Wat maakt gelegeerd staal zo belangrijk in ons dagelijks leven en in industriële toepassingen? Gelegeerd staal, met toegevoegde elementen zoals chroom en nikkel, biedt verbeterde sterkte, taaiheid en weerstand tegen slijtage en corrosie. In dit artikel worden verschillende soorten gelegeerd staal, hun unieke eigenschappen en hun cruciale rol in verschillende sectoren zoals de auto-industrie, de bouw en de productie onderzocht. Als je verder leest, ontdek je hoe deze veelzijdige materialen bijdragen aan technologische vooruitgang en de duurzaamheid en prestaties van producten verbeteren. Duik in de fascinerende wereld van gelegeerd staal en hun onmisbare toepassingen.
Gelegeerd staal is in wezen koolstofstaal versterkt met extra legeringselementen zoals Si, Mn, W, V, Ti, Cr, Ni, Mo, enz.
Deze elementen verbeteren verschillende eigenschappen van het staal, zoals sterkte, taaiheid, hardbaarheid en lasbaarheid. Gelegeerd staal wordt vaak gecategoriseerd op basis van het gehalte aan legeringselementen.
Bovendien worden gelegeerde staalsoorten specifiek gebruikt in verschillende industrieën en daarom worden ze ook vaak ingedeeld op basis van hun toepassing.
Classificatie naar legering
Classificatie naar gebruik
1) Laag gelegeerd constructiestaal met hoge sterkte
De rang is gerangschikt in de volgorde van de Chinese Pinyin-letter (Q) die staat voor het vloeipunt, de vloeigrenswaarde en het symbool voor de kwaliteitsklasse (A, B, C, D, E).
Q390A betekent bijvoorbeeld constructiestaal met een lage legering en hoge sterkte met treksterkte σs = 390N/mm2, kwaliteitsklasse A.
2) Gelegeerd constructiestaal
De rang wordt gevormd door "twee cijfers + element symbool + cijfer".
De eerste twee cijfers staan voor de tienduizendsten van het gemiddelde koolstofgehalte het elementsymbool geeft de legeringselementen in het staal aan en het getal achter het elementsymbool geeft het honderdste deel van het gemiddelde gehalte van dat element in massa aan.
Als de gemiddelde massafractie van de legeringselement kleiner is dan 1,5%, wordt alleen het element zonder waarde gemarkeerd. Wanneer de gemiddelde massafractie ≥1,5%, ≥2,5%, ≥3,5%, enz. is, worden de getallen 2, 3, 4, enz. dienovereenkomstig achter het legeringselement gezet.
Bijvoorbeeld, 40Crwaarbij de gemiddelde massafractie van koolstof Wc=0,4%, en de gemiddelde massafractie van chroom WCr <1,5%. Als het staal van hoge kwaliteit is, wordt "A" toegevoegd aan het einde van de rang, zoals 38CrMoAlA staal, dat een hoogwaardig gelegeerd constructiestaal is.
3) Rollend dragend staal
De letter "G" (de eerste letter van de Chinese Pinyin van het woord "rolling") wordt toegevoegd vóór de kwaliteit, en het getal erachter geeft het duizendste deel van het chroomgehalte in massa aan, terwijl het koolstofgehalte niet wordt aangegeven.
GCr15 staal is bijvoorbeeld wentellagerstaal met een gemiddelde massafractie van chroom WCr = 1,5%.
Als andere legeringselementen aanwezig zijn in chroom draagstaalworden ze op dezelfde manier uitgedrukt als algemeen gelegeerd constructiestaal. Alle wentellagerstaal is hoogwaardig kwaliteitsstaal, maar de kwaliteit eindigt niet met een "A".
4) Gelegeerd gereedschapsstaal
De nummeringsmethode van deze soort staal is vergelijkbaar met die van gelegeerd constructiestaal, behalve dat wanneer Wc < 1%, een enkel cijfer wordt gebruikt om het duizendste deel van de koolstofmassa weer te geven. Wanneer de koolstofmassafractie ≥1% is, wordt dit niet aangegeven.
Bijvoorbeeld, in Cr12MoV staal, is de gemiddelde massafractie van koolstof Wc=1.45%~1.70%, dus het is niet aangegeven; de gemiddelde massafractie van Cr is 12%, en de massafracties van Mo en V zijn beide minder dan 1.5%.
Maar hogesnelheidsgereedschapsstalen zijn uitzonderingen, en de gemiddelde massafractie van koolstof wordt niet vermeld, ongeacht de hoeveelheid. Aangezien zowel gelegeerd gereedschapsstaal als hogesnelheidsgereedschapsstaal hoogwaardige staalsoorten zijn, is het niet nodig om "A" te markeren aan het einde van hun kwaliteit.
