Designación de elementos de aleación en acero: clasificación, propiedades, marcado, aplicación

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Hoy en día, una variedad de aceros se utilizan en muchas industrias. Mediante la aleación del metal se logra una variedad de propiedades físicas, mecánicas y de calidad. La designación de elementos de aleación en acero ayuda a determinar qué componentes se introdujeron en la composición, así como su contenido cuantitativo.

Información general y clasificación general

Cuando se trata de acero aleado, esto significa que se han agregado elementos especiales al material que han cambiado las propiedades mecánicas y físicas del material inicial. Además, la estructura interna del material también cambia. La designación de elementos de aleación en acero ayuda no solo a comprender qué aditivos se han introducido. Dependiendo de ellos, se distinguen varias clases del propio producto.

La primera clasificación se basa en la cantidad de carbono. Hay aceros de bajo carbono, donde el contenido de carbono es de hasta 0,25%, aceros de medio carbono contienen de 0,25 a 0,65% de aditivos, alto contenido de carbono contienen más del 0,65 % de carbono en la composición.

Otros signos de clasificación

Todos los tipos del material estudiado se dividen en tres categorías más, dependiendo del contenido total de elementos de aleación en el acero. La designación de estos grupos es baja aleación, aleación media, alta aleación. En el primer caso, la fracción de masa total de aditivos no supera el 2,5%, para el segundo grupo, no más del 10%, para el tercer grupo, del 10 al 50%.

Además, vale la pena señalar que dependiendo de las propiedades que los elementos de aleación le dan al acero, su estructura interna cambia. También requiere comprensión. En este caso, utilizando la designación de elementos de aleación en acero, es posible determinar la estructura del producto. Y sobre esta base, realizar otra clasificación:

1. Calidad de acero hipoeutectoide: demasiada ferrita en la composición.
2. La clase eutectoide indica la estructura de perlita del producto.
3. El grupo de productos hipereutectoides se caracteriza por una estructura que contiene carburos secundarios.
4. La clase de material de ledeburita contiene carburos primarios.

Componentes principales y su impacto

Se agregan muchos componentes diferentes al acero. La designación de elementos en aceros aleados se lleva a cabo utilizando letras, generalmente las primeras letras mayúsculas del nombre del componente mismo.

Puede comenzar con cromo y níquel. Están designados respectivamente por las letras X y H. Si hablamos de la influencia del cromo, entoncesaumenta la resistencia del acero a la corrosión. Además, también aumentan la resistencia y la dureza. El cromo se considera el principal componente de aleación en la fabricación de productos inoxidables.

La designación de elementos en grados de acero aleado ayuda a determinar rápidamente las propiedades del material y su propósito. Así, la marca "H" indica el contenido de níquel, lo que significa que la sustancia tiene una alta viscosidad, mayor ductilidad y buena resistencia a la corrosión.

Elementos de aleación adicionales

A continuación hay que decir sobre el titanio (T) y el vanadio (F). Un aumento en el contenido de T indica una disminución en la granulosidad de la estructura, lo que aumenta la resistencia y la densidad. Además, se mejora la resistencia a la oxidación y se simplifica el procesamiento. El vanadio también se designa como elemento de aleación en los grados de acero con la letra F. En este caso, también ayuda a reducir la granulosidad, pero el resultado es algo diferente y consiste en mejorar la fluidez y aumentar la resistencia a la tracción.

A continuación, debemos hablar sobre el molibdeno (M) y el tungsteno (B).

La introducción de "M" en la composición mejora la templabilidad de los productos, aumenta la resistencia a la corrosión y reduce la fragilidad. "B" también reduce la fragilidad durante el templado al evitar que los granos crezcan durante el calentamiento, además de aumentar la dureza general.

La designación de letras de elementos de aleación en acero a veces no coincide con su nombre en ruso. Entonces, uno de los aditivos controvertidos es el silicio, denotadoletra C. Con solo 1-1.5% de esta sustancia en la composición, puede aumentar la resistencia y al mismo tiempo mantener la viscosidad. Si comienza a aumentar el contenido del componente en la estructura, aumentarán la resistencia eléctrica y la permeabilidad magnética. Además, el silicio es capaz de aumentar la elasticidad, la resistencia a la corrosión y la oxidación. Sin embargo, con todo esto, hay que tener en cuenta que aumenta la fragilidad del acero.

Los dos últimos aditivos son el cob alto (K) y el aluminio (Yu). La adición del primer elemento aumenta la resistencia al calor y la resistencia al impacto. El aluminio aumenta la resistencia a las incrustaciones.

¿Qué son las impurezas?

Hablando de la designación de elementos de aleación en grados de metal, no se puede dejar de mencionar las impurezas. En primer lugar, su presencia también afecta las propiedades de los productos. En segundo lugar, es imposible deshacerse por completo de su presencia en la composición de la sustancia y, por lo tanto, su fracción de masa se indica periódicamente en el etiquetado.

