कार्बन स्टील ग्रेड। वर्गीकरण, गोस्ट, आवेदन

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

स्टील एक लौह धातु उत्पाद, मुख्य संरचनात्मक सामग्री है। इसका उपयोग निर्माण फिटिंग, विभिन्न प्रोफाइल की लुढ़का हुआ धातु, पाइप, भागों, तंत्र और उपकरणों के उत्पादन के लिए किया जाता है।

इस्पात उत्पादन

लौह धातु विज्ञान लोहा और इस्पात के उत्पादन में लगा हुआ है। कच्चा लोहा एक कठोर लेकिन टिकाऊ सामग्री नहीं है। स्टील एक मजबूत, विश्वसनीय, नमनीय, मिश्र धातु-प्रवण धातु है जिसका उपयोग फाउंड्री, रोलिंग, फोर्जिंग और स्टैम्पिंग में किया जाता है।

स्टील बनाने के कई तरीके हैं:

1. कन्वर्टर। उपकरण: ऑक्सीजन कनवर्टर। चार्ज (कच्चा माल): सफेद कच्चा लोहा, स्टील स्क्रैप, चूना पत्थर। केवल कार्बन स्टील्स का उत्पादन किया जाता है।
2. मार्टनोव्स्की। उपकरण: खुली चूल्हा भट्ठी। चार्ज: तरल पिग आयरन, स्टील स्क्रैप, लौह अयस्क। कार्बन और मिश्र धातु स्टील्स दोनों के लिए सार्वभौमिक।
3. विद्युत चाप। उपकरण: इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस। चार्ज: स्टील स्क्रैप, कच्चा लोहा, कोक, चूना पत्थर। सामान्य विधि।
4. प्रेरणा। उपकरण: प्रेरण भट्ठी। चार्ज: स्टील और कच्चा लोहा स्क्रैप धातु, लौह मिश्र धातु।

इस्पात उत्पादन प्रक्रिया का सार नकारात्मक रासायनिक समावेशन की मात्रा को कम करना है ताकि एक धातु प्राप्त की जा सके जिसे लोकप्रिय रूप से "लोहा" कहा जाता है, या यों कहें, एक लौह-कार्बन मिश्र धातु जिसमें कार्बन सामग्री नहीं है 2.14% से अधिक।

डीऑक्सीडेशन प्रक्रिया

गलने के अंतिम चरण में स्टील के लिए, एक उबलने की प्रक्रिया की विशेषता होती है, जो इसमें निहित नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और कार्बन ऑक्साइड से प्रभावित होती है। ठोस अवस्था में इस तरह के मिश्र धातु में एक छिद्रपूर्ण संरचना होती है, जिसे रोलिंग द्वारा हटा दिया जाता है। यह नरम और नमनीय है, लेकिन पर्याप्त मजबूत नहीं है।

डीऑक्सीडेशन की प्रक्रिया में मिश्रधातु में फेरोमैंगनीज, फेरोसिलिकॉन और एल्युमिनियम डालकर उबलती अशुद्धियों को निष्क्रिय करना शामिल है। अवशिष्ट गैसों और डीऑक्सीडाइजिंग तत्वों की मात्रा के आधार पर, स्टील अर्ध-शांत या मौन हो सकता है।

डिऑक्सिडेशन की आवश्यक डिग्री के तैयार स्टील को क्रिस्टलीकरण के लिए मोल्ड में डाला जाता है और तैयार स्टील उत्पादों के निर्माण में बाद के तकनीकी चरणों में उपयोग किया जाता है।

कार्बन स्टील का वर्गीकरण

विश्व बाजार में मौजूद सभी स्टील को कार्बन और मिश्र धातु में विभाजित किया जा सकता है। कार्बन स्टील के सभी ग्रेड अलग-अलग क्लासिफायरियर समूहों और पदनाम सुविधाओं में विभाजित हैं।

मुख्य वर्गीकरण विशेषताओं के आधार पर, वे भेद करते हैं:

1. कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील्स। इनमें 0.8% से कम कार्बन होता है। इनका उपयोग रेबार, रोलिंग उत्पाद और कास्टिंग बनाने के लिए किया जाता है।
2. कार्बन टूल स्टील्स जिसमें कार्बन होता है0.7% से 1.3% तक की राशि। इनका उपयोग उपकरण, यंत्र उपकरण के लिए किया जाता है।

डीऑक्सीडेशन विधियों द्वारा:

• उबलना - 0.05% से कम की संरचना में डीऑक्सीडाइजिंग तत्व (आरई);
• अर्द्ध शांत - 0.05%≦RE≦0.15%;
• शांत - 0.15%≦RE≦0.3%।

