ייעוד פלדה: סיווג, סימון ופרשנות

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

היום, יש מגוון עצום של פלדות מיוצרות. כל מומחה שעוסק בהם צריך להיות מסוגל להבחין ביניהם ולעשות זאת מהר מספיק. כדי לקבוע את ההרכב הכימי והתכונות הפיזיקליות, פותחו כינויי פלדה שכדאי לדעת.

סיווג כללי של פלדה

קודם כל, כדאי להבין שהפלדה עצמה היא סגסוגת המורכבת ממתכת ופחמן. הנקודה החשובה השנייה היא שפחמן מכיל לא יותר מ-2, 14% בהרכב. היא מעניקה קשיות לפלדה, אך עם עלייתה תגדל גם השבריריות של חומר הגלם. יתר על כן, ראוי לציין כי הסיווג הבסיסי של פלדה מבוסס על ההרכב הכימי של הסגסוגת. על בסיס זה, שתי קבוצות גדולות נבדלות - פחמן וסגסוגת. פלדות פחמן, בתורן, מחולקות לפחמן נמוך, פחמן בינוני ופחמן גבוה. התוכן של היסוד העיקרי בהם הוא: עד 0.25%, מ-0.25% ל-0.6%, יותר מ-0.6%, בהתאמה. עבור פלדות סגסוגת, יש גם סיווג דומה לקבוצות קטנות יותר. סגסוגת נמוכהמכילים עד 2.5% של יסודות סגסוגת, סגסוגת בינונית - מ-2.5% עד 10%, סגסוגת גבוהה - יותר מ-10%.

פלדה, בהתאם לתכונות הפיזיקליות שלה, ניתנת לחלוקה נוספת למבנה ולכלי. קטגוריית החומרים הראשונה מיועדת לשימוש נוסף בתחום התעשייה והבנייה, רוב כלי החיתוך ומכשירי המדידה מותכים מחומרי גלם מהקטגוריה השנייה.

פענוח פלדות מבניות

תוכל להתחיל עם כמה דוגמאות פשוטות של ייעודי פלדה. לדוגמה, פלדה מבנית, שאין בהרכבה אלמנטים מתג, ומאופיינת גם באיכות רגילה, מסומנת באותיות "St". בדרך כלל אחרי האותיות האלה יש מספרים. הם מציינים את תכולת הפחמן בסוג מסוים של סגסוגת, והחישוב הוא בעשיריות האחוז. אם מספרים אלה מלווה בשילוב של אותיות כגון "KP", אז זה מצביע על מעבר לא שלם של תהליך דה-oxidation פלדה בכבשן. בדרך זו, מתקבלת סגסוגת מסוג רותח, כפי שמצוין על ידי ייעוד הפלדה "KP". אם הם לא, אז חומר הגלם שייך לסוג הרגוע.

פלדה מבנית בסגסוגת נמוכה תסומן לפי עיקרון מעט שונה. נניח כי ייעוד הפלדה הוא 09G2S. מוצר זה יכיל 0.9% פחמן, וסיליקון ומנגן משמשים כיסודות סגסוגת. התוכן שלהם במוצר זה הוא בטווח של 2.5%. לסימון דומה יש, למשל,חומר 10HSND ו-15 HSND. כפי שאתה יכול לראות, ההבדל העיקרי הוא רק בתכולה הכמותית של פחמן. גם מייעוד המותג התברר שלאף אחת מהאותיות אין ערך מספרי. זה מצביע על כך שכל אחד מיסודות הסגסוג המפורטים כלול בהרכב של לא יותר מ-1% מהמסה הכוללת.

יש סוג אחר של סימון - 20X, 30X וכו'. גם זו פלדה מסגסוגת מבנית, אבל כרום יהיה המרכיב העיקרי בהרכב שלה. במקרה זה, הספרה הראשונה מציינת את תכולת הפחמן במאות האחוז, לא בעשיריות. דוגמה לפלדה כזו היא 30KhGSA. כמות הפחמן תהיה 0.3%, ומהתוספים - סיליקון, מנגן וכרום. אין מקדמים דיגיטליים, כלומר התוכן של כל אחד מהם אינו עולה על 1-1.5%.

מגוון של ייעודים

הייעוד של דרגות פלדה לא תמיד מציין את התוכן של חומר כלשהו. במקרים מסוימים, ייעוד האותיות יקבע את השתייכותו של חומר הגלם לכל סוג, קבוצת סחורות. לדוגמה, ישנה קבוצה מסוימת של פלדות מבניות, המיועדת לייצור מיסבים. לכל הסגסוגות השייכות לקטגוריה זו יש את האות "Ш" בייעודן, ניצבת ממש בתחילת הסימון. לאחריו, ייעודם של אלמנטים מפלדה ממשיך עם אינדיקציה לתכולתם הכמותית. לדוגמה, מותגי מוצרים ШХ4 ו-ШХ15. בנוסף לברזל ולפחמן, ההרכב כולל כרום בכמות של 0.4% ו-1.5%, בהתאמה.

