Nilai baja karbon. Klasifikasi, GOST, aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Baja adalah produk metalurgi besi, bahan struktural utama. Ini digunakan untuk memproduksi alat kelengkapan konstruksi, logam gulung dari berbagai profil, pipa, suku cadang, mekanisme dan alat.

Produksi baja

Ferrous metalurgy bergerak di bidang produksi besi dan baja. Besi cor adalah bahan yang keras tetapi tidak tahan lama. Baja adalah logam yang kuat, andal, ulet, dan rawan paduan yang digunakan dalam pengecoran, penggulungan, penempaan, dan pengecapan.

Ada beberapa cara untuk membuat baja:

1. Konverter. Peralatan: konverter oksigen. Charge (bahan baku): besi cor putih, skrap baja, batu kapur. Hanya baja karbon yang diproduksi.
2. Martenovsky. Peralatan: tungku perapian terbuka. Muatan: besi kasar cair, skrap baja, bijih besi. Universal untuk baja karbon dan baja paduan.
3. Busur listrik. Peralatan: tungku busur listrik. Muatan: skrap baja, besi tuang, kokas, batu kapur. Metode umum.
4. Induksi. Peralatan: tungku induksi. Muatan: besi tuang baja dan besi tuang, ferroalloy.

Inti dari proses produksi baja adalah untuk mengurangi jumlah inklusi kimia negatif untuk mendapatkan logam yang populer disebut "besi", atau lebih tepatnya, paduan besi-karbon dengan kandungan karbon tidak lebih dari 2,14%.

Proses deoksidasi

Untuk baja pada tahap akhir peleburan, proses perebusan adalah karakteristik, yang dipengaruhi oleh nitrogen, hidrogen, dan karbon oksida yang melekat di dalamnya. Paduan seperti itu dalam keadaan padat memiliki struktur berpori, yang dihilangkan dengan penggulungan. Lembut dan ulet, tetapi tidak cukup kuat.

Proses deoksidasi terdiri dari penonaktifan pengotor mendidih dengan memasukkan ferromanganese, ferrosilicon, dan aluminium ke dalam paduan. Tergantung pada jumlah gas sisa dan elemen deoksidasi, baja bisa semi-diam atau diam.

Baja jadi dengan tingkat deoksidasi yang diperlukan dituangkan ke dalam cetakan untuk kristalisasi dan digunakan pada tahap teknologi selanjutnya dalam pembuatan produk baja jadi.

Klasifikasi baja karbon

Semua baja yang ada di pasar dunia dapat dibagi menjadi karbon dan paduan. Semua kelas baja karbon dibagi menjadi kelompok pengklasifikasi dan fitur penunjukan yang berbeda.

Berdasarkan fitur klasifikasi utama, mereka membedakan:

1. Baja struktural karbon. Mereka mengandung kurang dari 0,8% karbon. Mereka digunakan untuk membuat rebar, produk rolling dan coran.
2. Baja perkakas karbon yang mengandung karbonjumlah dari 0,7% menjadi 1,3%. Mereka digunakan untuk perkakas, peralatan instrumen.

Dengan metode deoksidasi:

• boiling - elemen deoksidasi (RE) dalam komposisi kurang dari 0,05%;
• semi-tenang - 0,05%≦RE≦0,15%;
• tenang - 0,15%≦RE≦0,3%.

Berdasarkan komposisi kimia:

• karbon rendah (0,3%≦C);
• karbon sedang (0,3≦C≦0,65%);
• karbon tinggi (0,65≦C≦1,3%).

Baja yang mengandung karbon di atas 1,3% tidak digunakan dalam industri.

Tergantung pada struktur mikro:

• hypoeutectoid - dalam baja seperti itu, kandungan karbon kurang dari 0,8%;
• eutektoid - ini adalah baja dengan kandungan karbon 0,8%;
• hypereutektoid - baja dengan kandungan karbon lebih dari 0,8%.

Kualitas:

1. Kualitas biasa. Sulfur disini mengandung kurang dari 0,06%, fosfor - tidak lebih dari 0,07%.
2. Baja berkualitas. Mereka tidak mengandung lebih dari 0,04% belerang dan fosfor.
3. Kualitas tinggi. Jumlah belerang di sini tidak melebihi 0,025%, dan fosfor - tidak lebih dari 0,018%.

Menurut standar utama, nilai baja karbon dibagi menjadi:

• Kualitas reguler konstruksi;
• kualitas konstruksi;
• kualitas instrumen;
• instrumen berkualitas tinggi.

