Aço baixo carbono: composição e propriedades

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Aço de baixo carbono é onipresente. Sua popularidade é baseada em propriedades físicas, químicas e baixo custo. Esta liga é amplamente utilizada na indústria e construção. Vamos dar uma olhada neste tipo de aço.

Composição

Aço é ferro enriquecido com carbono durante o processo de fundição. A fundição de carbono é caracterizada pela presença de carbono, que determina as propriedades básicas do metal, e impurezas: fósforo (até 0,07%), silício (até 0,35%), enxofre (até 0,06%), manganês (até 0,8%). Assim, o aço macio não contém mais de 0,25% de carbono.

Assim como outros aditivos, manganês e silício servem para desoxidar (remover oxigênio do metal líquido, o que reduz a fragilidade durante a deformação a quente). Mas uma porcentagem aumentada de enxofre pode levar a rachaduras da liga durante o tratamento térmico, fósforo - durante o tratamento a frio.

Métodos de obtenção

A produção de uma liga de baixo carbono pode ser decomposta em várias etapas: carregamento de ferro e sucata (carga) no forno, tratamento térmico até o estado de fusão, remoção de impurezas da massa.

Além disso, pode ocorrer fundição de aço ou processamento adicional: com escória ou vácuo e gases inertes.

Três maneiras são usadas para executar tais processos:

• Fornos de lareira aberta. O equipamento mais comum. O processo de fusão ocorre em poucas horas, o que permite que os laboratórios acompanhem a qualidade da composição resultante.
• Fornos Convectores. Produzido por purga com oxigênio. Deve-se notar que as ligas assim obtidas não são de alta qualidade, pois contêm mais impurezas.
• Fornos de indução e elétricos. O processo de produção segue com o uso de escória. Desta forma, são obtidas ligas especializadas e de alta qualidade.

Vamos considerar as características da classificação das ligas.

Visualizações

Aço de baixo carbono pode ser de três tipos:

• Qualidade regular. Em tais ligas, o teor de enxofre não excede 0,06%, fósforo 0,07%.
• Qualidade. Contém: enxofre até 0,04%, fósforo até 0,035%.
• Alta qualidade. Enxofre até 0,025%, Fósforo até 0,025%
• Qualidade especial. Baixo teor de impurezas: enxofre até 0,015%, fósforo - até 0,025%.

Como mencionado anteriormente, quanto menos impurezas, melhor a qualidade da liga.

Aço de baixo carbono GOST 380-94 de qualidade comum é dividido em mais três grupos:

• A. Definido por sua mecânicapropriedades. A forma de entrega ao consumidor é mais frequentemente encontrada na forma de multiseções e chapas metálicas.
• B. Os principais indicadores são a composição química e as propriedades. Ótimo para ação mecânica por pressão sob o fator térmico (forjamento, estampagem).
• B. Para estes tipos de ligas são importantes as seguintes propriedades: técnicas, tecnológicas, físicas, químicas e, consequentemente, de composição.

De acordo com o processo de desoxidação, o aço é dividido em:

• Calma. O processo de cura está indo bem. Nenhum gás é liberado durante este processo. O encolhimento ocorre no meio do lingote.
• Semi-calmo. Uma visão intermediária do aço entre composições calmas e ferventes.
• Ebulição. A solidificação ocorre com a liberação de gás. Manga retrátil oculta.

Funções Básicas

Aço baixo carbono possui alta ductilidade, fácil de deformar a frio e a quente. Uma característica distintiva desta liga é a boa soldabilidade. Dependendo dos elementos adicionais, as propriedades do aço podem mudar.

Na maioria das vezes, as ligas de baixo carbono são usadas na construção e na indústria. Isto é devido ao baixo preço e boas propriedades de resistência. Essa liga também é chamada de estrutural. As propriedades do aço macio são criptografadas na marcação. Abaixo veremos suas características.

Recursos de marcação

O aço doce comum tem a letra CT e o número. O número deve ser dividido por 100, então seráentender a porcentagem de carbono. Por exemplo, CT15 (carbono 0,15%).

Vamos considerar a marcação e decifrar as designações:

• As primeiras letras ou sua ausência indicam pertencer a um determinado grupo de qualidade. Pode ser B ou C. Se não houver letra, a liga pertence à categoria A.
• St significa aço.
• Designação numérica - porcentagem criptografada de carbono.
• kp, ps - denota uma liga em ebulição ou semi-calma. A ausência de uma designação indica que o aço está calmo (cn).
• A designação da letra e o número após ela revelam quais impurezas estão incluídas na composição e sua porcentagem. Por exemplo, G - manganês, Yu - alumínio, F - vanádio.

