Stahlwissen

I. Mechanische Eigenschaften von Stahl

1. Streckgrenze ( σ S)
Wenn der Stahl oder die Probe gedehnt wird, überschreitet die Spannung die Elastizitätsgrenze, und selbst wenn der Druck nicht mehr ansteigt, erfährt der Stahl oder die Probe weiterhin eine offensichtliche plastische Verformung. Dieses Phänomen wird Fließen genannt, und die Fließgrenze ist der minimale Spannungswert, wenn Fließen auftritt. Wenn Ps die äußere Kraft an der Fließgrenze s und Fo die Querschnittsfläche der Probe ist, dann ist die Fließgrenze σ S = Ps/Fo (MPa).

2. Streckgrenze ( σ 0,2)
Die Streckgrenze einiger Metallmaterialien ist nicht sehr offensichtlich und es ist nicht einfach, sie zu messen. Um die Fließeigenschaften von Materialien zu messen, wird daher festgelegt, dass die spannungserzeugende bleibende plastische Verformung einem bestimmten Wert (im Allgemeinen 0,2 % der ursprünglichen Länge) entspricht, der als bedingte Streckgrenze oder Streckgrenze bezeichnet wird. σ 0,2.
3. Zugfestigkeit ( σ B)
Die maximale Spannung, die ein Material unter Spannung vom Beginn bis zum Bruch erreicht. Sie gibt die Bruchfestigkeit des Stahls an. Der Zugfestigkeit entsprechen Druckfestigkeit, Biegefestigkeit usw. Setzen Sie Pb als maximale Zugkraft vor dem Auseinanderziehen des Materials und Fo als Querschnittsfläche der Probe, dann ist die Zugfestigkeit σ B= Pb/Fo ( MPa).
4. Dehnung (δ S)
Der Prozentsatz der plastischen Dehnung eines Materials nach dem Bruch auf die ursprüngliche Probenlänge wird als Dehnung oder Dehnung bezeichnet.
5. Streckgrenzenverhältnis ( σ S/ σ B)
Das Verhältnis der Streckgrenze (Streckgrenze) von Stahl zur Zugfestigkeit wird als Streckgrenzenverhältnis bezeichnet. Je höher das Streckgrenzen-Verhältnis ist, desto höher ist die Zuverlässigkeit von Strukturbauteilen. Das Streckgrenzenverhältnis von allgemeinem Kohlenstoffstahl beträgt 0,6–0,65, niedriglegierter Baustahl beträgt 0,65–0,75 und legierter Baustahl beträgt 0,84–0,86.
6. Härte
Die Härte gibt den Widerstand des Materials gegen das Eindringen komplexer Objekte in seine Oberfläche an. Es ist einer der kritischen Leistungsindikatoren von Metallwerkstoffen. Je höher die allgemeine Härte, desto besser ist die Verschleißfestigkeit. Häufig verwendete Härteindikatoren sind Brinell-Härte, Rockwell-Härte und Vickers-Härte.
1) Brinellhärte (HB)
Gehärtete Stahlkugeln einer bestimmten Größe (in der Regel 10 mm) werden mit einer bestimmten Last (in der Regel 3000 kg) für einige Zeit in die Materialoberfläche gedrückt. Nach der Entlastung wird das Verhältnis der Belastung zur Eindruckfläche als Brinellhärte (HB) bezeichnet.
2) Rockwell-Härte (HR)
Wenn HB>450 oder die Probe zu klein ist, kann die Rockwell-Härtemessung anstelle der Brinell-Härteprüfung nicht verwendet werden. Dabei handelt es sich um einen Diamantkegel mit einem Spitzenwinkel von 120 Grad oder eine Stahlkugel mit einem Durchmesser von 1,59 und 3,18 mm, der unter bestimmten Belastungen in die Materialoberfläche gedrückt wird und deren Einkerbungstiefe die Härte des Materials bestimmt. Zur Angabe der Härte des geprüften Materials gibt es drei verschiedene Skalen:
HRA: Härte, die mit einer Last von 60 kg und einem Diamantkegel erreicht wird, der in gehärtete Materialien wie Hartmetall eingepresst wird.
HRB: Härte, die durch Härten einer Stahlkugel mit einer Last von 100 kg und einem Durchmesser von 1,58 mm erreicht wird. Es wird für Materialien mit geringerer Härte verwendet (z. B. geglühter Stahl, Gusseisen usw.).
HRC: Die Härte wird durch eine Belastung von 150 kg und das Einpressen eines Diamantkegels bei Materialien mit hoher Härte, wie z. B. gehärtetem Stahl, erreicht.
3) Vickershärte (HV)
Eine Diamant-Vierkantkegelpresse presst die Materialoberfläche mit einer Last von weniger als 120 kg und einem Spitzenwinkel von 136 Grad. Der Vickers-Härtewert (HV) wird definiert, indem die Oberfläche der Materialvertiefung durch den Belastungswert dividiert wird.