5) Roestvrij staal en hittebestendig staal
Het getal voor de staalsoort geeft het duizendste deel van de koolstofmassafractie aan.
Bijvoorbeeld in 3Cr13 staal, de gemiddelde massafractie Wc=0,3%, en de gemiddelde massafractie WCr=13%. Wanneer de massafractie koolstof Wc≤0,03% en Wc≤0,08%, worden respectievelijk de voorvoegsels "00" en "0" gebruikt, bijvoorbeeld 00Cr17Ni14Mo2, 0Cr19Ni9 staal, enz.
Q345
Toepassingen: Hoofdzakelijk gebruikt voor het maken van bruggen, schepen, voertuigen, boilers, drukvaten, olie- en gaspijpleidingen, grote staalconstructies, enz. Het wordt gebruikt in de warmgewalste luchtgekoelde toestand, de structuur is fijnkorrelig F+P en het heeft geen warmtebehandeling meer ondergaan.
| Chemische samenstelling wt% | |||||
| C | Mn | Si | V | Nb | Ti |
| 0.18~0.20 | 1.0~1.6 | 0.55 | 0.02~0.15 | 0.015-0.06 | 0.02~0.2 |
De Q345 omvat oude staalsoorten 12MnV, 14MnNb, 16Mn, 18Nb, 16MnCu.
| Dikte mm | Mechanische eigenschappen | |||
| σs MPa | σb MPa | σ5 % | Akv (20 ℃) J | |
| <16 | ≥ 345 | 470-630 | 21-22 | 34 |
| 16-35 | ≥ 325 | |||
| 35-50 | ≥ 295 | |||
Q420
Gebruikt in genormaliseerde toestand is de structuur F+S. Q345 omvat oude staalsoorten 15MnVN, 14MnVTiRE.
| Chemische samenstelling wt% | |||||||
| C | Mn | Si | V | Nb | Ti | Cr | Ni |
| ≤ 0.20 | 1.0~1.7 | 0.55 | 0.02~0.2 | 0.015-0.06 | 0.02~0.2 | ≤ 0.40 | ≤ 0.70 |
| Dikte mm | Mechanische eigenschappen | |||
| σs MPa | σb MPa | σ5 % | Akv (20 ℃) J | |
| <16 | ≥ 420 | 520-680 | 18-19 GB/T159 | 3491-1994 |
| 16-35 | ≥ 400 | |||
| 35-50 | ≥ 380 | |||
40Cr
Toepassingen: Gebruikt om verschillende belangrijke onderdelen van auto's, tractoren, gereedschapswerktuigen en andere machines te maken, zoals tandwielen van gereedschapswerktuigen, hoofdassen, krukassen van automotoren, drijfstangen, bouten, inlaatkleppen.
| Belangrijkste chemische samenstelling wt% | C | 0.37-0.44 |
| Mn | 0.5-0.8 | |
| Si | 0.17-0.37 | |
| Cr | 0.81-1.1 | |
| Mo | 0.07-0.12 | |
| Warmtebehandelde lege grootte<25mm | Doven ℃ | 850 olie |
| Temperen ℃ | 520 water olie | |
| Mechanische eigenschappen (≥) | σb MPa | 980 |
| σs MPa | 785 | |
| Warmtebehandelde lege grootte<25mm | 9 | |
| ψ % | 45 | |
| Akv J | 47 | |
| Uitgegloeid HB | 207 | |
65Mn 60Mn2Si
Voorbeelden van toepassingen van 65Mn 60Mn2Si staal: veren met een doorsnede ≤25mm, zoals schroefveren voor voertuigbuffers.
| Staalsoort | 65Mn | 60Si2Mn | |
| Belangrijkste onderdelen w% | C | 0.62-0.70 | 0.56-0.64 |
| Mn | 0.90-1.20 | 0.60-0.90 | |
| Si | 0.17-0.37 | 1.50-2.00 | |
| Cr | ≤ 0.25 | ≤ 0.35 | |
| Warmtebehandeling | Doven ℃ | 830 olie | 870 olie |
| Temperen | 540 | 480 | |
| Mechanische eigenschappen | σs MPa | 800 | 1200 |
| σb MPa | 1000 | 1300 | |
| δ10 % | 8 | 5 | |
| ψ % | 30 | 25 | |
20Cr
Toepassingen: Kan tandwielen produceren in auto's, tractoren, nokkenassen op verbrandingsmotoren, zuigerpennen en andere machinedelen. Het is bestand tegen sterke wrijvingsslijtage, grotere wisselende belastingen, vooral schokbelastingen.
