Alaşımlı Çelikler: Tanım, Türler, Uygulamalar ve Daha Fazlası!

Alaşımlı çelikleri günlük hayatımızda ve endüstriyel uygulamalarda bu kadar hayati kılan nedir? Alaşımlı çelikler, krom ve nikel gibi ilave elementlerle daha fazla mukavemet, tokluk ve aşınma ve korozyona karşı direnç sunar. Bu makale, farklı alaşımlı çelik türlerini, benzersiz özelliklerini ve otomotiv, inşaat ve imalat gibi çeşitli sektörlerdeki kritik rollerini incelemektedir. Daha fazla okuyarak, bu çok yönlü malzemelerin teknolojik gelişmelere nasıl katkıda bulunduğunu ve ürün dayanıklılığını ve performansını nasıl artırdığını keşfedeceksiniz. Alaşımlı çeliklerin büyüleyici dünyasını ve vazgeçilmez uygulamalarını anlamak için içeri dalın.

Alaşımlı Çelikler Tanımı, Türleri, Uygulamaları ve Daha Fazlası!

İçindekiler

1. Alaşımlı Çeliklerin Sınıflandırılması

Alaşımlı çelikler esasen Si, Mn, W, V, Ti, Cr, Ni, Mo, vb. gibi ilave alaşım elementleri ile geliştirilmiş karbon çelikleridir.

Bu elementler çeliğin mukavemet, tokluk, sertleşebilirlik ve kaynaklanabilirlik gibi çeşitli özelliklerini geliştirir. Alaşımlı çelikler genellikle alaşım elementlerinin içeriğine göre kategorize edilir.

Ayrıca, alaşımlı çelikler özellikle farklı endüstrilerde kullanılır ve bu nedenle genellikle uygulamalarına göre de sınıflandırılırlar.

Alaşım İçeriğine Göre Sınıflandırma

  • Düşük alaşımlı çelik: Toplam alaşım içeriği 5%'den az
  • Orta alaşımlı çelik: Toplam alaşım içeriği 5% ila 10% arasında
  • Yüksek alaşımlı çelik: Toplam alaşım içeriği 10%'nin üzerinde

Kullanıma Göre Sınıflandırma

  • Alaşımlı Yapısal Çelik: Sıradan düşük alaşımlı çelik; alaşımlı karbonlama çeliği, alaşımlı söndürülmüş ve temperlenmiş çelik, alaşımlı yay çeliği; bilyalı rulman çeliği.
  • Alaşımlı Takım Çeliği: Alaşımlı çelik kesme (düşük alaşımlı kesme çeliği, yüksek hız çeliği dahil); alaşımlı kalıp çeliği (soğuk iş kalıp çeliği, sıcak iş kalıp çeliği dahil); mastar çeliği.
  • Özel Performans Çelikleri: Paslanmaz çelik, ısıya dayanıklı çelik, aşınmaya dayanıklı çelik vb.

2. Alaşımlı Çelik Numaralandırma

1) Düşük Alaşımlı Yüksek Mukavemetli Yapısal Çelik

Derecesi, akma noktasını temsil eden Çin Pinyin harfi (Q), akma sınır değeri ve kalite derecesi sembolü (A, B, C, D, E) sırasına göre düzenlenmiştir.

Örneğin, Q390A, düşük alaşımlı yüksek mukavemetli yapısal çeliği ifade eder. akma dayanımı σs = 390N/mm2, kalite sınıfı A.

2) Alaşımlı Yapısal Çelik

Derecesi "iki hane + element sembolü + hane" ile oluşturulur.

İlk iki hane ortalamanın on binde birini temsil eder karbon içeriği element sembolü, çeliğin içerdiği alaşım elementlerini gösterir ve element sembolünden sonraki sayı, o elementin kütle olarak ortalama içeriğinin yüzde birini temsil eder.

Eğer ortalama kütle fraksiyonu alaşım elementi 1,5%'den küçükse, sadece element değer olmadan işaretlenir. Ortalama kütle oranı ≥1.5%, ≥2.5%, ≥3.5%, vb. olduğunda, alaşım elementinden sonra 2, 3, 4, vb. sayıları uygun şekilde işaretlenir.