II. Schwarzmetalle und Nichteisenmetalle

1. Eisenmetalle
Es handelt sich dabei um Nichteisenlegierungen aus Eisen und Eisen. Wie Stahl, Roheisen, Ferrolegierungen, Gusseisen usw. Stahl und Roheisen sind Legierungen auf Eisenbasis, denen hauptsächlich Kohlenstoff zugesetzt ist. Sie werden zusammenfassend als FERROCARBON-Legierungen bezeichnet.
Roheisen wird durch das Schmelzen von Eisenerz in einem Hochofen hergestellt und wird hauptsächlich zur Stahlherstellung und zum Gießen verwendet.
Gussroheisen wird in einem Eisenschmelzofen geschmolzen, um Gusseisen (flüssiges Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 2,11 %) zu erhalten. Gießen Sie flüssiges Gusseisen in Gusseisen, das Gusseisen genannt wird.
Ferrolegierung ist eine Legierung aus Eisen und Elementen wie Silizium, Mangan, Chrom und Titan. Ferrolegierung ist einer der Rohstoffe für die Stahlherstellung und wird als Desoxidationsmittel und Zusatz für Legierungselemente verwendet.
Als Eisen-Kohlenstoff-Legierung bezeichnet man Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 2,11 %. Stahl wird gewonnen, indem Roheisen für die Stahlherstellung in den Stahlofen gegeben und nach einem bestimmten Verfahren geschmolzen wird. Zu den Stahlprodukten gehören Barren, Stranggussblöcke und der Direktguss verschiedener Stahlgussteile. Im Allgemeinen bezieht sich Stahl auf zu mehreren Stahlblechen gewalzter Stahl. Wird für die Herstellung von warmgeschmiedeten und warmgepressten mechanischen Teilen, kaltgezogenem und kaltumgeformtem Schmiedestahl, mechanischen Fertigungsteilen für nahtlose Stahlrohre verwendet.CNC-Bearbeitungsteile, UndGussteile.

2. Nichteisenmetalle
Auch bekannt als Nichteisenmetalle, bezieht sich auf Metalle und alle Nichteisenmetalle wie Kupfer, Zinn, Blei, Zink, Aluminium und Messing, Bronze, Aluminiumlegierungen und Lagerlegierungen. Beispielsweise kann eine CNC-Drehmaschine verschiedene Materialien bearbeiten, darunter Edelstahlplatten 316 und 304, Kohlenstoffstahl, Kohlenstoffstahl, Aluminiumlegierungen, Zinklegierungsmaterialien, Aluminiumlegierungen, Kupfer, Eisen, Kunststoff, Acrylplatten, POM, UHWM und andere Rohstoffe. Es kann verarbeitet werdenCNC-Drehteile, Frästeileund komplexe Teile mit quadratischen und zylindrischen Strukturen. Darüber hinaus werden in der Industrie auch Chrom, Nickel, Mangan, Molybdän, Kobalt, Vanadium, Wolfram und Titan verwendet. Diese Metalle werden hauptsächlich als Legierungszusätze zur Verbesserung der Eigenschaften von Metallen verwendet, wobei Wolfram, Titan, Molybdän und andere Hartmetalle zur Herstellung von Schneidwerkzeugen verwendet werden. Diese Nichteisenmetalle werden als Industrienichteisenmetalle bezeichnet. Darüber hinaus gibt es Edelmetalle wie Platin, Gold, Silber und seltene Metalle, darunter radioaktives Uran und Radium.

 

