Czyste żelazo charakteryzuje się ograniczonymlista właściwości i jako metal nieszlachetny jest mało interesująca. Ale oparte na nim stopy mają ogromny potencjał, wystarczy określić skład chemiczny i wykonać odpowiednią obróbkę cieplną.
Najpopularniejsze stale konstrukcyjne
Wszystkie stale na bazie żelaza są czarnemetalurgii i posiadają liczne klasyfikacje. Produkowany jest według różnych parametrów: składu chemicznego, przeznaczenia, zawartości szkodliwych pierwiastków, wytrzymałości i udarności, elastyczności i wielu innych. Strukturalne - stały się najbardziej powszechne w użyciu. Niektóre z nich mają uniwersalne właściwości i wymienność.
Stal konstrukcyjna 20 należy doklasa średniowęglowa, ma strukturę ferrytowo-perlitową. Stal jest wysokiej jakości, czyli ma obniżoną zawartość szkodliwych pierwiastków: siarki i fosforu. Brak ograniczeń spawalności. Optymalne połączenie wytrzymałości i ciągliwości sprawia, że jest to po prostu uniwersalny materiał do produkcji rur walcowanych, części poddawanych późniejszej obróbce termomechanicznej i cieplno-chemicznej (cementowanie, cynkowanie i chromowanie).
Dwadzieścia znalazło swoje zastosowanie
Stal 20, której właściwości można zmienić wduże granice za pomocą obróbki chemiczno-termicznej i termomechanicznej są najbardziej pożądane w produkcji rur w produkcji części o twardej powierzchni i miękkim środku. Mogą to być wały, koła zębate, koła zębate, śruby, haki dźwigowe, okucia, blachy do tłoczenia (tektura falista), nakrętki i śruby do nieodpowiedzialnego mocowania. Rury wykonane z tego gatunku stali służą do przesyłu gazów, pary, cieczy nieagresywnych dostarczanych pod ciśnieniem. Są to rury przegrzewaczy, rurociągi, kotły wysokociśnieniowe i kolektory.
Zmiana struktury poprzez obróbkę cieplno-chemiczną
Ta sama marka może zmienić swojecharakterystyka przez obróbkę cieplną. Gatunek stali 20 ma dobre właściwości plastyczne, dlatego produkty z niej uzyskuje się kilkoma metodami: odlewanie, walcowanie na zimno lub na gorąco lub ciągnienie. Po otrzymaniu części metodą odlewów można je poddać obróbce chemiczno-termicznej. Celem tej procedury jest uzyskanie twardej, odpornej na zużycie warstwy, która nie poddaje się korozji i giętkiego miękkiego środka.
W tym celu gotową część umieszcza się wodpowiednie środowisko (wyłożone suchą substancją węglową, umieszczoną w medium gazowym lub płynnym), po czym jest trzymane od kilku godzin do 1,5 dnia w wysokiej temperaturze. Do tego czasu obróbka części powinna być zakończona, ponieważ po obróbce termochemicznej produkt będzie miał już ostateczną strukturę. Element nasyca wierzchnią warstwę produktu (od 0,3 do 3,0 mm), poprawiając tym samym jego strukturę i właściwości.
W zależności od użytej substancji, leczeniezwane: cyjanizacją (cynkowanie), nawęglaniem (węgiel), chromowaniem (chromowanie). Węgiel daje siłę, cynk - odporność na korozję, chrom, oprócz wszystkich powyższych, tworzy lustro powierzchni.
Zmiana struktury poprzez obróbkę
W przeciwieństwie do poprzedniej metody przetwarzania,która jest wykonywana wyłącznie w celu nadania twardości w górnej warstwie metalu i elastyczności w warstwie wewnętrznej, obróbka termomechaniczna jest jedną z metod kształtowania. Stal 20 może być zdeformowany zarówno na gorąco, jak i na zimno. Każdy typ ma swoje zalety i wady. Ale są używane w oparciu o najbardziej pożądane właściwości.
Do produktów stosuje się odkształcenie na gorącoo grubości ścianki większej niż 5 mm. Ponieważ podczas podgrzewania metalu powstaje zgorzelina i odwęglona mikrowarstwa (niepożądana struktura), niepraktyczne jest stosowanie tego typu walcowania do części cienkościennych. Ma jednak jedną dużą przewagę nad deformacją na zimno.
