung bình là 0,50% và hàm lượng mangan từ 0,70% đến 1,00%, cấp của nó được biểu thị là “50Mn”.
④ Đối với thép kết cấu carbon chất lượng cao cao cấp (tương ứng là S, P 0,030%), thêm ký hiệu “A” sau cấp. Ví dụ: thép kết cấu carbon chất lượng cao cao cấp có hàm lượng carbon trung bình là 0,45%, cấp của nó được biểu thị là “45A”.
⑤Thép kết cấu cacbon chất lượng cao siêu cao cấp (S≤0,020%, P<0,025%), thêm ký hiệu “E” sau cấp. Ví dụ: thép kết cấu carbon chất lượng siêu cao có hàm lượng carbon trung bình là 0,45%, cấp của nó được biểu thị là “45E”.
Phương pháp biểu diễn của các loại thép lò xo carbon chất lượng cao cũng giống như các loại thép kết cấu carbon chất lượng cao (thép 65, 70, 85, 65Mn tồn tại ở cả hai tiêu chuẩn GB/T1222 và GB/T699 tương ứng).
3. Phương pháp ký hiệu thép kết cấu hợp kim và thép lò xo hợp kim
① Các loại thép kết cấu hợp kim được thể hiện bằng chữ số Ả Rập và ký hiệu nguyên tố hóa học tiêu chuẩn.
Sử dụng hai chữ số Ả Rập để biểu thị hàm lượng cacbon trung bình (tính bằng phần mười nghìn) và đặt nó ở đầu cấp.
Phương pháp biểu thị hàm lượng nguyên tố hợp kim như sau: khi hàm lượng trung bình nhỏ hơn 1,50%, chỉ có thành phần đó được ghi trong nhãn hiệu và nội dung thường không được ghi rõ; hàm lượng hợp kim trung bình là 1,50%～2,49%, 2,50%～3,49%, 3,50%～4,49%, 4,50%～ 5,49%, …, viết tương ứng là 2, 3, 4, 5 … sau các nguyên tố hợp kim.
Ví dụ: hàm lượng trung bình của carbon, crom, mangan và silicon lần lượt là 0,30%, 0,95%, 0,85% và 1,05% của thép kết cấu hợp kim. Khi hàm lượng S và P nhỏ hơn 0,035% thì cấp được biểu thị là “30CrMnSi”.
Thép kết cấu hợp kim chất lượng cao (hàm lượng S, P lần lượt 0,025%), được biểu thị bằng cách thêm ký hiệu “A” vào cuối cấp. Ví dụ: “30CrMnSiA”.
Đối với thép kết cấu hợp kim chất lượng cao cấp đặc biệt (S<0,015%, P<0,025%), thêm ký hiệu “E” vào cuối mác, ví dụ: “30CrM nSiE”.
Đối với các loại thép kết cấu hợp kim đặc biệt, phải thêm ký hiệu thể hiện công dụng của sản phẩm quy định trong Bảng 1 vào phần đầu (hoặc phần đuôi) của loại đó. Ví dụ, thép 30CrMnSi được sử dụng đặc biệt để tán đinh vít, số thép được biểu thị bằng ML30CrMnSi.
②Phương pháp biểu thị loại thép lò xo hợp kim giống như phương pháp biểu thị loại thép kết cấu hợp kim.
Ví dụ: hàm lượng carbon, silicon và mangan trung bình lần lượt là 0,60%, 1,75% và 0,75% trong thép lò xo và cấp của nó được biểu thị là “60Si2Mn”. Đối với thép lò xo chất lượng cao cao cấp, thêm ký hiệu “A” vào cuối cấp và cấp của nó được biểu thị là “60Si2MnA”.
4. Mác thép cắt tự do
Dụng cụ CNC Xinfa có chất lượng tuyệt vời và độ bền cao, để biết chi tiết, vui lòng kiểm tra: https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
Thời gian đăng: 21/06/2023