Örneğin, 40CrBurada ortalama karbon kütle oranı Wc=0.4% ve ortalama krom kütle oranı WCr <1.5%'dir. Eğer yüksek kaliteli çelik ise, kalitenin sonuna "A" eklenir, örneğin yüksek kaliteli alaşımlı yapısal çelik olan 38CrMoAlA çeliği gibi.

3) Rulmanlı Çelik

"G" harfi ("haddeleme" kelimesinin Çince Pinyin'inin ilk harfi) dereceden önce eklenir ve sonraki sayı kütle olarak krom içeriğinin binde birini gösterirken karbon içeriği belirtilmez.

Örneğin, GCr15 çeliği, ortalama krom WCr = 1.5% kütle oranına sahip rulman çeliğidir.

Kromda diğer alaşım elementleri mevcutsa rulman çeliğigenel alaşımlı yapı çeliği ile aynı şekilde ifade edilirler. Tüm rulmanlı yatak çelikleri yüksek dereceli kaliteli çeliklerdir, ancak kalite "A" ile bitmez.

4) Alaşımlı Takım Çeliği

Bu numaralandırma yöntemi çelik türü Wc < 1% olduğunda, kütle olarak karbon içeriğinin binde birini temsil etmek için tek bir rakam kullanılması dışında, alaşımlı yapısal çeliğe benzer. Karbon kütle oranı ≥1% olduğunda, belirtilmez.

Örneğin, Cr12MoV çeliğinde, karbonun ortalama kütle oranı Wc=1.45%~1.70%'dir, bu nedenle belirtilmemiştir; Cr'nin ortalama kütle oranı 12%'dir ve Mo ve V'nin kütle oranlarının her ikisi de 1.5%'den azdır.

Bununla birlikte, yüksek hızlı takım çelikleri istisnadır ve karbonun ortalama kütle oranı, miktarına bakılmaksızın belirtilmez. Hem alaşımlı takım çelikleri hem de yüksek hızlı takım çelikleri yüksek dereceli kaliteli çelikler olduğundan, derecelerinin sonuna "A" işareti koymaya gerek yoktur.

5) Paslanmaz Çelik ve Isıya Dayanıklı Çelik

Çelik sınıfının önündeki sayı, karbon kütle fraksiyonunun binde birini gösterir.

Örneğin, içinde 3Cr13 çelik, ortalama kütle oranı Wc=0.3% ve ortalama kütle oranı WCr=13%'dir. Karbon kütle oranı Wc≤0.03% ve Wc≤0.08% olduğunda, sırasıyla "00" ve "0" ön ekleri kullanılır, örneğin 00Cr17Ni14Mo2, 0Cr19Ni9 çelikleri vb.

3. Yaygın Alaşımlı Çeliklerin Açıklanması

1) Sıradan Düşük Alaşımlı Çelik

Q345

Uygulamalar: Temel olarak köprüler, gemiler, araçlar, kazanlar, basınçlı kaplar, petrol ve gaz boru hatları, büyük çelik yapılar vb. yapımında kullanılır. Sıcak haddelenmiş hava soğutmalı durumda kullanılır, yapı ince taneli F + P'dir ve artık ısıl işlem görmez.

Kimyasal bileşim wt%
CMnSiVNbTi
0.18~0.201.0~1.60.550.02~0.150.015-0.060.02~0.2

Bu Q345 12MnV, 14MnNb, 16Mn, 18Nb, 16MnCu eski çelik kalitelerini içerir.

Kalınlık mmMekanik özellikler
σs MPaσb MPaσ5 %Akv (20 ℃) J
<16≥ 345470-63021-2234
16-35≥ 325
35-50≥ 295

Q420

Normalize edilmiş halde kullanıldığında yapı F+S'dir. Q345, 15MnVN, 14MnVTiRE eski çelik kalitelerini içerir.

Kimyasal bileşim wt%
CMnSiVNbTiCrNi
≤ 0.201.0~1.70.550.02~0.20.015-0.060.02~0.2≤ 0.40≤ 0.70
Kalınlık mmMekanik özellikler
σs MPaσb MPaσ5 %Akv (20 ℃) J
<16≥ 420520-68018-19
GB/T159
3491-1994
16-35≥ 400
35-50≥ 380

2) Alaşımlı Söndürülmüş ve Temperlenmiş Çelik (Düşük Sertleşebilirlik)

40Cr

Uygulamalar: Otomobiller, traktörler, takım tezgahları ve takım tezgahlarının dişlileri, ana şaftlar, otomobil motoru krank milleri, bağlantı çubukları, cıvatalar, emme valfleri gibi diğer makinelerde çeşitli önemli parçaların üretiminde kullanılır.