Odkształcenie na zimno jest stosowane do częścio grubości mniejszej niż 5 mm. Do ciągnienia na zimno nadają się tylko „miękkie” stale. Podczas walcowania metal ulega znacznemu odkształceniu, czyli utwardzeniu przez zgniot. Prowadzi to do wzrostu jego wytrzymałości i obecności dużych naprężeń w konstrukcji. Ze względu na cienkie ścianki takiego metalu nie można nagrzewać (wakacje, czyli przywrócić poprzednią strukturę). Jest bardziej podatny na zniszczenie przez uderzenia i inne obciążenia dynamiczne. Rura ze stali konstrukcyjnej (20 stali) różni się sposobami wytwarzania i uzyskanymi parametrami technicznymi mającymi wpływ na zastosowanie. Do produkcji każdego rodzaju rur istnieją GOST, standardy, wyposażenie.
Rury walcowane na zimno ze szwem prostym
Proces produkcyjny rozpoczyna się od przygotowaniataśma stalowa. W tym celu blachy stalowe są cięte na paski i spawane w jeden długi pasek. Taśma podawana jest na rolki gnące, gdzie przybiera formę rury. Następnym krokiem jest spawanie. Dla każdego projektu jest to najsłabszy punkt. Całkowicie niemożliwe jest wyeliminowanie wad, które pojawiają się podczas spawania (pojawienie się tlenków i wypalenie węgla), ale przy użyciu niektórych technik można je zmniejszyć. Do łączenia stali 20 stosuje się spawanie łukowe w ochronnej atmosferze gazu obojętnego (argon) lub spawanie indukcyjne (prądy wysokiej częstotliwości). Rura przechodzi obowiązkową kontrolę szwu spawalniczego, po czym jest cięta na części o wymaganej długości i magazynowana.
Rury ze szwem spiralnym ciągnione na zimno
Przygotowanie stali do produkcji tego typurura powtarza ten sam proces, co w przypadku rur z prostym szwem. Również identyczne: spawanie, kontrola i cięcie. Jedyną różnicą jest kąt zagięcia taśmy, przy którym kolejny szew zagina się wokół rury po spiralnej krzywej. Ze względu na swoje cechy konstrukcyjne metoda ta jest najtrwalsza. I wytrzymuje większe obciążenia rozciągające niż te produkty z prostym szwem.
Rury bez szwu
Rury bezszwowe są szczególnie trwałe, mająkilka zalet: nie mają spawów (słabych punktów), nie ma naprężeń w konstrukcji stalowej, grubość rury wynosi co najmniej 5 mm. Ich produkcja jest procesem bardziej skomplikowanym, a przez to kosztownym. Steel 20 wyróżnia się tym, że rury mogą być produkowane na dwa sposoby – ciągnienie na zimno i na gorąco.
Walcowane na gorąco bez szwu
Po podgrzaniu powyżej 1100 ° C obrabiany przedmiotjest zszyty z rękawem i tworzy wewnętrzną średnicę. Przy dalszym rysowaniu rura przyjmuje określone wymiary średnicy wewnętrznej, zewnętrznej i grubości ścianki. W całym procesie technologicznym temperatura walcowanego kęsa pozostaje wysoka. I dopiero po przyjęciu ostatecznego kształtu rura jest chłodzona. Podczas przedłużonego schładzania ma miejsce urlop, wszystkie negatywne skutki toczenia, zwiększona wytrzymałość i kruchość są usuwane. Po całkowitym schłodzeniu stal 20 uzyskuje właściwości, które były pierwotnie dostępne. Ten proces technologiczny obejmuje produkcję tylko rur o ściankach co najmniej 5 mm, a maksymalna grubość może osiągnąć 75 mm.
Bezszwowe ciągnione na zimno
W przeciwieństwie do poprzedniej metody, taobserwuje się niewielki niuans temperatury. Obrabiany przedmiot nagrzewa się, ale po wstępnym przekłuciu tuleją temperatura nie jest utrzymywana, a przedmiot obrabiany jest ciągnięty w stanie zimnym. Metoda ta różni się od metody walcowania na gorąco tym, że możliwe jest wytwarzanie mocnych rur o cienkich ściankach, podczas gdy metodą walcowania na gorąco zapewnia się tylko grube ścianki. W przypadku konstrukcji końcowej te dwie metody są identyczne, ponieważ po walcowaniu na zimno rury ulegają normalizacji, w której struktura jest częściowo przywracana, a naprężenia są uwalniane.
To nie jest cała lista produktów na bazie stali 20 GOST 1050-74. Rosną potrzeby ludności, pojawiają się nowe pomysły i branże. Ale ta marka tylko zmienia swoją formę i przeznaczenie i zastrzega sobie prawo do istnienia.