| Belangrijkste chemische samenstelling wt% | C | 0.17-0.24 |
| Mn | 0.5-0.8 | |
| Si | 0.20-0.40 | |
| Cr | 0.7-1.0 | |
| Warmtebehandeling ℃ | Koolstof | 930 |
| Voorbereiding verwerking | 880 water&olie | |
| Doven | 780-820 water&olie | |
| Temperen | 200 | |
| Mechanische eigenschappen (≥) | σb MPa | 835 |
| σs MPa | 540 | |
| δ5 % | 10 | |
| ψ % | 4o | |
| Akv J | 47 | |
| Afmetingen blanco mm | <15 | |
20CrMnTi
| Belangrijkste chemische samenstelling wt% | C | 0.17-0.24 |
| Mn | 0.8-1.10 | |
| Si | 0.17-0.37 | |
| Cr | 1.0-1.3 | |
| Warmtebehandeling ℃ | Koolstof | 930 |
| Voorbereiding verwerking | 880 water&olie | |
| Doven | 770 water&olie | |
| Temperen | 200 | |
| Mechanische eigenschappen (≥) | σb MPa | 1080 |
| σs MPa | 850 | |
| δ5 % | 10 | |
| ψ % | 45 | |
| Akv J | 55 | |
| Afmetingen blanco mm | <15 | |
GCr15:
Gebruikt om de rollende elementen (kogels, rollen, naalden) van wentellagers, binnen- en buitenringen, enz. te vervaardigen. Het kan ook worden gebruikt voor het maken van precisiematen, matrijzen voor koud ponsen, loodschroeven voor werktuigmachines en andere slijtvaste onderdelen.
| Belangrijkste chemische samenstelling wt% | C | 0.95-1.05 |
| Cr | 1.40~1.65 | |
| Si | 0.15~0.35 | |
| Mn | 0.25~0.45 | |
| Prestaties warmtebehandelingsspecificatie | Doven ℃ | 820~ 840 |
| Temperen ℃ | 150~160 | |
| HRC na ontlaten | 62~66 | |
| Hoofddoel | Adereindhulzen met een wanddikte van <14mm en een buitendiameter van 250mm. Een stalen kogel met een diameter van 25-200mm. Een rol met een diameter van ongeveer 25 mm. | |
9SiCr, CrWMn
| Staalsoort | 9SiCr | CrWMn | ||
| Chemische samenstelling wt% | C | 0.85-0.95 | 0.9-1.05 | |
| Mn | 0.3-0.6 | 0.8-1.1 | ||
| Si | 1.2-1.6 | 0.15-0.35 | ||
| Cr | 0.95-1.25 | 0.9-1.2 W1.2-1.5 | ||
| Warmtebehandeling | Afblussen met olie | Afkoeltemperatuur ℃ | ≥62 | |
| Hardheid HRC | 180-200 | 140-160 | ||
| Temperen | Tempertemperatuur ℃ | 60-62 | 62-65 | |
| Hardheid HRC | Matrijs, tap, boor, ruimer, tandwielfrees, koud stempelmatrijs, koudwalsrol | Matrijzen, broaches, kalibers, complexe en zeer nauwkeurige stempelmatrijzen, enz. | ||
W18Cr4V
| C | Mn | Si | Cr | W | V | Productie van high-speed snijgereedschappen, schaven, boren, frezen, enz. |
| 0.7~0.8 | 0.1~0.4 | 0.2~0.4 | 3.8~4.4 | 17.5-19.0 | 1.0~1.4 |
Cr12:
Gebruikt voor het maken van verschillende koude stempelmallen, koude kopmallen, koude extrusiemallen en draadtrekmallen, enz. Voor grote koude mallen van Cr12 staal is er minimale vervorming door warmtebehandeling, waardoor het geschikt is voor de productie van zware en complexe mallen.
| Chemische samenstelling wt% | ||||
| C | Si | Mn | Cr | V |
| 2.00-2.30 | ≤ 0.40 | ≤ 0.40 | 11.50-13.50 | 0.15~0.30 |
| Gloeien | Afblussen met olie | Temperen | ||
| Temperatuur ℃ | Hardheid HB | Temperatuur ℃ | Temperatuur ℃ | Hardheid HRC |
| 870-900 | 207-255 | 950-1000 | 200-450 | 58-64 |
Gebruiksvoorbeeld: Koudstempelmatrijs, TekenmatrijsStempelen Matrijs, Rolling Matrijs
4Cr5MoSiV:
De structuur bestaat uit geharde martensietkorrelige carbiden en een kleine hoeveelheid overgebleven austeniet. Om de warme hardheid te garanderen, is het noodzakelijk om meervoudig te ontlaten.