रासायनिक संरचना द्वारा:

• कम कार्बन (0.3%≦C);
• मध्यम कार्बन (0.3≦C≦0.65%);
• उच्च कार्बन (0.65≦C≦1.3%)।

1.3% से अधिक कार्बन वाले स्टील का उद्योग में उपयोग नहीं किया जाता है।

सूक्ष्म संरचना के आधार पर:

• hypoeutectoid - ऐसे स्टील में कार्बन की मात्रा 0.8% से कम होती है;
• eutectoid - ये 0.8% कार्बन सामग्री वाले स्टील हैं;
• hypereutectoid - 0.8% से अधिक कार्बन सामग्री वाले स्टील्स।

गुणवत्ता:

1. नियमित गुणवत्ता। यहां सल्फर में 0.06% से कम, फास्फोरस - 0.07% से अधिक नहीं होता है।
2. गुणवत्ता वाले स्टील्स। इनमें 0.04% से अधिक सल्फर और फास्फोरस नहीं होते हैं।
3. उच्च गुणवत्ता। यहां सल्फर की मात्रा 0.025% से अधिक नहीं है, और फास्फोरस - 0.018% से अधिक नहीं है।

मुख्य मानक के अनुसार, कार्बन स्टील ग्रेड में विभाजित हैं:

• निर्माण नियमित गुणवत्ता;
• निर्माण गुणवत्ता;
• वाद्य गुणवत्ता;
• वाद्य उच्च गुणवत्ता।

साधारण गुणवत्ता के संरचनात्मक स्टील को चिह्नित करने की विशेषताएं

साधारण गुणवत्ता के स्टील में होते हैं: From - to0.6%, एस - 0.06% तक, पी - 0.07% तक। आइए देखें कि यह कार्बन स्टील कैसे चिह्नित है। GOST 380 पदनाम की निम्नलिखित बारीकियों को परिभाषित करता है:

• ए, बी, सी - समूह; ए - टिकटों में इंगित नहीं;
• 0–6 अक्षरों के बाद "सेंट" - एक सीरियल नंबर जिसमें रासायनिक संरचना और (या) यांत्रिक गुणों को एन्क्रिप्ट किया गया है;
• जी - मंगन एमएन (मैंगनीज) की उपस्थिति;
• kp, ps, cn - डीऑक्सीडेशन की डिग्री (उबलते, अर्ध-शांत, शांत)।

डैश के माध्यम से डीऑक्सीडेशन की डिग्री के बाद 1 से 6 तक की संख्या श्रेणियां हैं। इस मामले में, पहली श्रेणी किसी भी तरह से इंगित नहीं की गई है।

ब्रांड की शुरुआत में M, K अक्षर का मतलब उत्पादन की धातुकर्म विधि हो सकता है: ओपन-चूल्हा या ऑक्सीजन-कनवर्टर। वैसे, सामान्य गुणवत्ता के कार्बन स्टील्स को ग्रेड की मात्रात्मक संरचना द्वारा दर्शाया जाता है, लगभग 47 टुकड़े।

साधारण गुणवत्ता वाले संरचनात्मक स्टील्स का वर्गीकरण

सामान्य गुणवत्ता वाले कार्बन स्टील्स को समूहों में बांटा गया है।

• ग्रुप ए: स्टील्स जो निर्दिष्ट यांत्रिक गुणों से बिल्कुल मेल खाना चाहिए। वे उपभोक्ता को अक्सर शीट और मल्टी-सेक्शन रोल्ड उत्पादों (चादरें, टीज़, आई-बीम, फिटिंग, रिवेट्स और केस) के रूप में आपूर्ति की जाती हैं। ग्रेड: St0, St1 - St6 (kp, ps, sp), श्रेणियां 1-3, जिनमें St3Gps, St5Gps शामिल हैं।
• ग्रुप बी: स्टील्स जिन्हें आवश्यक रासायनिक संरचना और गुणों द्वारा नियंत्रित किया जाना चाहिए। कास्टिंग और रोल्ड उत्पादों का उत्पादन किया जाता है, जिन्हें अतिरिक्त मशीनिंग के अधीन किया जाएगागर्म दबाव (फोर्जिंग, मुद्रांकन)। मार्क्स: Bst0, Bst1 (kp-sp), Bst2 (kp, ps), Bst3 (kp-sp, Bst3Gps सहित), Bst4 (kp, ps), Bst 6 (ps, sp), कैटेगरी 1 और 2.
• ग्रुप बी: स्टील्स जो आवश्यक रासायनिक, भौतिक, यांत्रिक और तकनीकी गुणों को पूरा करना चाहिए। इस समूह की विशेषता विभिन्न प्रकार के ग्रेड हैं जिनसे प्लास्टिक शीट उत्पाद बनाए जाते हैं, महत्वपूर्ण तापमान अंतर, महत्वपूर्ण भागों (बोल्ट, नट, एक्सल, पिस्टन पिन) के क्षेत्रों में काम करने के लिए टिकाऊ फिटिंग। इस समूह की विभिन्न संरचना, गुण और ग्रेड के सभी उत्पाद अच्छी तकनीकी वेल्डेबिलिटी द्वारा एकजुट हैं। ग्रेड: VSt1-VSt6 (kp, ps, sp), VSt5 (ps, sp), VSt3Gps सहित, श्रेणियां 1-6।