Ana kimyasal bileşim wt%C0.37-0.44
Mn0.5-0.8
Si0.17-0.37
Cr0.81-1.1
Mo0.07-0.12
Isıl işlem görmüş boş boyut <25mmSöndürme ℃850 yağ
Temperleme ℃520 su yağı
Mekanik özellikler (≥)σb MPa980
σs MPa785
Isıl işlem görmüş boş boyut <25mm9
ψ %45
Akv J47
Tavlanmış HB207

3) Alaşımlı Yay Çeliği

65Mn 60Mn2Si

65Mn 60Mn2Si çeliğinin uygulama örnekleri: araç tampon helezon yayları gibi ≤25mm kesitli yaylar.

Çelik sınıfı65Mn60Si2Mn
Ana bileşenler w%C0.62-0.700.56-0.64
Mn0.90-1.200.60-0.90
Si0.17-0.371.50-2.00
Cr≤ 0.25≤ 0.35
Isıl işlemSöndürme ℃830 yağ870 yağ
Temperleme540480
Mekanik özelliklerσs MPa8001200
σb MPa10001300
δ10 %85
ψ %3025

20Cr

Uygulamalar: Otomobillerde, traktörlerde, içten yanmalı motorlardaki eksantrik millerinde, piston pimlerinde ve diğer makine parçalarında dişliler üretebilir. Güçlü sürtünme aşınmasına, daha büyük alternatif yüklere, özellikle darbe yüklerine dayanabilir.

Ana kimyasal bileşim wt%C0.17-0.24
Mn0.5-0.8
Si0.20-0.40
Cr0.7-1.0
Isıl işlem ℃Karbon930
Hazırlık işlemleri880 su ve yağ
Söndürme780-820 su ve yağ
Temperleme200
Mekanik özellikler (≥)σb MPa835
σs MPa540
δ5 %10
ψ %4o
Akv J47
Boş boyut mm<15

4) Alaşımlı Karbonlama Çeliği (Orta Sertleşebilirlik):

20CrMnTi

Ana kimyasal bileşim wt%C0.17-0.24
Mn0.8-1.10
Si0.17-0.37
Cr1.0-1.3
Isıl işlem ℃Karbon930
Hazırlık işlemleri880 su ve yağ
Söndürme770 su ve yağ
Temperleme200
Mekanik özellikler (≥)σb MPa1080
σs MPa850
δ5 %10
ψ %45
Akv J55
Boş boyut mm<15

5) Makaralı Rulman Çeliği:

GCr15:

Rulmanların yuvarlanma elemanlarını (bilyalar, makaralar, iğneler), iç ve dış bilezikleri vb. üretmek için kullanılır. Ayrıca hassas göstergeler, soğuk zımba kalıpları, takım tezgahı kurşun vidaları ve diğer aşınmaya dayanıklı parçalar yapmak için de kullanılabilir.

Ana kimyasal bileşim wt%C0.95-1.05
Cr1.40~1.65
Si0.15~0.35
Mn0.25~0.45
Isıl işlem spesifikasyon performansıSöndürme ℃820~ 840
Temperleme ℃150~160
Temperleme sonrası HRC62~66
Ana amaçDuvar kalınlığı <14 mm ve dış çapı 250 mm olan yüksükler. 25-200 mm çapında bir çelik bilye. Yaklaşık 25 mm çapında bir silindir.

6) Düşük Alaşımlı Kesici Takım Çeliği:

9SiCr, CrWMn

Çelik sınıfı9SiCrCrWMn
Kimyasal bileşim wt%C0.85-0.950.9-1.05
Mn0.3-0.60.8-1.1
Si1.2-1.60.15-0.35
Cr0.95-1.250.9-1.2
W1.2-1.5
Isıl işlemYağ söndürmeSöndürme sıcaklığı ℃≥62
Sertlik HRC180-200140-160
TemperlemeTemperleme sıcaklığı ℃60-6262-65
Sertlik HRCKalıp, kılavuz, matkap ucu, rayba, dişli freze, soğuk damgalama kalıbı, soğuk haddeleme silindiriKalıplar, broşlar, mastarlar, karmaşık ve yüksek hassasiyetli damgalama kalıpları, vb.