Para aços de baixo carbono de alta qualidade, a inscrição “St” não é colocada na marcação.

Também aplica codificação de cores. Por exemplo, o aço macio grau 10 é branco. Aços especiais podem ser designados por letras adicionais. Por exemplo, "K" - é usado na construção de caldeiras; OSV - utilizado para fabricação de eixos de vagões, etc.

Produtos manufaturados

Vários grupos de produtos siderúrgicos podem ser distinguidos:

• Chapa de aço. Subespécie: folha grossa (GOST 19903-74), folha fina (GOST 19904-74), banda larga (GOST 8200-70), tira (GOST 103-76), corrugada (GOST 8568-78)
• Perfis de ângulo. Prateleira igual (GOST 8509-93), prateleira desigual (GOST 8510-86).
• Canais (GOST 8240-93).
• Vigas I. Vigas I comuns (GOST 8239-89), vigas I de prateleira larga (GOST 26020-83, STO ASCHM 20-93).
• Tubos.
• Piso perfilado.

Perfis secundários são adicionados a esta lista, que são formados por soldagem e usinagem.

Áreas de aplicação

O escopo do aço baixo carbono é bastante amplo e depende da marcação:

• St 0, 1, 3Gsp. Ampla aplicação na construção. Por exemplo, arame de reforço de aço macio,
• 05kp, 08, 08kp, 08y. Bom para estampagem e desenho a frio (alta plasticidade). Utilizado na indústria automotiva: peças de carroceria, tanques de combustível, bobinas, peças de estruturas soldadas.
• 10, 15. Usado para peças que não são submetidas a cargas elevadas. Tubos de caldeira, estampados, acoplamentos, cavilhas, parafusos.
• 18kp. Uma aplicação típica são estruturas produzidas por soldagem.
• 20, 25. Amplamente utilizado para a produção de fixadores. Acoplamentos, tuchos de válvulas, armações e outras peças de máquinas agrícolas.
• 30, 35. Eixos, rodas dentadas, engrenagens, etc. com pouca carga.
• 40, 45, 50. Peças de carga média. Por exemplo, virabrequins, discos de fricção.
• 60-85. Peças sujeitas a alta tensão. Pode ser trilhos de trem, rodas de guindaste, molas, arruelas.

Como você pode ver, a gama de produtos é extensa - não é apenas fio de aço macio. Tambémestes são os detalhes de mecanismos complexos.

Aços de baixa liga e baixo carbono: diferenças

Para melhorar quaisquer características da liga, são adicionados elementos de liga.

Aços que contêm uma baixa quantidade de carbono (até um quarto de por cento) e aditivos de liga (uma porcentagem total de até 4%) em cheba são chamados de baixa liga. Esses produtos laminados mantêm altas qualidades de soldagem, mas, ao mesmo tempo, propriedades diferentes são aprimoradas. Por exemplo, força, desempenho anticorrosivo e assim por diante. Como regra, ambos os tipos são usados em estruturas soldadas, que devem suportar uma faixa de temperatura de -40 a mais 450 graus Celsius.

Funções de soldagem

A soldagem de aços de baixo carbono tem alto desempenho. O tipo de soldagem, eletrodos e sua espessura são selecionados com base nos seguintes dados técnicos:

• A conexão certamente deve ser firmemente fixada.
• Não deve haver defeitos na costura.
• A composição química da costura deve ser realizada de acordo com os padrões especificados no GOST.
• As juntas soldadas devem respeitar as condições de funcionamento (resistência à vibração, esforço mecânico, condições de temperatura).

Vários tipos de soldagem podem ser usados, desde soldagem com eletrodo consumível de gás até dióxido de carbono. Ao selecionar, leve em consideração a alta fusibilidade das ligas de baixo carbono e baixa liga.

No que diz respeito à aplicação específica, o aço de baixo carbono é usado na construção e engenharia.

O grau do aço é selecionado com base nas propriedades físicas e químicas necessárias na saída. A presença de elementos de liga pode melhorar algumas propriedades (resistência à corrosão, temperaturas extremas), mas também piorar outras. A boa soldabilidade é outra vantagem dessas ligas.

Então, descobrimos o que são produtos de aço de baixo carbono e baixa liga.