Tấm thép

Nó là một loại thép dẹt được đúc bằng thép nóng chảy và được ép sau khi nguội.
Nó phẳng, hình chữ nhật và có thể được cuộn hoặc cắt trực tiếp từ các dải thép rộng.
Tấm thép được chia theo độ dày, tấm thép mỏng dưới 4 mm (mỏng nhất là 0,2 mm), tấm thép dày vừa phải là 4-60 mm, và tấm thép siêu dày là 60-115 mm.
Thép tấm được chia thành cán nóng và cán nguội theo cán.
Chiều rộng của tấm mỏng là 500 ~ 1500 mm; chiều rộng của tấm dày là 600 ~ 3000 mm. Tấm được phân loại theo loại thép, bao gồm thép thông thường, thép chất lượng cao, thép hợp kim, thép lò xo, thép không gỉ, thép công cụ, thép chịu nhiệt, thép chịu lực, thép silicon và tấm sắt nguyên chất công nghiệp, v.v.; Tấm men, tấm chống đạn, v.v. Theo lớp phủ bề mặt, có tấm mạ kẽm, tấm mạ thiếc, tấm mạ chì, tấm thép composite nhựa, v.v.
Thép kết cấu hợp kim thấp
(còn được gọi là thép hợp kim thấp thông thường, HSLA)
1. Mục đích
Chủ yếu được sử dụng trong sản xuất cầu, tàu, xe cộ, nồi hơi, bình chịu áp lực cao, đường ống dẫn dầu khí, kết cấu thép lớn, v.v.
2. Yêu cầu về hiệu suất
(1) Cường độ cao: nói chung cường độ năng suất của nó là trên 300MPa.
(2) Độ bền cao: độ giãn dài được yêu cầu từ 15% đến 20% và độ bền va đập ở nhiệt độ phòng lớn hơn 600kJ/m đến 800kJ/m. Đối với các bộ phận hàn lớn, độ bền đứt gãy cao cũng được yêu cầu.
(3) Hiệu suất hàn tốt và hiệu suất tạo hình nguội.
(4) Nhiệt độ chuyển tiếp giòn lạnh thấp.
(5) Chống ăn mòn tốt.
3. Đặc tính thành phần
(1) Carbon thấp: Do yêu cầu cao về độ dẻo dai, khả năng hàn và khả năng tạo hình nguội nên hàm lượng carbon không vượt quá 0,20%.
(2) Thêm các nguyên tố hợp kim dựa trên mangan.
(3) Thêm các nguyên tố phụ trợ như niobi, titan hoặc vanadi: một lượng nhỏ niobi, titan hoặc vanadi tạo thành cacbua mịn hoặc carbonitride trong thép, có lợi để thu được các hạt ferit mịn và cải thiện độ bền và độ dẻo dai của thép.
Ngoài ra, thêm một lượng nhỏ đồng (0,4%) và phốt pho (khoảng 0,1%) có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn. Thêm một lượng nhỏ các nguyên tố đất hiếm có thể khử lưu huỳnh và khử khí, làm sạch thép, cải thiện độ bền và hiệu suất xử lý.
4. Thép kết cấu hợp kim thấp thường được sử dụng
16Mn là loại thép cường độ cao hợp kim thấp được sử dụng rộng rãi và hiệu quả nhất ở nước tôi. Cấu trúc ở trạng thái sử dụng là ferrite-pealite hạt mịn, cường độ cao hơn khoảng 20% ​​đến 30% so với thép kết cấu carbon thông thường Q235, và khả năng chống ăn mòn trong khí quyển cao hơn 20% đến 38%.
15MnVN là loại thép được sử dụng nhiều nhất trong các loại thép cường độ trung bình. Nó có độ bền cao, độ dẻo dai tốt, khả năng hàn và độ bền nhiệt độ thấp, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các kết cấu lớn như cầu, nồi hơi và tàu thủy.
Sau khi mức cường độ vượt quá 500MPa, cấu trúc ferit và ngọc trai khó đáp ứng yêu cầu nên thép bainitic có hàm lượng carbon thấp được phát triển. Việc bổ sung Cr, Mo, Mn, B và các nguyên tố khác có lợi cho việc thu được cấu trúc bainite trong điều kiện làm mát không khí, nhờ đó độ bền cao hơn, độ dẻo và hiệu suất hàn cũng tốt hơn, chủ yếu được sử dụng trong nồi hơi áp suất cao. , bình chịu áp lực cao, v.v.
