Legeringsstål

Legeringsstål
Klassificering av legeringsstål

Stål med låg legering (totalt legeringselement är mindre än 5%), medium legeringsstål (totalt legeringselement är 5%-10%), höglegeringsstål (totalt legeringselement är högre än 10%).
Enligt legeringselementkomposition
Kromstål (CR-FE-C), krom-nickelstål (Cr-Ni-Fe-C), manganstål (MN-FE-C), kisel-mangan stål (Si-MN-Fe-C).


Enligt användning
Alloy Structural Steel, Alloy Tool Steel, Special Performance Steel.
Legeringsstålnummer
Kolinnehållet indikeras av ett nummer i början av betyget. Det föreskrivs att kolhalten indikeras av ett nummer (två siffror) i enheter på en tiotusen för konstruktionsstål och en siffra (en siffra) i enheter på ett tusendel för verktygsstål och specialprestanda och kolinnehållet indikeras inte när kolhalten i verktygsstål överstiger 1%.
Efter att ha indikerat kolinnehållet används elementets kemiska symbol för att indikera det huvudsakliga legeringselementet i stålet. Innehållet indikeras av numret bakom det. När det genomsnittliga innehållet är mindre än 1,5%markeras inget antal. När det genomsnittliga innehållet är 1,5% till 2,49% är 2,5% till 3,49% etc., 2, 3 etc. markeras i enlighet därmed.
Alloy Structural Steel 40Cr har ett genomsnittligt kolinnehåll på 0,40%, och innehållet i det huvudsakliga legeringselementet CR är mindre än 1,5%.
Alloy Tool Steel 5CrmnMO har ett genomsnittligt kolinnehåll på 0,5%, och innehållet i de viktigaste legeringselementen CR, MN och MO är alla mindre än 1,5%.
Specialstål är markerade med de kinesiska fonetiska initialerna för deras användning. Till exempel: Kollbärande stål, markerat med "G" före stålnumret. GCR15 indikerar kullagerstål med en kolhalt på cirka 1,0% och ett krominnehåll på cirka 1,5% (detta är ett speciellt fall, krominnehållet uttrycks i ett antal tusendel). Y40MN indikerar fritt skärande stål med ett kolinnehåll på 0,4% och ett manganinnehåll på mindre än 1,5%, etc. För högkvalitativt stål, "A" tillsätts till slutet av stålet för att indikera detta, såsom 20CR2NI4.
Stållegering
Efter att legeringselement tillsätts till stål kommer de grundläggande komponenterna i stål, järn och kol, att interagera med de tillsatta legeringselementen. Syftet med legeringsstål är att förbättra stålens struktur och egenskaper genom att använda interaktionen mellan legeringselement och järn och kol och påverkan på järnkolfasdiagrammet och värmebehandlingen av stål.
Interaktion mellan legeringselement och järn och kol
Efter att legeringselement har tillsättts stål finns de i stål främst i tre former. Det vill säga: bilda en solid lösning med järn; bildar karbider med kol; och bildande intermetalliska föreningar i höglegeringstål.

Stålstål
Stålet som används för att tillverka viktiga konstruktionsstrukturer och maskindelar kallas Alloy Structural Steel. Det finns huvudsakligen låglegeringsstål, legering som förgasar stål, legeringsläckt och härdat stål, legeringsfjäderstål och kullagerstål.
Stål i låglegering
1. Används huvudsakligen vid tillverkning av broar, fartyg, fordon, pannor, högtrycksfartyg, olje- och gasledningar, stora stålstrukturer etc.
2. Prestandakrav
(1) Högstyrka: Generellt sett är avkastningsstyrkan över 300MPa.
(2) Hög seghet: Förlängningen krävs att vara 15% till 20%, och rumstemperaturens påverkan är större än 600 kJ/m till 800 kJ/m. För stora svetsade komponenter krävs också högre frakturthet.
(3) Bra svetsprestanda och förkylningsprestanda.
(4) Låg förkylning av spröd övergångstemperatur.
(5) Bra korrosionsmotstånd.
3. Kompositionsegenskaper

(2) Tillsätt legeringselement som huvudsakligen består av mangan.
(3) Att lägga till hjälpelement som niob, titan eller vanadium: en liten mängd niob, titan eller vanadium bildar fina karbider eller karbonitider i stål, vilket bidrar till att få fina ferritkorn och förbättra stålens styrka och seghet.
Dessutom kan tillsats av en liten mängd koppar (≤0,4%) och fosfor (cirka 0,1%) förbättra korrosionsmotståndet. Att lägga till en liten mängd sällsynta jordartselement kan avvakna och degas, rena stålet och förbättra seghet och processprestanda.
4. Vanligt använda stål med låglegering
16mn är det mest använda och producerade stålet i mitt lands låglegering höghållfast stål. Strukturen som används är finkornig ferrit-pearlite, och styrkan är cirka 20% till 30% högre än för vanligt kolstålstål Q235, och den atmosfäriska korrosionsbeständigheten är 20% till 38% högre.
15MNVN är det mest använda stålet i stål med medelklass. Det har hög styrka och god seghet, svetsbarhet och låg temperatur. Det används ofta vid tillverkning av stora strukturer som broar, pannor och fartyg.
När styrkanivån överstiger 500MPA är ferrit- och pärlitstrukturer svåra att uppfylla kraven, så låga koldioxidstål utvecklades. Att lägga till element som CR, MO, MN och B bidrar till att erhålla bainitstruktur under luftkylningsförhållanden, vilket gör styrkan högre, och plasticitet och svetsprestanda är också bättre. Det används mest i högtryckspannor, högtrycksbehållare etc.

Denna typ av stål används vanligtvis i det varmvalsade luftkylda tillståndet och kräver inte speciell värmebehandling. Mikrostrukturen i användningsstillståndet är i allmänhet ferrit + troostite.