| Acero estructural |
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Acero estructural - acero , que se utiliza para la fabricación de diversas piezas , mecanismos y estructuras en ingeniería mecánica y construcción y tiene ciertas propiedades mecánicas, físicas y químicas. Los aceros estructurales se dividen en varios subgrupos.
La calidad de los aceros al carbono estructurales está determinada por la presencia de impurezas nocivas de fósforo (P) y azufre (S) en el acero. El fósforo imparte fragilidad en frío (fragilidad) al acero. El azufre, la impureza más dañina, le da al acero una fragilidad roja . El contenido de impurezas nocivas en el acero:
Son ampliamente utilizados en la construcción y la ingeniería mecánica como los más económicos, los más avanzados tecnológicamente y tienen las propiedades necesarias en la fabricación de estructuras de uso masivo. Básicamente, estos aceros se utilizan en estado laminado en caliente sin tratamiento térmico adicional con una estructura ferrítico - perlítica .
Dependiendo del propósito posterior, los aceros al carbono estructurales de calidad ordinaria se dividieron previamente en tres grupos: A, B, C. En la versión actual de GOST 380-2005, esta clasificación no está disponible.
El grado de desoxidación está determinado por el contenido de silicio (Si) en este acero. Según el grado de desoxidación, los aceros al carbono de calidad ordinaria se dividen en:
Los principales grados de aceros al carbono estructurales de calidad ordinaria:
St1kp2; St2ps; St3Gps; St4-2; ... St6sp3.
Los aceros al carbono de calidad son grados de acero: Steel08; Acero10; Acero15…; Acero78; Acero80; Acero85,
También, esta clase incluye aquellos con un alto contenido de manganeso (Mn - 0.7-1.0%): Acero 15G; 20G ... 65G, con mayor templabilidad .
Los grados de acero con bajo contenido de carbono Stal08, Stal08KP, Stal08PS son aceros blandos, que se utilizan con mayor frecuencia en estado recocido para la fabricación de piezas mediante estampado en frío : embutición profunda. Los grados de acero Stal10, Stal15, Stal20, Stal25 se utilizan generalmente como aceros cementados y con alto contenido de carbono Stal60 ... Steel85: para la fabricación de resortes , resortes , alambre de alta resistencia y otros productos con alta elasticidad y resistencia al desgaste .
Steel30 ... Steel50 y aceros similares con alto contenido de manganeso Steel30G, Steel40G, Steel50G se utilizan para la fabricación de una amplia variedad de piezas de máquinas.
Los aceros mecanizables o de corte libre incluyen aceros con alto contenido de azufre y fósforo, así como aceros especialmente aleados con selenio (Se), telurio (Te) o plomo (Pb). Estos elementos contribuyen a aumentar la velocidad de corte, reducir la fuerza de corte y el desgaste de la herramienta , mejorar la limpieza y precisión dimensional de la superficie mecanizada, facilitar la eliminación de viruta de la zona de corte, etc. Estos aceros se utilizan en producción en serie para la fabricación de piezas. en máquinas automáticas .
Los aceros con un alto contenido de azufre y fósforo tienen propiedades mecánicas reducidas y se utilizan para la fabricación de piezas no críticas con carga ligera (por ejemplo, herrajes ).
A medida que la tecnología de corte por láser ha avanzado , se han desarrollado aceros estructurales especiales para el corte por láser. Su característica distintiva es un comportamiento más predecible de la hoja después del corte (nivel reducido de tensiones internas en el metal) [1] .
Al comienzo de la designación del grado de acero automático, siempre está la letra "A", por ejemplo, A12, A20, A35.
Los aceros estructurales aleados se utilizan para las piezas de máquinas más críticas y con cargas pesadas. Casi siempre, estas piezas se someten a un tratamiento térmico final: endurecimiento seguido de un alto revenido en la región de 550-680 ° C (mejora), lo que garantiza la mayor resistencia estructural.
Los elementos de aleación son elementos químicos que se agregan a la composición de los aceros estructurales para darles las propiedades requeridas. El papel principal de los elementos de aleación en los aceros estructurales también radica en un aumento significativo de su templabilidad . Los principales elementos de aleación de este grupo de aceros son el cromo (Cr), el manganeso (Mn), el níquel (Ni), el molibdeno (Mo), el vanadio (V) y el boro (B). El contenido de carbono (C) en aceros estructurales aleados está en el rango de 0.25-0.50%.
El acero estructural con un contenido de cromo, manganeso y silicio de alrededor del 1 % de cada elemento, así como con un contenido de 0,17 a 0,39 % de carbono se denomina cromansil [2] .
Dos números al comienzo de la marca indican aceros estructurales. Este es el contenido de carbono en el acero en centésimas de un por ciento.
Por ejemplo , 38X2H5MA es un acero estructural de cromo-níquel de alta calidad y aleación media. Composición química: carbono - aproximadamente 0,38%; cromo - alrededor del 2%; níquel - alrededor del 5%; molibdeno - alrededor del 1%.
Los aceros estructurales resistentes al calor incluyen aceros utilizados en ingeniería energética para la fabricación de calderas , recipientes, calentadores de vapor, tuberías de vapor , así como en otras industrias para operar a temperaturas elevadas. Las temperaturas de funcionamiento de los aceros resistentes al calor alcanzan los 600–650 °C, y las piezas fabricadas con ellos deben funcionar sin reemplazo durante mucho tiempo (hasta 10 000–20 000 horas).
A presiones de 6 MPa y temperaturas de hasta 400 °C, se utilizan aceros al carbono para calderas (12K, 15K, 18K, 20K). Para partes de unidades de potencia que operan a presiones de hasta 25,5 MPa y temperaturas de hasta 585 ° C, se utilizan aceros aleados con cromo, molibdeno y vanadio. El contenido de carbono es 0.08-0.27%. El tratamiento térmico de estos aceros consiste en temple o normalización con alto revenido obligatorio.
Una característica del funcionamiento de los rodamientos son las altas cargas locales . En este sentido, se imponen requisitos extremadamente altos sobre la pureza del acero, especialmente para inclusiones no metálicas de heterogeneidad de carburo . Se garantiza una alta capacidad de carga estática mediante el uso de aceros aleados con cromo hipereutectoide tratados para una alta dureza como material para rodamientos .
Ø9, Ø15 .
14ХН4А, 38Х2Н5М, 20ХН3А.
El requisito general para los aceros para resortes es proporcionar una alta resistencia a pequeñas deformaciones plásticas (límite elástico) y resistencia a la relajación (resistencia a la relajación de tensiones). Estas características aseguran la precisión y confiabilidad de los resortes y la constancia en el tiempo de propiedades operativas tales como par , parámetros de potencia. Los aceros para muelles en forma de alambre y tira se endurecen mediante deformación plástica en frío y templado hasta martensita , seguido de revenido. Los resortes terminados se someten a un revenido de estabilización.