5. Đặc điểm xử lý nhiệt
Loại thép này thường được sử dụng ở trạng thái cán nóng và làm mát bằng không khí và không cần xử lý nhiệt đặc biệt. Cấu trúc vi mô ở trạng thái sử dụng nói chung là ferrite + sorbite.
Thép hợp kim cacbon hóa
1. Mục đích
Nó chủ yếu được sử dụng trong sản xuất bánh răng truyền động trong ô tô và máy kéo, trục cam, chốt piston và các bộ phận máy khác trên động cơ đốt trong. Những bộ phận như vậy chịu ma sát và mài mòn mạnh trong quá trình làm việc, đồng thời chịu tải trọng xen kẽ lớn, đặc biệt là tải trọng va đập.
2. Yêu cầu về hiệu suất
(1) Lớp cacbon hóa bề mặt có độ cứng cao để đảm bảo khả năng chống mài mòn và chống mỏi tiếp xúc tuyệt vời, cũng như độ dẻo và độ bền thích hợp.
(2) Lõi có độ dẻo dai cao và độ bền đủ cao. Khi độ bền của lõi không đủ sẽ dễ bị gãy dưới tác dụng của tải trọng va đập hoặc quá tải; khi cường độ không đủ, lớp cacbon hóa giòn dễ bị vỡ và bong tróc.
(3) Hiệu suất quá trình xử lý nhiệt tốt Dưới nhiệt độ cacbon hóa cao (900oC ～ 950oC), các hạt austenite không dễ phát triển và có độ cứng tốt.
3. Đặc tính thành phần
(1) Carbon thấp: hàm lượng carbon thường là 0,10% đến 0,25%, do đó lõi của bộ phận có đủ độ dẻo và độ dẻo dai.
(2) Thêm các nguyên tố hợp kim để cải thiện độ cứng: Cr, Ni, Mn, B, v.v. thường được thêm vào.
(3) Thêm các nguyên tố cản trở sự phát triển của hạt austenite: chủ yếu thêm một lượng nhỏ các nguyên tố tạo thành cacbua mạnh Ti, V, W, Mo, v.v. để tạo thành cacbua hợp kim ổn định.
4. Mác và mác thép
Thép cacbon hóa hợp kim có độ cứng thấp 20Cr. Loại thép này có độ cứng thấp và độ bền lõi thấp.
Thép được cacbon hóa hợp kim có độ cứng trung bình 20CrMnTi. Loại thép này có độ cứng cao, độ nhạy quá nhiệt thấp, lớp chuyển tiếp cacbon hóa tương đối đồng đều và có tính chất cơ lý, công nghệ tốt.
Thép được cacbon hóa hợp kim có độ cứng cao 18Cr2Ni4WA và 20Cr2Ni4A. Loại thép này chứa nhiều nguyên tố như Cr, Ni hơn, có độ cứng cao, độ dẻo dai tốt và độ bền va đập ở nhiệt độ thấp.
5. Đặc tính xử lý nhiệt và vi cấu trúc
Quá trình xử lý nhiệt của thép hợp kim được cacbon hóa thường là làm nguội trực tiếp sau khi cacbon hóa, sau đó ủ ở nhiệt độ thấp. Sau khi xử lý nhiệt, cấu trúc của lớp cacbon hóa bề mặt là xi măng hợp kim + martensite được tôi luyện + một lượng nhỏ austenite giữ lại và độ cứng là 60HRC ~ 62HRC. Cấu trúc lõi liên quan đến độ cứng của thép và kích thước mặt cắt ngang của các bộ phận. Khi cứng hoàn toàn, nó là martensite được tôi luyện với hàm lượng carbon thấp với độ cứng từ 40HRC đến 48HRC; trong hầu hết các trường hợp, nó là troostite, martensite được tôi luyện và một lượng nhỏ sắt. Thân phần tử, độ cứng là 25HRC ~ 40HRC. Độ dẻo dai của tim thường cao hơn 700KJ/m2.
Thép hợp kim được tôi và tôi luyện
1. Mục đích
Thép tôi và thép hợp kim được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các bộ phận quan trọng khác nhau trên ô tô, máy kéo, máy công cụ và các máy khác, như bánh răng, trục, thanh nối, bu lông, v.v.
2. Yêu cầu về hiệu suất
Hầu hết các bộ phận được làm nguội và tôi luyện đều chịu nhiều tải trọng làm việc khác nhau, trạng thái ứng suất tương đối phức tạp và yêu cầu các tính chất cơ học toàn diện cao, tức là độ bền cao, độ dẻo và độ dẻo dai tốt. Thép hợp kim được tôi và tôi luyện cũng đòi hỏi độ cứng tốt. Tuy nhiên, điều kiện ứng suất của các bộ phận khác nhau là khác nhau và yêu cầu về độ cứng cũng khác nhau.