תכונה נוספת של סימון היא הכנסת אות"ל". הוא ממוקם מיד אחרי הספרות הראשונות, המציינות את כמות הפחמן. הנוכחות של מכתב זה בייעוד פלדה מבנית מעידה על היותה שייכת למעמד הלא-מגוגתי. כמו כן, חומרי גלם המסומנים "K" מיועדים ליצירת דודי קיטור וכלי קיטור שיופעלו בעתיד בלחץ גבוה. הסימון נראה די פשוט, למשל, 20K, 22K וכו'.

בסוף הסימון של פלדה מבנית, האות "L" יכולה לעמוד. נוכחותו מצביעה על כך שהמוצרים הם סגסוגת ובעלי תכונות יציקה משופרות (40ХЛ).

בנייה, סגסוגת כלי

אותיות בייעוד פלדה ממלאות תפקיד מכריע, כפי שניתן לראות. אז, למשל, בלי לדעת את הפענוח שלהם, יהיה קשה להתמודד עם סוג הבנייה של פלדה. ראשית, חומרי גלם כאלה יסומנו באות "C" כבר בהתחלה. המספרים שמגיעים מיד אחריו אינם מעידים על תכולת הפחמן, אלא על חוזק התפוקה של החומר. בנוסף לאות הראשית, משתמשים גם בכמה כינויי עזר. האות "T" מציינת שהפלדה עברה מוצרים מגולגלים מחוזקים בחום, "K" - כינוי לעמידות מוגברת בפני קורוזיה, "D" - התוכן הכמותי המוגבר של נחושת בסגסוגת.

באשר לפענוח הייעוד של פלדה מסוג כלי, הוא מתחיל באות "U" ממש בהתחלה. היא זו שמציינת שחומר הגלם שייך למכשירסוּג. במקרה זה, כמו במקרה המבני, המספרים הבאים יציינו את תכולת הפחמן בהרכב. יתרה מכך, יש לציין כי פלדת כלי יכולה להיות איכותית ואיכותית. האות "A" בסוף הסימון של סגסוגת כזו תעזור להפריד אותם מהציונים הרגילים. כמו כן, בהרכב עשויה להיות לעיתים תכולה מוגברת של מנגן, במידת הצורך לשימוש עתידי. קומפוזיציות כאלה יהיו עם אות נוספת "G" בסימון. סימון פלדת כלי נראה כך: U8, U8A או U8GA.

בנוסף, ראוי לציין שהייעוד של פלדות סגסוגת מסוג כלים מתבצע על פי אותם כללים כמו ייעוד פלדות מבניות.

פלדה חשמלית במהירות גבוהה

אם אנחנו מדברים על הקטגוריה של סגסוגות מהירות, אז הסימון שלהן מתחיל באות "P". מיד אחריו מופיעים מספרים המציינים את התוכן הכמותי של טונגסטן בסגסוגת. יתר על כן, הכל הולך על פי אותו עיקרון שתואר לעיל. מוזנת אות המציינת אלמנט מסוים, ולאחריה מצוין מספר המציין את מספר האלמנטים בהרכב.

תכונה של סגסוגות כאלה היא שהסימון שלהן אף פעם לא מציין את האות ואת הייעוד המספרי של כרום, מכיוון שהתוכן שלו בחומר מסוג זה הוא תמיד 4%. אותו הדבר חל על פחמן, אבל התוכן שלו יהיה פרופורציונלי לתכולת הונדיום בהרכב. בדרך כלל כמות הונדיום נמוכה מ-2.5%, ולכן לא מצוין אות ולא מספר.אם, מסיבה כלשהי, התוכן של האלמנט עולה, אזי ייעודו מוכנס לסימון בסוף. הייעוד של פלדת פחמן מהירה כוללת בדרך כלל אותיות כמו H, X, Yu, T, המציינות את התוכן של ניקל, כרום, אלומיניום וטיטניום, בהתאמה.