Fitur penandaan baja struktural dengan kualitas biasa

Baja kualitas biasa mengandung: Dari - ke0,6%, S - hingga 0,06%, P - hingga 0,07%. Mari kita lihat bagaimana baja karbon ini ditandai. GOST 380 mendefinisikan nuansa penunjukan berikut:

• A, B, C - grup; A - tidak tertera di perangko;
• 0–6 setelah huruf "St" - nomor seri di mana komposisi kimia dan (atau) sifat mekanik dienkripsi;
• G - keberadaan Mangan Mn (mangan);
• kp, ps, cn - derajat deoksidasi (mendidih, setengah tenang, tenang).

Bilangan dari 1 sampai 6 setelah derajat deoksidasi melalui tanda hubung adalah kategori. Dalam hal ini, kategori pertama tidak ditunjukkan dengan cara apapun.

Huruf M, K di awal merek dapat berarti metode produksi metalurgi: perapian terbuka atau pengubah oksigen. Omong-omong, baja karbon dengan kualitas biasa diwakili oleh komposisi nilai kuantitatif, sekitar 47 buah.

Klasifikasi baja struktural kualitas biasa

Baja karbon kualitas umum dibagi menjadi beberapa kelompok.

• Grup A: baja yang harus sama persis dengan sifat mekanik yang ditentukan. Mereka dipasok ke konsumen paling sering dalam bentuk lembaran dan produk gulungan multi-bagian (lembaran, tee, balok-I, fitting, paku keling dan kasing). Grade: St0, St1 - St6 (kp, ps, sp), kategori 1-3, termasuk St3Gps, St5Gps.
• Grup B: baja yang harus diatur oleh komposisi dan sifat kimia yang diperlukan. Casting dan produk canai diproduksi, yang akan dikenakan pemesinan tambahantekanan panas (tempa, stamping). Marks: Bst0, Bst1 (kp-sp), Bst2 (kp, ps), Bst3 (kp-sp, termasuk Bst3Gps), Bst4 (kp, ps), Bst 6 (ps, sp), kategori 1 dan 2.
• Grup B: baja yang harus memenuhi sifat kimia, fisik, mekanik dan teknologi yang disyaratkan. Kelompok ini dicirikan oleh berbagai tingkatan dari mana produk lembaran plastik dibuat, alat kelengkapan yang tahan lama untuk bekerja di area dengan perbedaan suhu yang signifikan, bagian penting (baut, mur, gandar, pin piston). Semua produk dengan komposisi, sifat, dan nilai yang berbeda dari kelompok ini disatukan oleh kemampuan las teknologi yang baik. Grade: VSt1-VSt6 (kp, ps, sp), VSt5 (ps, sp), termasuk VSt3Gps, kategori 1-6.

Baja struktural dengan kualitas biasa adalah paduan yang memiliki berbagai kegunaan dalam industri.

Menandai baja kualitas karbon

Kandungan karbon dalam baja dengan kualitas yang disebutkan adalah dari 0,05% hingga 0,6%. Peleburan logam golongan klasifikasi ini terjadi dengan metode perapian terbuka atau busur listrik. Berbagai macam keberadaan karbon mendiversifikasi sifat mekanik: karbon rendah - ulet, karbon sedang - kuat.

Baja kualitas karbon memiliki kandungan S dan P masing-masing tidak lebih dari 0,04%.

Menandai (GOST 1050-88):

• angka 05-60 - keberadaan karbon terenkripsi (minimal - 0,05%, maksimum - 0,6%);
• kp, ps, cn - derajat deoksidasi ("sp" tidakditunjukkan);
• G, Yu, F - mengandung mangan, aluminium, vanadium.

Menandai pengecualian

Baja kualitas karbon memiliki pengecualian dalam penandaannya:

• 15K, 20K, 22K - baja berkualitas tinggi, dapat diterapkan di gedung boiler;
• 20-PV - karbon - 0,2%, baja dapat digunakan dalam pembuatan pipa dengan penggulungan panas, pada bangunan boiler dan pemasangan sistem pemanas, mengandung tembaga dan kromium;
• OSV - baja untuk pembuatan as roda gerobak, mengandung nikel, kromium, tembaga.

Untuk semua kelas baja berkualitas, kemungkinan kebutuhan untuk menggunakan termal (misalnya, normalisasi) dan perlakuan termal kimia (misalnya, karburasi) adalah tipikal.