3. Đặc tính thành phần
(1) Carbon trung bình: hàm lượng carbon nhìn chung nằm trong khoảng từ 0,25% đến 0,50%, trong đó chiếm đa số là 0,4%;
(2) Thêm các nguyên tố Cr, Mn, Ni, Si, v.v. để cải thiện độ cứng: Ngoài việc cải thiện độ cứng, các nguyên tố hợp kim này còn có thể tạo thành ferit hợp kim và cải thiện độ bền của thép. Ví dụ, hiệu suất của thép 40Cr sau khi xử lý tôi và tôi cao hơn nhiều so với thép 45;
(3) Thêm các yếu tố để ngăn chặn loại độ giòn nhiệt thứ hai: thép được tôi và tôi luyện bằng hợp kim có chứa Ni, Cr và Mn, dễ bị giòn loại thứ hai trong quá trình ủ ở nhiệt độ cao và làm lạnh chậm. Thêm Mo và W vào thép có thể ngăn chặn loại độ giòn nóng thứ hai và hàm lượng phù hợp của nó là khoảng 0,15% -0,30% Mo hoặc 0,8% -1,2% W.
So sánh tính chất của thép 45 và thép 40Cr sau khi tôi và tôi
Loại thép và trạng thái xử lý nhiệt Kích thước mặt cắt/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m2
45 thép 850oC làm nguội nước, ủ 550oC f50 700 500 15 45 700
Thép 40Cr Làm nguội dầu 850oC, ủ 570oC f50 (lõi) 850 670 16 58 1000
4. Mác và mác thép
(1) Thép tôi và tôi luyện có độ cứng thấp 40Cr: Đường kính tới hạn của tôi bằng dầu của loại thép này là 30mm đến 40mm, được sử dụng để sản xuất các bộ phận quan trọng có kích thước chung.
(2) Thép được tôi và tôi luyện bằng hợp kim có độ cứng trung bình 35CrMo: đường kính tới hạn của quá trình tôi dầu của loại thép này là 40mm đến 60mm. Việc bổ sung molypden không chỉ có thể cải thiện độ cứng mà còn ngăn ngừa loại giòn nóng thứ hai.
(3) Thép tôi và hợp kim có độ cứng cao 40CrNiMo: đường kính tới hạn của quá trình tôi dầu của loại thép này là 60mm-100mm, hầu hết là thép crom-niken. Việc thêm molypden thích hợp vào thép crom-niken không chỉ có độ cứng tốt mà còn loại bỏ loại độ giòn nóng thứ hai.
5. Đặc tính xử lý nhiệt và vi cấu trúc
Quá trình xử lý nhiệt cuối cùng của thép được tôi và tôi luyện bằng hợp kim là tôi và tôi ở nhiệt độ cao (làm nguội và tôi luyện). Thép hợp kim được tôi và tôi luyện có độ cứng cao và thường được sử dụng dầu. Khi độ cứng đặc biệt lớn, nó thậm chí có thể được làm mát bằng không khí, điều này có thể làm giảm các khuyết tật trong xử lý nhiệt.
Các tính chất cuối cùng của thép tôi và thép tôi phụ thuộc vào nhiệt độ tôi luyện. Thông thường, ủ ở nhiệt độ 500oC -650oC được sử dụng. Bằng cách chọn nhiệt độ ủ, có thể đạt được các đặc tính cần thiết. Để ngăn chặn loại giòn nóng thứ hai, việc làm mát nhanh (làm mát bằng nước hoặc làm mát bằng dầu) sau khi ủ có lợi cho việc cải thiện độ dẻo dai.
Cấu trúc vi mô của thép tôi và thép tôi luyện hợp kim sau khi xử lý nhiệt thông thường là sorbite tôi luyện. Đối với các bộ phận yêu cầu bề mặt chịu mài mòn (chẳng hạn như bánh răng và trục xoay), quá trình làm nguội bề mặt gia nhiệt cảm ứng và ủ ở nhiệt độ thấp được thực hiện và cấu trúc bề mặt là martensite được tôi luyện. Độ cứng bề mặt có thể đạt 55HRC ~ 58HRC.
Cường độ năng suất của thép tôi và thép tôi luyện hợp kim sau khi tôi và tôi luyện là khoảng 800MPa, độ bền va đập là 800kJ / m2, và độ cứng của lõi có thể đạt tới 22HRC ~ 25HRC. Nếu kích thước mặt cắt ngang lớn và không cứng lại thì hiệu suất sẽ giảm đáng kể.