כדאי במיוחד להדגיש את הייעוד של סגסוגות חשמליות לא מגוגות. הם נקראים לעתים קרובות ברזל טכני. התכונה העיקרית שלהם היא ההתנגדות החשמלית המינימלית, המושגת על ידי תכולת פחמן נמוכה במיוחד - כ-0.04%. אם אנחנו מדברים על התכונות של סימון סוג זה של ברזל טכני, אז זה מורכב בהיעדר מוחלט של אותיות, יש כאן רק מספרים. לדוגמה, פלדה 10880 או 20880. הספרה הראשונה תציין את סוג העיבוד של הסגסוגת, אשר ניתן לגלגול חם או לזייף - 1, מכויל - 2. הספרה השנייה מציינת את מקדם ההזדקנות של המתכת. במקרה זה, 0 מציין שהמקדם אינו מנורמל, 1 - מנורמל. הספרה השלישית תציין שהחומר שייך לקבוצה מסוימת לפי המאפיין שייבחר כעיקרי. שתי הספרות האחרונות, כלומר הרביעית והחמישית, יציינו את מקדם המאפיין שנבחר.

עקרונות הייעוד עצמם פותחו עוד בברית המועצות. ייעוד GOST של פלדות, המשמש כיום, מבוסס גם על מסמכים סובייטיים. בהתאם לכך, פלדה מסומנת ב-GOST לא רק ברוסיה, אלא גם במדינות חבר העמים.

ייעודיסודות סגסוגת

כפי שכבר התברר, יסודות סגסוגת הם תוספים מיוחדים המוכנסים להרכב על מנת לשנות כל תכונות ומאפיינים פיזיקליים. על מנת לפענח בהצלחה סוגים אלו של סגסוגות, יש צורך לדעת את ייעודם של אלמנטים מתגזרים בסגסוגת פלדה.

עבור ייעוד, אותיות כאלה משמשות כמו: X, C, T, D, V, G, F, R, A, N, K, M, B, E, C, Yu. ייעודי אותיות אלה תואמים ליסודות כימיים כאלה כמו: Cr, Si, Ti, Cu, Wo, Mn, W, B, N, Ni, Co, Mo, Nb, Se, Zr, Al. כדי לפענח, אתה צריך לדעת אילו יסודות מוגדרים בצורה זו: כרום, סיליקון, טיטניום, נחושת, טונגסטן, מנגן, ונדיום, בורון, חנקן, ניקל, קובלט, מוליבדן, ניוביום, סלניום, זירקוניום, אלומיניום, בהתאמה.

פלדות סגסוגת

ייעודם מתבצע על פי אותם עקרונות שתוארו לעיל. כאשר הספרות הראשונות הן תכולת הפחמן, ולאחר מכן יש רשימה של תוספים המציינים את תוכנם במספרים המוזנים מיד לאחר ייעוד האלמנט.

עם זאת, יש סיווג נוסף של פלדות סגסוגות - לפי איכות. האיכות של סגסוגות כאלה תלויה בכמות הגופרית והזרחן, שהם זיהומים מזיקים שלא ניתן לסלק לחלוטין.

בעיקרון, כל הפלדות שייכות לסגסוגות איכותיות. תכולת הגופרית והזרחן בחומרים כאלה היא כ-0.035%, והסימון שלהם הוא סטנדרטי, שתואר לעיל. בהמשך מגיעים ציונים איכותיים של סגסוגות. הם מכילים גופרית והזרחן הופחת ל-0.025%. בסוף כל מותג של פלדת סגסוגת איכותית, נקבעת האות A. והקבוצה האחרונה, השלישית, פלדה איכותית במיוחד. כמות הגופרית בהרכב היא עד 0.015%, זרחן עד 0.025%. חומרי גלם מסוג זה מסומנים באות "Ш", המוגדרת בסוף וכתובה במקף.

כדוגמה, שקול פלדה X5CrNi18-10. המספר 5 מציין את תכולת הפחמן במאות האחוז, מה שאומר שכאן הוא 0.05%. לאחר מכן מגיעים הכינויים Cr ו-Ni, המראים שההרכב מכיל כרום וניקל. לאחר מכן מגיעים המספרים לייעוד הכמותי של שני היסודות הללו 18% ו-10%, בהתאמה. הייחודיות של סימון פלדות סגסוגת היא שאחרי האות אולי לא יהיה מקדם מספרי בכלל. זה אומר שהוא נמצא בסגסוגת מ-1 עד 1.5%. עם עלייה בשבר המסה של יסוד כלשהו, תצוין הכמות שלו.

נירוסטה

נירוסטה מסומנת כמו כל חומר גלם אחר. ייעודו של סוג זה של סגסוגת נועד להצביע על הרכבו הכימי ולחשוף את תכונותיו העיקריות, דבר חשוב מאוד.