साधारण गुणवत्ता के स्ट्रक्चरल स्टील्स मिश्र धातु होते हैं जिनका उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग होता है।

कार्बन गुणवत्ता वाले स्टील को चिह्नित करना

नामांकित गुणवत्ता वाले स्टील में कार्बन की मात्रा 0.05% से 0.6% तक होती है। इस वर्गीकरण समूह की धातु का गलाना ओपन-हार्ट या इलेक्ट्रिक आर्क विधियों द्वारा होता है। कार्बन उपस्थिति की एक विस्तृत श्रृंखला यांत्रिक गुणों में विविधता लाती है: निम्न-कार्बन - तन्य, मध्यम-कार्बन - मजबूत।

कार्बन गुणवत्ता वाले स्टील्स में क्रमशः 0.04% से अधिक की एस और पी सामग्री नहीं होती है।

अंकन (GOST 1050-88):

• नंबर 05-60 - कार्बन की एन्क्रिप्टेड उपस्थिति (न्यूनतम - 0.05%, अधिकतम - 0.6%);
• kp, ps, cn - डीऑक्सीडेशन की डिग्री ("sp" नहीं हैसंकेतित);
• जी, यू, एफ - मैंगनीज, एल्यूमीनियम, वैनेडियम होते हैं।

अपवादों को चिह्नित करना

कार्बन गुणवत्ता वाले स्टील्स के अंकन में अपवाद हैं:

• 15K, 20K, 22K - उच्च गुणवत्ता वाले स्टील्स, बॉयलर बिल्डिंग में लागू होते हैं;
• 20-पीवी - कार्बन - 0.2%, स्टील गर्म रोलिंग द्वारा पाइप के निर्माण में लागू होता है, बॉयलर बिल्डिंग और हीटिंग सिस्टम की स्थापना में तांबा और क्रोमियम होता है;
• OSV - वैगन एक्सल के निर्माण के लिए स्टील में निकेल, क्रोमियम, कॉपर होता है।

गुणवत्ता वाले स्टील्स के सभी ग्रेड के लिए, थर्मल (उदाहरण के लिए, सामान्यीकरण) और रासायनिक-थर्मल उपचार (उदाहरण के लिए, कार्बराइजिंग) का उपयोग करने की संभावित आवश्यकता विशिष्ट है।

कार्बन गुणवत्ता वाले स्टील्स का वर्गीकरण

इस प्रकार के कार्बन स्टील को मोटे तौर पर 4 समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

1. कोल्ड मशीनिंग (रोलिंग), शीट और पाइप रोलिंग के लिए लागू अत्यधिक प्लास्टिक सामग्री। ग्रेड - स्टील 08ps, स्टील 08, स्टील 08kp।
2. हॉट रोलिंग और स्टैम्पिंग में प्रयुक्त धातु जो ऊष्मीय रूप से आक्रामक परिस्थितियों में प्रदर्शन करेगी। ग्रेड - स्टील 10 से स्टील 25 तक।
3. स्टील का उपयोग स्प्रिंग्स, स्प्रिंग्स, कपलिंग, बोल्ट, शाफ्ट सहित महत्वपूर्ण भागों के निर्माण में किया जाता है। ग्रेड - स्टील 60 से स्टील 85 तक।
4. स्टील जिन्हें आक्रामक परिस्थितियों में विश्वसनीय संचालन की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, कैटरपिलर ट्रैक्टर की श्रृंखला)। ग्रेड स्टील 30, स्टील 50, स्टील 30G, स्टील 50G।

हर चीज को 2 ग्रुप में बांटना भी संभव हैगुणवत्ता वर्ग से कार्बन स्टील के प्रसिद्ध ग्रेड: संरचनात्मक पारंपरिक और संरचनात्मक मैंगनीज।

कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील का अनुप्रयोग

गुणवत्ता के अनुसार स्टील ग्रेड	ब्रांड	आवेदन
नियमित गुणवत्ता	St0	सुदृढीकरण, म्यान
	सेंट1	टास, आई-बीम, चैनल
	St3Gsp	निर्माण स्टील
	St5sp	झाड़ी, नट, बोल्ट
	St6ps	निर्माण स्क्रैप
	ST4kp	टिकाऊ संरचनाओं के लिए आकार, शीट, लंबे उत्पाद
गुणवत्ता	स्टील10	बॉयलर, स्टांपिंग के लिए पाइप
	स्टील15	उच्च लचीलापन भागों, कैम, बोल्ट, नट
	स्टील18केपी	वेल्डेड संरचनाएं
	स्टील 20ps	धुरी, कांटे, पिन, फिटिंग, पाइप
	स्टील50	गियर, चंगुल
	स्टील60	धुरी, वाशर, वसंत के छल्ले

कार्बन टूल स्टील्स में उच्च शक्ति और क्रूरता होती है। वे अनिवार्य रूप से बहु-स्तरीय ताप उपचार के अधीन हैं।

स्टील में कार्बन की मात्रा: 0.7 - 1.3%। उच्च गुणवत्ता के लिए - 0.03% तक, फास्फोरस - 0.035% तक। और वाद्य यंत्र के लिएउच्च गुणवत्ता: सल्फर - 0.02% तक, फास्फोरस - 0.03% तक।

ब्रांड पदनाम (GOST 1435-74):

• यू - कार्बन वाद्य यंत्र;
• 7 -13 - इसमें कार्बन की मात्रा क्रमशः 0.7-1.3% है;
• जी - मैंगनीज की उपस्थिति;
• ए उच्च गुणवत्ता वाला है।

कार्बन टूल स्टील्स को चिह्नित करने के बुनियादी सिद्धांतों के अपवाद घड़ी की गति A75, ASU10E, AU10E के कुछ हिस्सों के लिए सामग्री हैं।

कार्बन टूल स्टील्स के लिए आवश्यकताएँ

गोस्ट के अनुसार, टूल स्टील्स को कई विशेषताओं का पालन करना चाहिए।

आवश्यक भौतिक, रासायनिक और यांत्रिक गुण: कठोरता के गुणवत्ता संकेतक, प्रभाव शक्ति, शक्ति, ऑपरेशन के दौरान तापमान परिवर्तन के प्रतिरोध (काटने, ड्रिलिंग, सदमे भार के दौरान), संक्षारण प्रतिरोध।

निर्दिष्ट तकनीकी गुण:

• काटने की तकनीक की नकारात्मक प्रक्रियाओं का प्रतिरोध (चिप चिपकाना, सख्त करना);
• अच्छा मोड़ और पीसने की मशीनेबिलिटी;
• गर्मी उपचार के लिए संवेदनशीलता;
• अधिक गरम प्रतिरोध।

यांत्रिक और तकनीकी संकेतकों की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए, टूल स्टील्स को बहु-स्तरीय ताप उपचार के अधीन किया जाता है:

• उपकरण बनाने से पहले कच्चे माल की एनीलिंग;
• सख्त (नमक के घोल में ठंडा करना) और बाद में तैयार उत्पादों का तड़का (मुख्य रूप से कम तड़का)।

प्राप्तगुण रासायनिक संरचना और परिणामी सूक्ष्म संरचना द्वारा निर्धारित होते हैं: सीमेंटाइट और ऑस्टेनाइट समावेशन के साथ मार्टेंसाइट।

कार्बन टूल स्टील्स का उपयोग करना

वर्णित स्टील्स का उपयोग सभी प्रकार के औजारों के निर्माण के लिए किया जाता है: काटने, टक्कर, सहायक।

• स्टील U7, U7A - हथौड़े, छेनी, कुल्हाड़ी, छेनी, हथौड़े, छेनी, फिशहुक।
• स्टील U8, U8A, U8G - आरी, स्क्रूड्रिवर, सेंटर पंच, काउंटरसिंक, कटर, सरौता।
• स्टील U9, U9A - मेटलवर्क टूल, वुड कटिंग टूल।
• स्टील U10, स्टील U10A, U11, U11A - रैस्प, टैप, ट्विस्ट ड्रिल, पंचिंग और साइज़िंग के लिए सहायक उपकरण।
• U 12, U12A - रीमर, नल, मापने के उपकरण।
• U13, U13A - फाइलें, शेविंग और सर्जिकल उपकरण, स्टैम्पिंग पंच।

कार्बन स्टील ग्रेड की तर्कसंगत पसंद, इसके ताप उपचार की तकनीक, इसके गुणों और विशेषताओं की समझ, निर्मित, संसाधित या उपयोग किए गए संरचनाओं या उपकरणों की लंबी सेवा जीवन की कुंजी है।