Bezeichnung von Legierungselementen in Stahl: Einteilung, Eigenschaften, Kennzeichnung, Anwendung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Heute wird in vielen Branchen eine Vielzahl von Stählen verwendet. Durch das Legieren des Metalls wird eine Vielzahl qualitativer, mechanischer und physikalischer Eigenschaften erreicht. Die Bezeichnung von Legierungselementen in Stahl hilft bei der Bestimmung, welche Komponenten in die Zusammensetzung eingebracht wurden, sowie deren quantitativer Geh alt.

Allgemeine Informationen und allgemeine Einordnung

Bei legiertem Stahl bedeutet dies, dass dem Material spezielle Elemente zugesetzt wurden, die die mechanischen und physikalischen Eigenschaften des Ausgangsmaterials verändern. Außerdem ändert sich auch die innere Struktur des Materials. Die Bezeichnung von Legierungselementen in Stahl hilft nicht nur zu verstehen, welche Zusätze eingebracht wurden. Abhängig davon werden mehrere Klassen des Produkts selbst unterschieden.

Die erste Klassifizierung basiert auf der Kohlenstoffmenge. Es gibt Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgeh alt, bei denen der Kohlenstoffgeh alt bis zu 0,25 % beträgt, Stähle mit mittlerem Kohlenstoffgeh alt enth alten 0,25 bis 0,65 % Zusätze,kohlenstoffreiche enth alten mehr als 0,65 % Kohlenstoff in der Zusammensetzung.

Andere Klassifizierungsmerkmale

Alle Arten des untersuchten Materials werden in drei weitere Kategorien eingeteilt, abhängig vom Gesamtgeh alt an Legierungselementen im Stahl. Die Bezeichnung dieser Gruppen ist niedriglegiert, mittellegiert, hochlegiert. Im ersten Fall überschreitet der Gesamtmassenanteil der Zusatzstoffe nicht 2,5%, für die zweite Gruppe - nicht mehr als 10%, für die dritte Gruppe - von 10 bis 50%.

Darüber hinaus ist es erwähnenswert, dass sich seine innere Struktur in Abhängigkeit von den Eigenschaften, die Legierungselemente dem Stahl verleihen, ändert. Es erfordert auch Verständnis. In diesem Fall kann anhand der Bezeichnung von Legierungselementen in Stahl die Struktur des Produkts bestimmt werden. Führen Sie auf dieser Grundlage eine weitere Klassifizierung durch:

1. Untereutektoide Stahlsorte - zu viel Ferrit in der Zusammensetzung.
2. Die Eutektoidklasse gibt die Perlitstruktur des Produkts an.
3. Die Produktgruppe der Übereutektoiden zeichnet sich durch ein sekundärkarbidh altiges Gefüge aus.
4. Ledeburit-Materialklasse enthält primäre Karbide.

Hauptkomponenten und ihre Auswirkungen

Stahl werden viele verschiedene Komponenten zugesetzt. Die Bezeichnung von Elementen in legierten Stählen erfolgt mit Buchstaben, meistens mit den ersten Großbuchstaben des Namens der Komponente selbst.

Du kannst mit Chrom und Nickel anfangen. Sie werden jeweils mit den Buchstaben X und H bezeichnet. Wenn wir über den Einfluss von Chrom sprechen, dann ist eserhöht die Korrosionsbeständigkeit von Stahl. Außerdem werden Festigkeit und Härte erhöht. Chrom gilt als Hauptlegierungsbestandteil bei der Herstellung von rostfreien Produkten.

Die Bezeichnung von Elementen in legierten Stahlsorten hilft, die Eigenschaften des Materials und seinen Zweck schnell zu bestimmen. Die Kennzeichnung „H“weist also auf den Nickelgeh alt hin, was bedeutet, dass der Stoff eine hohe Viskosität, eine größere Duktilität und eine gute Korrosionsbeständigkeit aufweist.

Zusätzliche Legierungselemente

Als nächstes sollte über Titan(T) und Vanadium(F) gesprochen werden. Eine Zunahme des T-Geh alts zeigt eine Abnahme der Körnigkeit der Struktur an, was die Festigkeit und Dichte erhöht. Außerdem wird die Rostbeständigkeit verbessert und die Verarbeitung vereinfacht. Vanadium wird auch als Legierungselement in Stahlsorten mit dem Buchstaben F bezeichnet. In diesem Fall hilft es auch, die Körnigkeit zu reduzieren, aber das Ergebnis ist etwas anders und besteht in einer Verbesserung der Fließfähigkeit und einer Erhöhung der Zugfestigkeit.