Klasifikasi baja kualitas karbon

Jenis baja karbon ini secara kasar dapat dibagi menjadi 4 kelompok:

1. Bahan yang sangat plastik berlaku untuk pemesinan dingin (penggulungan), lembaran dan penggulungan pipa. Nilai - baja 08ps, baja 08, baja 08kp.
2. Logam yang digunakan dalam pengerolan panas dan stamping yang akan bekerja di bawah kondisi agresif termal. Nilai - dari baja 10 hingga baja 25.
3. Baja yang digunakan dalam pembuatan bagian-bagian penting, termasuk pegas, pegas, kopling, baut, poros. Nilai - dari baja 60 hingga baja 85.
4. Baja yang memerlukan pengoperasian yang andal dalam kondisi agresif (misalnya, rantai traktor ulat). Baja kelas 30, baja 50, baja 30G, baja 50G.

Hal ini juga memungkinkan untuk membagi semuanya menjadi 2 kelompoknilai baja karbon yang terkenal dari kelas kualitas: mangan struktural konvensional dan struktural.

Penerapan baja struktural karbon

Tingkat baja berdasarkan kualitas	Merek	Aplikasi
kualitas biasa	St0	penguatan, selubung
	St1	tas, I-beams, saluran
	St3Gsp	baja konstruksi
	St5sp	bushing, mur, baut
	St6ps	skrap konstruksi
	ST4kp	berbentuk, lembaran, produk panjang untuk struktur yang tahan lama
kualitas	Steel10	pipa untuk boiler, stempel
	Steel15	bagian daktilitas tinggi, Cams, baut, mur
	Steel18kp	struktur yang dilas
	Baja 20ps	as, garpu, pin, fitting, pipa
	Steel50	gigi, kopling
	Steel60	spindel, ring, cincin pegas

Baja perkakas karbon memiliki kekuatan dan ketangguhan yang tinggi. Mereka harus tunduk pada perlakuan panas multi-tahap.

Kandungan karbon dalam baja: 0,7 – 1,3%. Untuk kualitas tinggi - hingga 0,03%, fosfor - hingga 0,035%. Dan untuk instrumentalnyakualitas tinggi: belerang - hingga 0,02%, fosfor - hingga 0,03%.

Penunjukan merek (GOST 1435-74):

• U - instrumen karbon;
• 7 -13 - kandungan karbon di dalamnya masing-masing 0,7-1,3%;
• G - keberadaan mangan;
• A berkualitas tinggi.

Pengecualian untuk prinsip dasar penandaan baja perkakas karbon adalah bahan untuk suku cadang mesin jam tangan A75, ASU10E, AU10E.

Persyaratan untuk baja perkakas karbon

Sesuai dengan GOST, baja perkakas harus memenuhi sejumlah karakteristik.

Sifat fisik, kimia dan mekanik yang diperlukan: indikator kualitas kekerasan, kekuatan impak, kekuatan, ketahanan terhadap perubahan suhu selama operasi (selama pemotongan, pengeboran, beban kejut), ketahanan korosi.

Properti teknologi yang ditentukan:

• tahan terhadap proses negatif teknologi pemotongan (chip sticking, hardening);
• kemampuan mesin untuk memutar dan menggiling yang baik;
• kerentanan terhadap perlakuan panas;
• tahan panas berlebih.

Untuk meningkatkan kualitas indikator mekanis dan teknologi, baja perkakas dikenai perlakuan panas multi-tahap:

• annealing bahan baku sebelum membuat alat;
• pengerasan (pendinginan dalam larutan garam) dan tempering selanjutnya dari produk jadi (terutama temper rendah).

Diterimasifat ditentukan oleh komposisi kimia dan struktur mikro yang dihasilkan: martensit dengan inklusi sementit dan austenit.

Menggunakan baja perkakas karbon

Baja yang dijelaskan digunakan untuk pembuatan semua jenis alat: pemotongan, perkusi, alat bantu.

• Steel U7, U7A - palu, pahat, kapak, pahat, palu godam, pahat, kail ikan.
• Steel U8, U8A, U8G - gergaji, obeng, pelubang tengah, countersink, pemotong, tang.
• Steel U9, U9A - alat pengerjaan logam, alat pemotong kayu.
• Baja U10, baja U10A, U11, U11A - serak, keran, bor memutar, alat bantu untuk meninju dan mengukur.
• U 12, U12A - reamers, keran, alat ukur.
• U13, U13A - file, alat cukur dan bedah, stempel.

Pilihan rasional kelas baja karbon, teknologi perlakuan panasnya, pemahaman tentang sifat dan fiturnya adalah kunci untuk umur panjang struktur atau alat yang diproduksi, diproses, atau digunakan.