فولاد 20: GOST، ویژگی ها، خواص و کاربردها

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

آهن خالص با فهرست محدودی از خواص مشخص می شود و به عنوان یک فلز پایه از اهمیت کمی برخوردار است. اما آلیاژهای مبتنی بر آن پتانسیل فوق العاده ای دارند، فقط باید ترکیب شیمیایی را تعیین کنید و عملیات حرارتی مناسب را انجام دهید.

رایج ترین فولادهای ساختاری

همه فولادهای مبتنی بر آهن متعلق به متالورژی آهنی هستند و طبقه بندی های متعددی دارند. با توجه به پارامترهای مختلف تولید می شود: با ترکیب شیمیایی، هدف، محتوای عناصر مضر، قدرت و قدرت ضربه، انعطاف پذیری و بسیاری دیگر. ساختاری - رایج ترین مورد استفاده شده اند. برخی از آنها خواص جهانی و قابلیت تعویض دارند.

فولاد سازه 20 متعلق به کلاس کربن متوسط است، دارای ساختار فریت-پرلیت است. فولاد از کیفیت بالایی برخوردار است، یعنی مقدار عناصر مضر آن کاهش یافته است: گوگرد و فسفر. بدون محدودیت در قابلیت جوشکاری ترکیب بهینه استحکام و پلاستیسیته آن را به یک ماده جهانی برای تولید لوله های نورد تبدیل می کند، قطعاتی که در معرض حرارت مکانیکی و ترموشیمیایی بعدی قرار می گیرند.فرآوری (سیمان کاری، گالوانیزه و آبکاری کروم).

G20 کاربرد خود را پیدا کرد

فولاد 20 که خواص آن می تواند در طیف گسترده ای با کمک پردازش شیمیایی-حرارتی و ترمومکانیکی متفاوت باشد، بیشترین تقاضا را در تولید لوله در ساخت قطعات با سطح سخت و مرکز نرم دارد. اینها می توانند شفت، چرخ دنده، پیچ و مهره، قلاب جرثقیل، اتصالات، ورق های مهر زنی (تخته راه راه)، مهره ها و پیچ و مهره ها برای بست غیر بحرانی باشند. لوله های تولید شده از این گرید فولادی برای انتقال گازها، بخار، مایعات غیر تهاجمی که تحت فشار عرضه می شوند استفاده می شود. اینها لوله های سوپرهیترها، خطوط لوله، دیگهای بخار فشار قوی و کلکتورها هستند.

تغییر ساختار با عملیات ترموشیمیایی

همان برند می تواند ویژگی های خود را از طریق عملیات حرارتی تغییر دهد. فولاد درجه 20 دارای ویژگی های پلاستیکی خوبی است، بنابراین محصولات از آن با چندین روش به دست می آیند: ریخته گری، نورد سرد یا گرم یا کشیدن. پس از دریافت قطعات توسط ریخته گری می توان عملیات شیمیایی- حرارتی را روی آنها اعمال کرد. هدف از این روش به دست آوردن یک لایه سخت مقاوم در برابر سایش است که در برابر خوردگی تسلیم نمی شود و یک مرکز نرم انعطاف پذیر است.

برای این کار، قسمت تمام شده را در محیطی مناسب (پوشش شده با ماده خشک حاوی کربن، در یک محیط گازی یا مایع قرار داده شده) قرار می دهند و پس از آن از چند ساعت تا 1.5 روز در دمای بالا نگهداری می شود.. مکانیکیپردازش قطعات تا این لحظه باید کامل شود، زیرا پس از پردازش ترموشیمیایی، محصول ساختار نهایی را خواهد داشت. این عنصر لایه بالایی محصول را اشباع می کند (از 0.3 تا 3.0 میلی متر)، بنابراین ساختار و خواص آن را بهبود می بخشد.

بسته به ماده مورد استفاده، درمان نامیده می شود: سیانیداسیون (پوشش روی)، کربوریزاسیون (کربن)، آبکاری کروم (کروم). کربن استحکام می بخشد، روی-مقاومت در برابر خوردگی، کروم، علاوه بر تمام موارد فوق، سطح را آینه می کند.

تغییر ساختار با ماشینکاری

بر خلاف روش پردازش قبلی که صرفاً برای سخت شدن لایه بالایی فلز و انعطاف پذیری در لایه داخلی انجام می شود، پردازش ترمومکانیکی یکی از روش های شکل دهی است. استیل 20 را می توان هم به صورت گرم و هم سرد تغییر شکل داد. هر نوع مزایا و معایب خاص خود را دارد. اما آنها بر اساس ویژگی های مورد نیاز استفاده می شوند.

فرمینگ گرم برای محصولاتی با ضخامت دیواره بیش از 5 میلی متر اعمال می شود. از آنجایی که هنگام گرم شدن فلز، رسوب و یک ریزلایه کربن زدایی (یک ساختار نامطلوب) تشکیل می شود، استفاده از این نوع نورد برای قطعات جدار نازک توصیه نمی شود. با این حال، یک مزیت بزرگ نسبت به شکل دهی سرد دارد.