Als nächstes sollten wir über Molybdän(M) und Wolfram(B) sprechen.

Die Einführung von "M" in die Zusammensetzung verbessert die Härtbarkeit von Produkten, erhöht die Korrosionsbeständigkeit und verringert die Sprödigkeit. "B" reduziert auch die Sprödigkeit während des Anlassens, indem es verhindert, dass die Körner während des Erhitzens wachsen, und erhöht außerdem die Gesamthärte.

Die Buchstabenbezeichnung von Legierungselementen in Stahl stimmt manchmal nicht mit ihrem Namen auf Russisch überein. So wird Silizium als einer der umstrittenen Zusatzstoffe bezeichnetBuchstabe C. Mit nur 1-1,5% dieser Substanz in der Zusammensetzung kann sie die Festigkeit erhöhen und gleichzeitig die Viskosität aufrechterh alten. Wenn Sie beginnen, den Geh alt der Komponente in der Struktur zu erhöhen, nehmen der elektrische Widerstand und die magnetische Permeabilität zu. Darüber hinaus kann Silizium die Elastizität, Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit erhöhen. Bei all dem muss jedoch berücksichtigt werden, dass es die Sprödigkeit von Stahl erhöht.

Die letzten beiden Zusätze sind Kob alt (K) und Aluminium (Yu). Die Zugabe des ersten Elements erhöht die Wärmebeständigkeit und Schlagfestigkeit. Aluminium erhöht die Zunderbeständigkeit.

Was sind Verunreinigungen?

Wenn es um die Bezeichnung von Legierungselementen in Metallsorten geht, darf man Verunreinigungen nicht unerwähnt lassen. Zum einen wirkt sich ihre Anwesenheit auch auf die Eigenschaften von Produkten aus. Zweitens ist es unmöglich, ihre Anwesenheit in der Zusammensetzung des Stoffes vollständig zu beseitigen, und daher wird ihr Massenanteil regelmäßig in der Kennzeichnung angegeben.

Verschiedene Verunreinigungen und ihre Auswirkungen

Der Buchstabe A steht für Stickstoff. Wenn vorhanden, wird es normalerweise ungefähr in der Mitte der Markierung angezeigt. Aufgrund seiner Eigenschaften ist es identisch mit der Anwesenheit von Sauerstoff. Wird ein bestimmter Massenanteil eines dieser beiden Elemente überschritten, nimmt die Sprödigkeit des Materials zu. Außerdem nehmen Eigenschaften wie Viskosität und Ausdauer ab.

Die umstrittene Verunreinigung ist Kohlenstoff (U). Wenn es bis zu 1,2% enthält, kann es sich positiv auswirken, Härte erhöhen, Festigkeit erhöhen, begrenzenFlüssigkeit. Wenn auch nur ein geringfügiger Überschuss dieses Indikators beobachtet wird, beginnen sich sowohl die Festigkeit als auch die Duktilität schnell zu verschlechtern.

Mangan (G) und Schwefel gehören ebenfalls zu den Verunreinigungen. Mangan wirkt wie Kohlenstoff je nach Massenanteil im Gefüge unterschiedlich. Wenn der Geh alt des Elements "G" 0,8% nicht überschreitet, kann es als technologische Verunreinigung bezeichnet werden. Es erhöht den Desoxidationsgrad des Stahls und reduziert die negativen Auswirkungen von Schwefel auf das Produkt.

Wenn der Massenanteil des zweiten Elements 0,65 % übersteigt, dann hat es eine erhebliche nachteilige Wirkung. Plastizität, Korrosionsbeständigkeit und Schlagzähigkeit werden deutlich reduziert. Eine Erhöhung des Schwefelgeh alts in der Zusammensetzung verschlechtert auch die Fähigkeit, Stahl zu schweißen.

Die letzte schädliche Verunreinigung ist Wasserstoff. Eine Erhöhung des Massenanteils dieser Komponente führt zu einer deutlichen Erhöhung der Sprödigkeit.

Markierungsübersicht

Symbole für Legierungselemente in Stählen nach GOST 4543-71 waren darauf zurückzuführen, dass viele Materialien auf diese Weise verbessert wurden. Nach diesen Regeln wird zuerst ein Buchstabe und danach eine Zahl angegeben, die die Menge dieses Elements angibt. Betrachten Sie dies am Beispiel einer Marke wie X5CrNi18-10.