| Chemische samenstelling wt% | |||||
| C | Si | Mn | Cr | Mo | V |
| 0.32-0.42 | 0.80-1.20 | 0.40 | 4.50-5.50 | 1.00-1.50 | 0.30-0.50 |
| Gloeien | Afblussen met olie | Temperen | ||
| Temperatuur ℃ | Hardheid HB | Temperatuur ℃ | Temperatuur ℃ | Hardheid HRC |
| 840-900 | 209-229 | 1000-1025 | 540-650 | 40-54 |
Toepassingsvoorbeelden: matrijs voor hete koppen, matrijs voor spuitgieten, matrijs voor hete extrusie, precisie smeedmatrijs
| Meetgereedschap | Staalsoort |
| Plat sjabloon of karton | 10. 20 of 50, 55, 60, 60Mn, 65Mn |
| Algemene meters en blokmeters | T10A, T12A, 9SiCr |
| Zeer nauwkeurige meters en blokmeters | Cr (snijtang staal), CrMn, GCr15 |
| Zeer nauwkeurige en complex gevormde kalibers en blokmaten | CrWMn (staal met lage vervorming) |
| Corrosiebestendig meetgereedschap | 4Cr139Cr18 (roestvrij staal) |
Roestvrij staal verwijst naar staalsoorten met een hoge corrosiebestendigheid in de atmosfeer en algemene media.
| Staalkwaliteit | Chemische samenstelling wt% | σb | σ0.2 | δ5 | ψ | Ak | Hardheid | |
| C | Cr | MPa | MPa | % | % | J | ||
| 1Cr13 M Type | ≤0.15 | 11.5-13.5 | ≥540 | ≥345 | ≥25 | ≥55 | ≥78 | ≥159 HB |
| Warmtebehandeling: 9501000 ℃ olie of blussen in water700750 ℃ snel afkoelen en ontlaten; Doel: Onderdelen produceren die bestand zijn tegen zwak corrosieve media en schokbelastingen kunnen weerstaan, zoals stoomturbinebladen, kleppen van waterdrukmachines, structurele frames, bouten, moeren, enz. | ||||||||
| 9Cr18 M Type | 0.9-1.0 | 17-19 | ≥55 HRC | |||||
| Warmtebehandeling: 1000-1050 ℃ olie afschrikken, 200-300 ℃ olie, luchtkoeling en ontlaten; Gebruik: roestvrij snijdend mechanisch scherp hulpmiddel, scherp hulpmiddel, chirurgisch blad, hoog schurings bestand en corrosiebestendig deel | ||||||||
| 1Cr17 F Type | ≤0.12 | 16-18 | ≥450 | ≥205 | ≥22 | ≥50 | ≥183 HB | |
| Warmtebehandeling 780 ° C ~ 850 ° C luchtkoeling. Doel: Productie van salpeterzuurfabrieksapparatuur, zoals absorptietorens, warmtewisselaars, zuurtanks, transportleidingen en voedingsmiddelenfabrieksapparatuur. | ||||||||
Martensitisch roestvast staal:
1Cr13, 2Cr13, 3Cr13, 4Cr13, enz. Ze hebben allemaal voldoende corrosiebestendigheid in oxidatieve media. Laag koolstofgehalte 1Cr13 en 2Cr13 staal hebben een betere corrosieweerstand en goede mechanische eigenschappen. Naarmate het koolstofgehalte toeneemt, hebben 3Cr13- en 4Cr13-staal een hogere sterkte en slijtvastheid, maar een lagere corrosiebestendigheid.
Ferritisch roestvrij staal:
1Cr17, 1Cr17Ti, enz. Dit type staal heeft een chroommassafractie van 17%~30% en een koolstofmassafractie lager dan 0,15%. Het heeft een eenfasige ferrietstructuur en een betere corrosieweerstand dan Cr13 staal.
Austenitisch roestvast staal:
Het Cr18Ni9 type (ook bekend als 18-8 type roestvast staal) is een van de meest gebruikte roestvaste staalsoorten. Dit type austenitisch roestvast staal heeft een laag koolstofgehalte (ongeveer 0,1%) en een uitstekende corrosiebestendigheid. Het staal bevat vaak toevoegingen van Ti (Titanium) of Nb (Niobium) om te voorkomen dat interkristallijne corrosie.
Deze staalklasse heeft een lagere sterkte en hardheiden het is niet magnetisch. Het biedt echter een superieure plasticiteit, taaiheid en corrosiebestendigheid in vergelijking met roestvrij staal van het type Cr13. Een oplossingsbehandeling kan de corrosiebestendigheid van dit austenitisch roestvast staal verder verbeteren.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
PT 
PT_BR 
RU 
KO