فرمینگ سرد برای قطعاتی با ضخامت کمتر از 5 میلی متر اعمال می شود. فقط انواع "نرم" فولاد برای کشش سرد مناسب هستند. در طول نورد، فلز تجربه می کندتغییر شکل یا سخت شدن قابل توجه. این امر منجر به افزایش مقاومت آن و وجود تنش های زیاد در سازه می شود. به دلیل دیواره های نازک آن، چنین فلزی نمی تواند گرم شود (برای گذراندن تعطیلات، یعنی بازسازی ساختار قبلی). در اثر ضربه و سایر بارهای دینامیکی بیشتر مستعد تخریب است. لوله های فولادی سازه ای (فولاد 20) در روش های ساخت و ویژگی های فنی به دست آمده که بر کاربرد تأثیر می گذارد متفاوت است. برای تولید هر نوع لوله، استانداردهای دولتی، استانداردها، تجهیزات وجود دارد.

لوله های نورد سرد با درز مستقیم

فرایند تولید با آماده سازی نوار فولادی آغاز می شود. برای انجام این کار، ورق های فولادی به صورت نوار بریده شده و به یک نوار بلند جوش داده می شود. نوار به رول های خمشی وارد می شود، جایی که شکل لوله را به خود می گیرد. مرحله بعدی جوشکاری است. برای هر طراحی، این ضعیف ترین نقطه است. رفع نواقصی که در حین جوشکاری (ظاهر اکسیدها و فرسودگی کربن) ایجاد می شود کاملاً غیرممکن است، اما با استفاده از برخی تکنیک ها می توان آنها را کاهش داد. برای اتصال فولاد 20 از جوش قوس الکتریکی در فضای محافظ گاز بی اثر (آرگون) یا جوش القایی (جریان های فرکانس بالا) استفاده می شود. لوله تحت یک بازرسی اجباری درز جوش قرار می گیرد، پس از آن به قسمت هایی با طول مورد نیاز بریده می شود و ذخیره می شود.

لوله درز مارپیچی سرد کشیده

تهیه فولاد برای تولید این نوع لوله مانند لوله های با درز مستقیم انجام می شود. همچنین یکسان: جوش، کنترل و برش. فقط متفاوت استزاویه تا شدن نوار که در آن درز بعدی در یک منحنی مارپیچ دور لوله می رود. با توجه به ویژگی های طراحی، این روش بادوام ترین است. و بارهای پارگی بالاتری را نسبت به محصولات مستقیم دوخته شده تحمل می کند.

لوله های بدون درز

لوله های بدون درز بسیار قوی هستند، چندین مزیت دارند: جوش ندارند (نقاط ضعیف)، بدون تنش در سازه فولادی، ضخامت لوله ها حداقل 5 میلی متر است. تولید آنها فرآیند پیچیده تری است و بنابراین گران است. فولاد 20 از این نظر منحصر به فرد است که لوله ها را می توان به دو روش تولید کرد - کشش سرد و گرم.

نورد گرم بدون درز

بعد از حرارت دادن بالای ۱۱۰۰ºC، قطعه کار با آستین سوراخ شده و قطر داخلی تشکیل می دهد. با کشیدن بیشتر، لوله ابعاد مشخص شده قطر داخلی، خارجی و ضخامت دیواره را به خود می گیرد. در طول کل فرآیند فن آوری، دمای شمش نورد بالا باقی می ماند. و تنها پس از گرفتن شکل نهایی، لوله خنک می شود. در طول خنک شدن طولانی مدت، تلطیف انجام می شود، تمام اثرات منفی نورد، افزایش استحکام و شکنندگی از بین می رود. هنگامی که به طور کامل خنک شود، فولاد 20 ویژگی هایی را که در ابتدا داشت به دست می آورد. این فرآیند تکنولوژیکی فقط شامل تولید لوله‌هایی با دیواره‌های حداقل 5 میلی‌متر است و حداکثر ضخامت آن به 75 میلی‌متر می‌رسد.

کشش سرد بدون درز

برخلاف روش قبلی، این روش کمی تفاوت دمایی دارد. قطعه کار گرم می شود، اما پس از آندمای سیستم عامل اولیه توسط آستین حفظ نمی شود و قطعه کار در حالت سرد به بیرون کشیده می شود. تفاوت این روش با نورد گرم در این است که امکان تولید لوله های محکم با دیواره های نازک وجود دارد در حالی که روش نورد گرم فقط دیوارهای ضخیم را فراهم می کند. برای سازه نهایی، این دو روش یکسان هستند، زیرا پس از نورد سرد لوله‌ها عادی‌سازی می‌شوند که در آن ساختار تا حدی بازسازی می‌شود و تنش‌ها از بین می‌رود.

این لیست کامل محصولات مبتنی بر فولاد 20 GOST 1050-74 نیست. نیازهای جمعیت در حال افزایش است، ایده ها و تولیدات جدید در حال ظهور است. اما این برند فقط شکل و هدف خود را تغییر می دهد و حق وجود را برای خود محفوظ می دارد.