Es sollte gleich gesagt werden, dass die Kennzeichnung nicht immer in russischen Buchstaben erfolgt, manchmal in einer anderen Sprache, wie im Beispiel angegeben. In diesem Fall sieht die Dekodierung so aus: Der Buchstabe "X" zeigt an, dass die Legierung zur Kategorie der rostfreien Stähle aus Magnet oder Chrom gehörtGruppen; die Zahl 5 ist der Kohlenstoffgeh alt, der in diesem Fall 0,05 % beträgt; Cr und Ni sind Chrom bzw. Nickel, und 18 bzw. 10 sind ihre Prozentsätze. Das heißt, die Struktur dieses Produkttyps enthält 0,05 % Kohlenstoff, 18 % Chrom und 10 % Nickel.

Markierung anderer Gruppen

Die Bezeichnung von Legierungselementen, aus denen Stahl besteht, kann auch auf die Zugehörigkeit zu einer bestimmten Produktkategorie hinweisen. Rostfreier Chrom-Nickel hat also den Buchstaben "I" am Anfang seiner Kennzeichnung. Kugellager- und Schnellarbeitsstähle werden zunächst mit „W“bzw. „R“gekennzeichnet.

Legierte Stähle können hochwertig oder sogar besonders hochwertig sein. In diesem Fall werden ihnen am Ende der Markierung jeweils "A" oder "W" hinzugefügt. Herkömmliche legierte Stähle haben einfach keine solchen Bezeichnungen am Ende ihrer Markierungen.

Hier ist anzumerken, dass legierten Stählen manchmal eine besondere Bezeichnung hinzugefügt wird, wenn das Material durch Walzen gewonnen wurde. In diesem Fall enthält die Kennzeichnung entweder "H" - hart bearbeiteter Stahl oder "TO" - wärmebehandelter Stahl.

Reihenfolge der Elementbezeichnung

Um die genaueste chemische Zusammensetzung eines Produkts zu bestimmen, müssen Sie sich die Dokumentation ansehen. Die Fähigkeit, die Markierungen zu verstehen, kann jedoch dabei helfen, die wichtigsten Legierungszusätze und Verunreinigungen zu bestimmen.

Also, wenn zuerstWenn auf der Stahlmarkierung eine Zahl angegeben ist, bestimmt sie den Massenanteil von Kohlenstoff in der Zusammensetzung in Hundertstel Prozent. Danach beginnt die Aufzählung der Zusatzstoffe, aus denen der legierte Stahl besteht. Unmittelbar nach jedem Buchstaben in der Bezeichnung wird eine Zahl angegeben, die den quantitativen Geh alt des chemischen Elements in der Zusammensetzung in Prozent angibt. Es kommt jedoch auch vor, dass unmittelbar nach dem Buchstaben überhaupt keine Nummer steht. Das bedeutet, dass der Geh alt dieses Elements in der Zusammensetzung 1,5 % nicht überschreitet, was ziemlich wenig ist.

Verschiedene legierte Stähle

Am Ende ist es erwähnenswert, wofür diese Metallarten normalerweise verwendet werden. Es gibt legierten Stahl vom Werkzeugtyp. Wie der Name schon sagt, wird es häufig für die Herstellung von Werkzeugen aller Art verwendet. Es wird allgemein mit gewöhnlichem Kohlenstoffstahl verglichen. Die chemisch verbesserte Verbindung hat eine größere Härte und Festigkeit, aber alle legierten Verbindungen sind spröder als normaler Kohlenstoff.

Stähle aus der Gruppe der Hochgeschwindigkeitszerspanung haben sich hervorragend bewährt. Solches Material zeichnet sich durch hohe Härte und Rothärte bis 600 Grad Celsius aus.

Legierte Baustähle mit besonderen Eigenschaften sind eine eigene große Gruppe. Das heißt, es können rostfreie Produkte, Metall mit verbesserten elektrischen und magnetischen Eigenschaften und andere sein.

Wie aus all dem ersichtlich ist, werden legierte Werkstoffe derzeit äußerst rege und in vielen Branchen eingesetzt. Aus diesem Grund die Bezeichnung dieser Art zu kennen und verstehen zu könnenStahl ist es jedem wert, der mit ihr Geschäfte macht.