מכיוון שהסגסוגת מיוצרת במדינות רבות ברחבי העולם, ייעודה של נירוסטה עשוי להיות בהתאם לכללים בינלאומיים. עם זאת, כיום אין כללים כאלה, ולכן מדינות שונות מונחות על ידי המסמכים הרגולטוריים שלהן בעת סימון מוצרים. לדוגמה, יצרני פלדה אירופאים מסמנים את הסחורה שלהם בהתאםכללים EN 100 27. הפדרציה הרוסית מסתמכת על הוראות GOST, שפותחה על בסיס תקני סימון סובייטיים.

לדוגמה, פלדת אל-חלד P265BR היא סגסוגת המיוצרת באירופה. האות הראשונה מציינת שהפלדה מיועדת לייצור מכלי לחץ. המספרים הם הערך של חוזק התפוקה של הסגסוגת, שהוא 265 N/mm2. שתי האותיות האחרונות הן ייעוד נוסף. "B" מציין שהפלדה תשמש לבליל הגז הדחוס, "R" מציין את טמפרטורת החדר.

רכיבים ליצירת נירוסטה והייעוד שלהם

באשר לייעוד של נירוסטה ברוסיה, על פי GOST, כל ייעודי האותיות של יסודות כימיים מאוחדים, ולאחר מכן לדעת את הפענוח שלהם, אתה יכול בקלות לקבוע את הרכב ותכונות החומר.

כולל:

• С - סיליקון. הוא מוכנס להרכב כדי למנוע היווצרות אבנית על פני המתכת לאחר טיפול בחום.
• Yu - אלומיניום. רכיב זה מתווסף כדי להשיג מבנה מתכת יציב אל חלד, כמו גם כדי להפחית את הסיכון לזיהומים זרים שעלולים להתרחש במהלך מגע של מוצר הסגסוגת או הסגסוגת עם נוזל רותח.
• X - כרום. אלמנט זה הוא העיקרי בהרכב הנירוסטה, שכן מידת העמידות בפני קורוזיה תלויה בו.
• P - בורון. אלמנט זה אחראי גם להגברת העמידות בפני קורוזיה, בכפוף לחשיפהטמפרטורות גבוהות או סביבות כימיות אגרסיביות על המתכת.
• K - קובלט. משמש לייצוב השפעת הפחמן הקיים בפורמולה.
• M - מוליבדן. הוא מוכנס להרכב אם יש צורך להגביר את עמידות הפלדה לסביבת גז אגרסיבית.
• F - ונדיום. הוא מוכנס להרכב הפלדה כדי להגדיל את מדד הפלסטיות שלו במידת הצורך.

פענוח הסימונים

ניתן לשקול את העיקרון של פענוח הסימון של נירוסטה באמצעות הדוגמה של סגסוגת 38KhN3MF, כאשר המספרים 38 מציינים תכולת פחמן של 0.33% -0.4%. לאחר מכן מגיעה האות "X", המציינת נוכחות של כרום. מכיוון שאין מקדם אחרי האות, שבר המסה שלה הוא בערך 1% או מעט פחות. סגסוגת זו מכילה בדרך כלל 1.2 עד 1.5% כרום. לאחר מכן מגיע ייעוד הניקל והמספר 3, מה שאומר שתכולתו היא בערך 3-3.5%. הייעודים האחרונים הם M ו-F - מוליבדן ונדיום. מכיוון שאין נתונים, שבר המסה הוא פחות מ-1%. עבור סוג זה של חומר גלם, כמות המוליבדן היא 0.35-0.45%, ונדיום היא 0.1-0.18%.

סגסוגות אלו מתאפיינות בתחילה בעמידות גבוהה בפני קורוזיה, אך ניתן להגדיל את מידת ההגנה עוד יותר אם מוסיפים עוד נחושת. מוצרים כאלה יתאפיינו בנוכחות של אות "D" נוספת בסימון. כמו כן, ניתן להוסיף מנגן "G" וטיטניום "T" להרכב.

כפי שניתן לראות מכל האמור לעיל, הבנת הסימון של פלדה אינה כל כך קשה. עבור אנשים הקשורים לתעשייה, הידע הזההם חובה. עבור אדם רגיל, היכולת לפענח את הסימון יכולה לעזור מאוד בבחירת חומר לכל אחת ממטרותיו האישיות. זה די חשוב, שכן אתה יכול לברר במדויק על ההרכב הכימי והתכונות הפיזיקליות של המוצר על ידי קריאת הייעוד שהשאיר היצרן. בשטח הפדרציה הרוסית, הסימון מתבצע בהתאם ל-GOST יחיד, ולכן זה יהיה זהה בכל אזור.