III. Klassifizierung von Stahl

Zu den Hauptelementen von Stahl gehören neben Eisen und Kohlenstoff Silizium, Mangan, Schwefel und Phosphor.
Es gibt verschiedene Klassifizierungsmethoden für Stahl. Die wichtigsten sind folgende:
1. Nach Qualität klassifizieren
(1) Normalstahl (P < 0,045 %, S < 0,050 %)
(2) Hochwertiger Stahl (P, S < 0,035 %)
(3) Hochwertiger Stahl (P < 0,035 %, S < 0,030 %)
2. Klassifizierung nach chemischer Zusammensetzung
(1) Kohlenstoffstahl: a. Kohlenstoffarmer Stahl (C < 0,25 %); B. Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt (C < 0,25–0,60 %); C. Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt (C < 0,60 %).
(2) Legierter Stahl: a. Niedriglegierter Stahl (Gesamtgehalt an Legierungselementen < 5 %); B. Mittellegierter Stahl (Gesamtgehalt an Legierungselementen > 5–10 %); C. Hochlegierter Stahl (Gesamtgehalt an Legierungselementen > 10 %).
3. Klassifizierung nach Formungsmethode
(1) Geschmiedeter Stahl; (2) Stahlguss; (3) Warmgewalzter Stahl; (4) Kaltgezogener Stahl.
4. Klassifizierung durch metallografische Organisation
(1) Glühzustand: a. Untereutektoider Stahl (Ferrit + Perlit); B. Eutektischer Stahl (Perlit); C. Übereutektoider Stahl (Perlit + Zementit); D. Ledeburite-Stahl (Perlit + Zementit).
(2) Normalisierter Zustand: A. perlitischer Stahl; B. Bainitischer Stahl; C. martensitischer Stahl; D. Austenitischer Stahl.
(3) Kein Phasenübergang oder teilweiser Phasenübergang
5. Nach Verwendung klassifizieren
(1) Bau- und Ingenieurstahl: a. Gewöhnlicher Kohlenstoffbaustahl; B. Niedriglegierter Baustahl; C. Verstärkter Stahl.
(2) Baustahl:
A. Maschinenstahl: (a) gehärteter Baustahl; (b) Oberflächenhärtende Baustähle, einschließlich aufgekohlter, ammoniakhaltiger und oberflächenhärtender Stähle; (c) Leicht zerspanbarer Baustahl; (d) Kaltplastisch umformbarer Stahl, einschließlich Kaltprägestahl und Kaltstauchstahl.
B. Federstahl
C. Lagerstahl
(3) Werkzeugstahl: a. Kohlenstoff-Werkzeugstahl; B. Legierter Werkzeugstahl; C. Schnellarbeitsstahl.
(4) Spezialstahl: a. Rostfreier, säurebeständiger Stahl; B. Hitzebeständiger Stahl: einschließlich Antioxidationsstahl, hitzefester Stahl und Ventilstahl; C. Elektrothermischer legierter Stahl; D. Verschleißfester Stahl; E. Tieftemperaturstahl; F. Elektrostahl.
(5) Professioneller Stahl – wie Brückenstahl, Schiffsstahl, Kesselstahl, Druckbehälterstahl, Stahl für landwirtschaftliche Maschinen usw.
6. Umfassende Klassifizierung
(1) Gewöhnlicher Stahl
A. Kohlenstoffbaustahl: (a) Q195; (b) Q215 (A, B); (c) Q235 (A, B, C); (d) Q255 (A, B); (e) Q275.
B. Niedriglegierter Baustahl
C. Allgemeiner Baustahl für bestimmte Zwecke
(2)Hochwertiger Stahl (einschließlich hochwertigem Stahl)
A. Baustahl: (a) Hochwertiger Kohlenstoffbaustahl; (b) Legierter Baustahl; (c) Federstahl; (d) Leichtschneidbarer Stahl; (e) Wälzlagerstahl; (f) Hochwertiger Baustahl für bestimmte Zwecke.
B. Werkzeugstahl: (a) Kohlenstoff-Werkzeugstahl; (b) legierter Werkzeugstahl; (c) Schnellarbeitsstahl.
C. Spezialstahl: (a) rostfreier und säurebeständiger Stahl; (b) Hitzebeständiger Stahl; (c) Elektrowärmelegierter Stahl; (d) Elektrostahl; (e) Verschleißfester Stahl mit hohem Mangangehalt.
7. Klassifizierung nach Schmelzmethode
(1) Je nach Ofentyp
A. Konverterstahl: (a) Säurekonverterstahl; (b) Alkalikonverterstahl. Oder (a) von unten geblasener Konverterstahl, (b) von der Seite geblasener Konverterstahl, (c) von oben geblasener Konverterstahl.
B. Elektroofenstahl: (a) Elektrolichtbogenofenstahl; (b) Elektroschlacke-Ofenstahl; (c) Induktionsofenstahl; (d) Vakuumverzehrbarer Ofenstahl; (e) Elektronenstrahlofenstahl.
(2) Je nach Desoxidationsgrad und Gießsystem
A. Siedender Stahl; B. Halbruhiger Stahl; C. Beruhigter Stahl; D. Speziell beruhigter Stahl.

 

IV. Überblick über die Methode zur Darstellung von Stahlzahlen in China

Die Produktmarke wird im Allgemeinen durch die Kombination des chinesischen Alphabets, des Symbols für chemische Elemente und der arabischen Zahl dargestellt. Das heißt:
(1) Internationale chemische Symbole wie Si, Mn, Cr usw. repräsentieren die chemischen Elemente von Stahlnummern. Gemischte Seltenerdelemente werden durch SE (oder Xt) dargestellt.
(2) Produktname, Verwendung, Schmelz- und Gießmethoden usw. werden im Allgemeinen durch Abkürzungen der chinesischen Phonetik ausgedrückt.
(3) Arabische Ziffern geben den Gehalt der führenden chemischen Elemente (%) im Stahl an.
Wenn das chinesische Alphabet zur Darstellung des Produktnamens, der Verwendung, der Eigenschaften und der Verarbeitungsmethode verwendet wird, wird normalerweise der erste Buchstabe aus dem chinesischen Alphabet ausgewählt, um den Produktnamen darzustellen. Bei der Wiederholung des gewählten Buchstabens eines anderen Produkts kann der zweite oder dritte Buchstabe verwendet werden, oder es kann gleichzeitig das erste Alphabet von zwei chinesischen Schriftzeichen ausgewählt werden.
Wenn derzeit kein chinesisches Schriftzeichen oder Alphabet verfügbar ist, müssen die Symbole englische Buchstaben sein.