लो कार्बन स्टील: संरचना और गुण

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

लो कार्बन स्टील सर्वव्यापी है। इसकी लोकप्रियता भौतिक, रासायनिक गुणों और कम लागत पर आधारित है। इस मिश्र धातु का व्यापक रूप से उद्योग और निर्माण में उपयोग किया जाता है। आइए इस प्रकार के स्टील पर करीब से नज़र डालें।

रचना

गलने की प्रक्रिया के दौरान स्टील कार्बन से समृद्ध लोहा है। कार्बन गलाने में कार्बन की उपस्थिति की विशेषता होती है, जो धातु के मूल गुणों और अशुद्धियों को निर्धारित करता है: फास्फोरस (0.07% तक), सिलिकॉन (0.35% तक), सल्फर (0.06% तक), मैंगनीज (तक) 0.8%)। तो, माइल्ड स्टील में 0.25% से अधिक कार्बन नहीं होता है।

अन्य एडिटिव्स के लिए, मैंगनीज और सिलिकॉन डीऑक्सीडाइज़ करने का काम करते हैं (तरल धातु से ऑक्सीजन को हटाते हैं, जो गर्म विरूपण के दौरान भंगुरता को कम करता है)। लेकिन सल्फर का बढ़ा हुआ प्रतिशत गर्मी उपचार के दौरान मिश्र धातु में दरार पैदा कर सकता है, फास्फोरस - ठंड उपचार के दौरान।

प्राप्त करने के तरीके

कम कार्बन मिश्र धातु के उत्पादन को कई चरणों में विघटित किया जा सकता है: भट्ठी में लोहे और स्क्रैप (चार्ज) को लोड करना, पिघलने की स्थिति में थर्मल उपचार, द्रव्यमान से अशुद्धियों को हटाना।

आगे, स्टील कास्टिंग या अतिरिक्त प्रसंस्करण हो सकता है: स्लैग या वैक्यूम और अक्रिय गैसों के साथ।

ऐसी प्रक्रियाओं को निष्पादित करने के लिए तीन तरीकों का उपयोग किया जाता है:

• खुली भट्टियां। सबसे आम उपकरण। पिघलने की प्रक्रिया कुछ घंटों के भीतर होती है, जो प्रयोगशालाओं को परिणामी संरचना की गुणवत्ता को ट्रैक करने की अनुमति देती है।
• कन्वर्टर ओवन। ऑक्सीजन के साथ शुद्धिकरण द्वारा उत्पादित। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस तरह से प्राप्त मिश्र उच्च गुणवत्ता वाले नहीं हैं, क्योंकि उनमें अधिक अशुद्धियाँ होती हैं।
• प्रेरण और विद्युत भट्टियां। उत्पादन प्रक्रिया स्लैग के उपयोग के साथ चलती है। इस प्रकार, उच्च-गुणवत्ता और विशिष्ट मिश्र धातुएँ प्राप्त होती हैं।

आइए मिश्र धातुओं के वर्गीकरण की विशेषताओं पर विचार करें।

दृश्य

लो कार्बन स्टील तीन प्रकार का हो सकता है:

• नियमित गुणवत्ता। ऐसे मिश्र धातुओं में सल्फर की मात्रा 0.06%, फॉस्फोरस 0.07% से अधिक नहीं होती है।
• गुणवत्ता। इसमें शामिल हैं: सल्फर 0.04% तक, फास्फोरस 0.035% तक।
• उच्च गुणवत्ता। 0.025% तक सल्फर, 0.025% तक फास्फोरस
• विशेष गुण। कम अशुद्धता सामग्री: सल्फर 0.015% तक, फास्फोरस - 0.025% तक।

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, कम अशुद्धियाँ, मिश्र धातु की गुणवत्ता बेहतर होती है।

साधारण गुणवत्ता के कम कार्बन स्टील GOST 380-94 को तीन और समूहों में बांटा गया है:

• ए. इसके यांत्रिक द्वारा परिभाषितगुण। उपभोक्ता को वितरण का रूप बहु-खंड और शीट धातु के रूप में सबसे अधिक बार पाया जाता है।
• बी. मुख्य संकेतक रासायनिक संरचना और गुण हैं। थर्मल कारक (फोर्जिंग, मुद्रांकन) के तहत दबाव द्वारा यांत्रिक क्रिया के लिए इष्टतम।
• बी. इस प्रकार के मिश्र धातुओं के लिए, निम्नलिखित गुण महत्वपूर्ण हैं: तकनीकी, तकनीकी, भौतिक, रासायनिक और, तदनुसार, संरचना।