Diversas impurezas y sus efectos

La letra A significa nitrógeno. Si está presente, generalmente se indica aproximadamente en el medio de la marca. Por sus propiedades, es idéntico a la presencia de oxígeno. Si se supera una determinada fracción de masa de uno de estos dos elementos, aumenta la fragilidad del material. Además, características como la viscosidad y la resistencia también disminuirán.

La impureza controvertida es el carbono (U). Si contiene hasta un 1,2%, entonces puede tener un efecto positivo, aumentando la dureza, la fuerza, el límitefluidez. Si se observa incluso un ligero exceso de este indicador, tanto la resistencia como la ductilidad comienzan a deteriorarse rápidamente.

El manganeso (G) y el azufre también pertenecen a las impurezas. El manganeso, como el carbono, tiene un efecto diferente dependiendo de la fracción de masa en la estructura. Si el contenido del elemento "G" no supera el 0,8%, entonces puede denominarse impureza tecnológica. Aumenta el grado de desoxidación del acero, reduce el impacto negativo del azufre en el producto.

Si la fracción de masa del segundo elemento supera el 0,65%, entonces tiene un efecto perjudicial significativo. La plasticidad, la resistencia a la corrosión y la resistencia al impacto se reducen significativamente. Un aumento de azufre en la composición también empeorará la capacidad de soldar acero.

La última impureza dañina es el hidrógeno. Un aumento en la fracción de masa de este componente conduce a un aumento significativo en la fragilidad.

Resumen de marcado

Los símbolos para elementos de aleación en aceros según GOST 4543-71 se debieron al hecho de que hay muchos materiales mejorados de esta manera. De acuerdo con estas reglas, primero se indica una letra y luego un número que indica la cantidad de este elemento. Puede considerar esto en el ejemplo de una marca como X5CrNi18-10.

Debe decirse de inmediato que la marca no siempre está en letras rusas, a veces en otro idioma, como se indica en el ejemplo. En este caso, la decodificación se ve así: la letra "X" indica que la aleación pertenece a la categoría de aceros inoxidables magnéticos o al cromo.grupos; el número 5 es el contenido de carbono, que en este caso es 0,05%; Cr y Ni son cromo y níquel, respectivamente, y 18 y 10 son sus porcentajes, respectivamente. Es decir, la estructura de este tipo de productos contiene un 0,05% de carbono, un 18% de cromo y un 10% de níquel.

Marcado de otros grupos

La designación de los elementos de aleación que componen el acero también puede indicar su pertenencia a una determinada categoría de productos. Por lo tanto, el cromo-níquel inoxidable tendrá la letra "I" al comienzo de su marcado. Los aceros para herramientas de rodamientos de bolas y de alta velocidad se marcarán inicialmente con "W" y "R", respectivamente.

Los aceros aleados pueden ser de alta calidad o incluso de calidad extra alta. En este caso, se les agrega "A" o "W" al final de la marca, respectivamente. Los aceros aleados convencionales simplemente no tienen tales designaciones al final de sus marcas.

Vale la pena señalar aquí que a veces se añade una designación especial a los aceros aleados si el material se obtuvo mediante laminación. En este caso, la marca contiene "H" - acero trabajado duro o "TO" - acero tratado térmicamente.

Secuencia de designación de elementos

Para determinar la composición química más precisa de un producto, deberá consultar su documentación; sin embargo, la capacidad de comprender las marcas puede ayudar a determinar los principales aditivos e impurezas de la aleación.

Entonces, si al principioSi se indica algún número en la marca de acero, entonces determina la fracción de masa de carbono en la composición en centésimas de porcentaje. A continuación, comienza la enumeración de los aditivos que componen el acero aleado. Inmediatamente después de cada letra de la designación, se indicará un número que indicará el contenido cuantitativo del elemento químico en la composición en forma de porcentaje. Sin embargo, también sucede que inmediatamente después de la letra no hay ningún número. Esto significa que el contenido de este elemento en la composición no supera el 1,5%, que es bastante pequeño.

Aceros aleados varios

Al final, cabe señalar para qué se suelen utilizar estos tipos de metales. Hay acero aleado tipo herramienta. Como sugiere su nombre, es ampliamente utilizado para la producción de cualquier tipo de herramientas. Es comúnmente comparado con el acero al carbono ordinario. El compuesto mejorado químicamente tiene mayor dureza y resistencia, pero todos los compuestos aleados son más frágiles que el carbono normal.

El acero perteneciente al grupo de corte de alta velocidad ha demostrado ser excelente. Dicho material se caracteriza por una alta dureza y una dureza roja de hasta 600 grados centígrados.

Los aceros aleados estructurales con características especiales son un gran grupo aparte. Es decir, pueden ser productos inoxidables, metálicos con características eléctricas y magnéticas mejoradas, y otros.

Como se puede ver en todo lo anterior, el material aleado se usa actualmente de manera extremadamente activa y en muchas industrias. Por ello, conocer y poder comprender la designación de este tipoel acero vale la pena para cualquiera que vaya a hacer negocios con ella.