7) Yüksek Hız Çeliği:

W18Cr4V

CMnSiCrWVYüksek hızlı kesici takımlar, planyalar, matkaplar, frezeler, vb. imalatı
0.7~0.80.1~0.40.2~0.43.8~4.417.5-19.01.0~1.4

8) Soğuk Kalıp Çeliği:

Cr12:

Çeşitli soğuk zımba kalıpları, soğuk başlık kalıpları, soğuk ekstrüzyon kalıpları ve tel çekme kalıpları vb. yapmak için kullanılır. Cr12 çeliğinden yapılmış büyük soğuk kalıplar için minimum ısıl işlem deformasyonu vardır, bu da onu ağır hizmet tipi ve karmaşık kalıpların üretimi için uygun hale getirir.

Kimyasal bileşim wt%
CSiMnCrV
2.00-2.30≤ 0.40≤ 0.4011.50-13.500.15~0.30
TavlamaYağ söndürmeTemperleme
Sıcaklık ℃Sertlik HBSıcaklık ℃Sıcaklık ℃Sertlik HRC
870-900207-255950-1000200-45058-64

Kullanım Örneği: Soğuk Damgalama Kalıbı, Çizim Kalıbı, Damgalama Kalıbı, Haddeleme Kalıbı

9) Sıcak Kalıp Çeliği:

4Cr5MoSiV:

Yapısı temperlenmiş malzemeden oluşur martensit, granül karbürler ve az miktarda kalıntı östenit. Sıcak sertliği sağlamak için çoklu temperleme yapmak gerekir.

Kimyasal bileşim wt%
CSiMnCrMoV
0.32-0.420.80-1.200.404.50-5.501.00-1.500.30-0.50
TavlamaYağ söndürmeTemperleme
Sıcaklık ℃Sertlik HBSıcaklık ℃Sıcaklık ℃Sertlik HRC
840-900209-2291000-1025540-65040-54

Kullanım örnekleri: sıcak dövme kalıbı, kalıp döküm kalıbı, sıcak ekstrüzyon kalıbı, hassas dövme kalıbı

10) Çelik Ölçer

Ölçüm aletiÇelik sınıfı
Düz şablon veya karton10. 20 veya 50, 55, 60, 60Mn, 65Mn
Genel göstergeler ve blok göstergeleriT10A, T12A, 9SiCr
Yüksek hassasiyetli göstergeler ve blok göstergelerCr (kesici alet çelik), CrMn, GCr15
Yüksek hassasiyetli ve karmaşık şekilli göstergeler ve blok göstergelerCrWMn (düşük deformasyonlu çelik)
Korozyona dayanıklı ölçüm aleti4Cr13,9Cr18 (paslanmaz çelik)

11) Paslanmaz Çelik:

Paslanmaz çelik, atmosferde ve genel ortamda yüksek korozyon direncine sahip çelik türlerini ifade eder.

Çelik SınıfıKimyasal bileşim wt%σbσ0.2δ5ψAkSertlik
CCrMPaMPa%%J
1Cr13
M Tipi
≤0.1511.5-13.5≥540≥345≥25≥55≥78≥159 HB
Isıl işlem: 9501000 ℃ yağ veya su söndürme, 700750 ℃ hızlı soğutma ve temperleme;
Amaç: Zayıf korozif ortamlara dayanıklı ve buhar türbini kanatları, su basınç makinesi vanaları, yapısal çerçeveler, cıvatalar, somunlar vb. gibi darbe yüklerine dayanabilen parçalar üretmek
9Cr18
M Tipi
0.9-1.017-19≥55 HRC
Isıl işlem: 1000-1050 ℃ yağ söndürme, 200-300 ℃ yağ, hava soğutma ve temperleme;
Kullanım: paslanmaz dilimleme mekanik kesme aleti, kesici alet, cerrahi bıçak, yüksek aşınmaya dayanıklı ve korozyona dayanıklı parça
1Cr17
F Tipi
≤0.1216-18≥450≥205≥22≥50≥183 HB
Isıl işlem 780 ° C ~ 850 ° C hava soğutma.
Amaç: Absorpsiyon kuleleri, ısı eşanjörleri, asit tankları, taşıma boru hatları ve gıda fabrikası ekipmanları gibi nitrik asit fabrikası ekipmanları üretmek

Martensitik Paslanmaz Çelik:

1Cr13, 2Cr13, 3Cr13, 4Cr13, vb. Hepsi oksidatif ortamda yeterli korozyon direncine sahiptir. Düşük karbonlu 1Cr13 ve 2Cr13 çelikleri daha iyi korozyon direncine ve iyi mekanik özelliklere sahiptir. Karbon içeriği arttıkça, 3Cr13 ve 4Cr13 çeliğin mukavemeti ve aşınma direnci artar, ancak korozyon direnci azalır.