डीऑक्सीडेशन की प्रक्रिया के अनुसार स्टील को विभाजित किया जाता है:

• शांत। इलाज की प्रक्रिया सुचारू रूप से चल रही है। इस प्रक्रिया के दौरान कोई गैस नहीं निकलती है। पिंड के बीच में सिकुड़न होती है।
• अर्द्ध शांत। शांत और उबलती रचनाओं के बीच स्टील का एक मध्यवर्ती दृश्य।
• उबलते। ठोसकरण गैस के निकलने के साथ होता है। छुपा सिकुड़ आस्तीन।

बुनियादी सुविधाएं

लो-कार्बन स्टील में उच्च लचीलापन होता है, ठंडी और गर्म अवस्था में ख़राब होना आसान होता है। इस मिश्र धातु की एक विशिष्ट विशेषता अच्छी वेल्डेबिलिटी है। अतिरिक्त तत्वों के आधार पर, स्टील के गुण बदल सकते हैं।

अक्सर, निर्माण और उद्योग में कम कार्बन मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है। यह कम कीमत और अच्छी ताकत गुणों के कारण है। ऐसे मिश्रधातु को संरचनात्मक भी कहा जाता है। हल्के स्टील के गुणों को अंकन में एन्क्रिप्ट किया गया है। नीचे हम इसकी विशेषताओं को देखेंगे।

अंकन सुविधाएँ

साधारण माइल्ड स्टील में CT और नंबर अक्षर होता है। संख्या को 100 से विभाजित किया जाना चाहिए, तो यह होगाकार्बन के प्रतिशत को समझें। उदाहरण के लिए, CT15 (कार्बन 0.15%)।

आइए अंकन पर विचार करें और पदनामों को समझें:

• पहला अक्षर या उनकी अनुपस्थिति किसी विशेष गुणवत्ता समूह से संबंधित होने का संकेत देती है। यह बी या सी हो सकता है। यदि कोई अक्षर नहीं है, तो मिश्र धातु श्रेणी ए से संबंधित है।
• सेंट का मतलब स्टील है।
• संख्यात्मक पदनाम - कार्बन का एन्क्रिप्टेड प्रतिशत।
• kp, ps - एक उबलते या अर्ध-शांत मिश्र धातु को दर्शाता है। एक पदनाम की अनुपस्थिति इंगित करती है कि स्टील शांत है (सीएन)।
• पत्र पदनाम और उसके बाद की संख्या से पता चलता है कि रचना में कौन सी अशुद्धियाँ शामिल हैं और उनका प्रतिशत। उदाहरण के लिए, जी - मैंगनीज, यू - एल्यूमीनियम, एफ - वैनेडियम।

उच्च-गुणवत्ता वाले निम्न-कार्बन स्टील्स के लिए, "सेंट" अक्षर को अंकन में नहीं डाला जाता है।

रंग कोडिंग भी लागू करता है। उदाहरण के लिए, ग्रेड 10 माइल्ड स्टील सफेद होता है। विशेष प्रयोजन स्टील्स को अतिरिक्त अक्षरों द्वारा नामित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, "के" - बॉयलर बिल्डिंग में प्रयोग किया जाता है; OSV - वैगन एक्सल आदि के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है।

निर्मित उत्पाद

इस्पात उत्पादों के कई समूहों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

• शीट स्टील। उप-प्रजातियां: मोटी चादर (GOST 19903-74), पतली चादर (GOST 19904-74), ब्रॉडबैंड (GOST 8200-70), पट्टी (GOST 103-76), नालीदार (GOST 8568-78)
• कोण प्रोफाइल। समान-शेल्फ (GOST 8509-93), असमान-शेल्फ (GOST 8510-86)।
• चैनल (GOST 8240-93)।
• आई-बीम। साधारण आई-बीम (गोस्ट 8239-89), वाइड-शेल्फ आई-बीम (गोस्ट 26020-83, एसटीओ एएससीएचएम 20-93)।
• पाइप।
• प्रोफाइल फर्श।

इस सूची में माध्यमिक प्रोफाइल जोड़े जाते हैं, जो वेल्डिंग और मशीनिंग द्वारा बनते हैं।

आवेदन क्षेत्र

लो कार्बन स्टील का दायरा काफी विस्तृत है और मार्किंग पर निर्भर करता है:

• सेंट 0, 1, 3जीएसपी। निर्माण में व्यापक आवेदन। उदाहरण के लिए, माइल्ड स्टील रीइन्फोर्सिंग वायर,
• 05kp, 08, 08kp, 08y। मुद्रांकन और ठंड ड्राइंग (उच्च प्लास्टिसिटी) के लिए अच्छा है। मोटर वाहन उद्योग में उपयोग किया जाता है: शरीर के अंग, ईंधन टैंक, कॉइल, वेल्डेड संरचनाओं के हिस्से।
• 10, 15. उन भागों के लिए उपयोग किया जाता है जो उच्च भार के अधीन नहीं होते हैं। बॉयलर पाइप, स्टैम्पिंग, कपलिंग, बोल्ट, स्क्रू.
• 18kp. एक विशिष्ट अनुप्रयोग संरचनाएं हैं जो वेल्डिंग द्वारा निर्मित होती हैं।
• 20, 25. फास्टनरों के उत्पादन के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कपलिंग, वाल्व टैपेट, फ्रेम और कृषि मशीनों के अन्य हिस्से।
• 30, 35. हल्के से लोड किए गए एक्सल, स्प्रोकेट, गियर आदि।
• 40, 45, 50. मध्यम भार वाले हिस्से। उदाहरण के लिए, क्रैंकशाफ्ट, घर्षण डिस्क।
• 60-85. उच्च तनाव के अधीन भागों। यह रेल की पटरियां, क्रेन के पहिये, स्प्रिंग, वाशर हो सकते हैं।

जैसा कि आप देख सकते हैं, उत्पाद श्रृंखला व्यापक है - यह केवल हल्के स्टील के तार नहीं है। भीये जटिल तंत्र का विवरण हैं।

लो-अलॉय और लो-कार्बन स्टील: अंतर

मिश्र धातु की किसी भी विशेषता को बेहतर बनाने के लिए, मिश्र धातु तत्व जोड़े जाते हैं।

चेबा में कम मात्रा में कार्बन (एक चौथाई प्रतिशत तक) और मिश्र धातु योजक (कुल प्रतिशत 4% तक) वाले स्टील को कम-मिश्र धातु कहा जाता है। इस तरह के लुढ़का हुआ उत्पाद उच्च वेल्डिंग गुणों को बरकरार रखता है, लेकिन साथ ही, विभिन्न गुणों को बढ़ाया जाता है। उदाहरण के लिए, ताकत, जंग रोधी प्रदर्शन और इतने पर। एक नियम के रूप में, दोनों प्रकारों का उपयोग वेल्डेड संरचनाओं में किया जाता है, जिन्हें तापमान माइनस 40 से प्लस 450 डिग्री सेल्सियस तक का सामना करना पड़ता है।

वेल्डिंग सुविधाएँ

लो कार्बन स्टील की वेल्डिंग का प्रदर्शन उच्च होता है। निम्नलिखित तकनीकी आंकड़ों के आधार पर वेल्डिंग के प्रकार, इलेक्ट्रोड और उनकी मोटाई का चयन किया जाता है:

• कनेक्शन निश्चित रूप से मजबूती से जुड़ा होना चाहिए।
• सीम दोष नहीं होना चाहिए।
• सीवन की रासायनिक संरचना GOST में निर्दिष्ट मानकों के अनुसार की जानी चाहिए।
• वेल्डेड जोड़ों को परिचालन स्थितियों (कंपन, यांत्रिक तनाव, तापमान की स्थिति का प्रतिरोध) का पालन करना चाहिए।

विभिन्न प्रकार की वेल्डिंग का उपयोग गैस से लेकर कार्बन डाइऑक्साइड उपभोज्य इलेक्ट्रोड वेल्डिंग तक किया जा सकता है। चयन करते समय, निम्न-कार्बन और निम्न-मिश्र धातु मिश्र धातुओं की उच्च फ़्यूज़िबिलिटी को ध्यान में रखें।

विशिष्ट अनुप्रयोग के संबंध में, निर्माण और इंजीनियरिंग में कम कार्बन स्टील का उपयोग किया जाता है।

आउटपुट पर आवश्यक भौतिक और रासायनिक गुणों के आधार पर स्टील ग्रेड का चयन किया जाता है। मिश्र धातु तत्वों की उपस्थिति कुछ गुणों (जंग प्रतिरोध, तापमान चरम सीमा) में सुधार कर सकती है, लेकिन दूसरों को भी खराब कर सकती है। अच्छा वेल्डेबिलिटी इन मिश्र धातुओं का एक और फायदा है।

तो, हमें पता चला कि लो-कार्बन और लो-अलॉय स्टील उत्पाद क्या हैं।