Ferritik Paslanmaz Çelik:

1Cr17, 1Cr17Ti, vb. Bu çelik türü 17%~30% krom kütle oranına ve 0.15%'den daha düşük karbon kütle oranına sahiptir. Tek fazlı ferrit bir yapıya ve Cr13 çeliğinden daha iyi korozyon direncine sahiptir.

Östenitik Paslanmaz Çelik:

Cr18Ni9 tipi (18-8 tipi paslanmaz çelik olarak da bilinir) en yaygın kullanılan paslanmaz çeliklerden biridir. Bu tip östenitik paslanmaz çelik düşük karbon içeriğine (yaklaşık 0,1%) ve mükemmel korozyon direncine sahiptir. Çelik genellikle korozyonu önlemek için Ti (Titanyum) veya Nb (Niyobyum) ilaveleri içerir. taneler arası korozyon.

Bu çelik sınıfı daha düşük güç ve sertlikve manyetik değildir. Bununla birlikte, Cr13 tipi paslanmaz çeliğe kıyasla üstün plastisite, tokluk ve korozyon direnci sunar. Bir çözelti işlemi, bu östenitik paslanmaz çeliğin korozyon direncini daha da artırabilir.

Unutmayın, paylaşmak önemsemektir! : )
Shane
Yazar

Shane

MachineMFG'nin Kurucusu

MachineMFG'nin kurucusu olarak, kariyerimin on yıldan fazlasını metal işleme sektörüne adadım. Kapsamlı deneyimim, sac metal imalatı, talaşlı imalat, makine mühendisliği ve metaller için takım tezgahları alanlarında uzman olmamı sağladı. Bu konular hakkında sürekli düşünüyor, okuyor ve yazıyorum, sürekli olarak alanımın ön saflarında kalmaya çalışıyorum. Bilgi ve uzmanlığımın işiniz için bir değer olmasına izin verin.

Ayrıca Beğenebilirsiniz
Onları sadece sizin için seçtik. Okumaya devam edin ve daha fazlasını öğrenin!

Çelikte Azotun Rolü: Bilmeniz Gerekenler

Azot gibi basit bir elementin çeliğin özelliklerini nasıl değiştirebileceğini hiç merak ettiniz mi? Bu blog, nitrojenin çeliğin mikro yapısı, mekanik mukavemeti ve daha fazlası üzerindeki derin etkisini araştırıyor. Azotun nasıl olduğunu keşfedin...

Paslanmaz Çelik Malzemeler için Nihai Kılavuz

Paslanmaz çeliğin neden normal çelik gibi paslanmadığını hiç merak ettiniz mi? Bu blog yazısı, paslanmaz çeliğin büyüleyici dünyasını, benzersiz özelliklerini ve paslanmaz çeliğin kritik rolünü keşfedecek...
Çelik ve Alüminyum Kaliteleri 7 Ülkenin Grafiği

Yedi Ülke için Çelik ve Alüminyum Sınıfları Tablosu

Çelik ve alüminyumun farklı sınıfları konusunda hiç kafanız karıştı mı? Son makalemiz, bu temel malzemelerin yedi ülkedeki karmaşık sınıflandırmalarını ortaya çıkararak kapsamlı bir karşılaştırma sunuyor. Keşfedin...

Basınçlı Kap Çelik Seçim Esasları

Çelik seçiminin basınçlı kapların güvenliğini ve verimliliğini nasıl etkilediğini hiç merak ettiniz mi? Basınçlı kap çeliği, yüksek basınçlara ve sıcaklıklara dayanmalı ve aynı zamanda...
MachineMFG
İşinizi bir sonraki seviyeye taşıyın
Haber bültenimize abone olun
En son haberler, makaleler ve kaynaklar haftalık olarak gelen kutunuza gönderilir.

Bize Ulaşın

Cevabımızı 24 saat içinde alacaksınız.