Kokios plieno rūšys egzistuoja ir kaip jį apdoroti

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Be plieno, jo savybių ir apdirbimo metodų atradimo šiuolaikinė civilizacija neegzistuotų. Nuo seniausių laikų buvo žinomos kai kurios plieno rūšys, kurios buvo naudojamos ginklų ir įrankių gamybai. Tobulėjant metalurgijai ir metalo apdirbimo technologijoms, ši medžiaga pradėta naudoti beveik visose žmogaus veiklos srityse.

Klasifikacija pagal cheminę sudėtį

Geležies ir anglies lydinys, kuriame pastarosios kiekis neviršija 2 %, vadinamas plienu. Pagrindiniai jo tipai pirmiausia klasifikuojami pagal anglies kiekį:

• mažai anglies dvideginio;
• vidutinė anglis;
• didelis anglies kiekis.

Pirmoje nurodyto komponento formoje yra ne daugiau kaip 0,25 %. Vidutinės anglies plienuose jo kiekis yra 0,25–0,6 %, o daug anglies turintis plienas išsiskiria didesne nei 0,6 % koncentracija

Plieno legiravimas

Pirminėse plieno gamybos žaliavose jau yra tam tikrų priemaišų. Dauguma jų yra kenksmingi, tačiau yra ir tokiųpagerinti galutinio produkto savybes. Laikui bėgant buvo nustatyta, kad kai kurie priedai labai pakeičia aprašyto lydinio pagrindines fizines ir chemines savybes. Taigi, buvo atrastas legiravimo procesas. Ir šiandien plieno su legiravimu rūšys ir savybės yra metalurgijos laboratorijų ir institutų tyrimų prioritetas.

Pagal naudingų priemaišų koncentraciją šie plienai skirstomi į tris grupes:

• mažai legiruotas (priemaišos iki 2,5 %);
• vidutinio legiruoto (legiravimo elementai nuo 2,5 iki 10 %);
• labai legiruotas (daugiau nei 10 % legiruoto).

Klasifikacija pagal paskirtį

Priklausomai nuo gamybos būdo, cheminės sudėties ir legiruojamųjų elementų kiekio, išskiriami šie plieno tipai:

• struktūrinis;
• instrumentalas;
• su ypatingomis fizinėmis savybėmis;
• su ypatingomis cheminėmis savybėmis.

Struktūrinis tipas yra pats masyviausias, tokie lydiniai naudojami daugumos inžinerinių gaminių gamyboje ir statybose.

Įrankiai turi daug anglies, didelio kietumo, bet taip pat trapūs. Jie naudojami įvairių instrumentų gamyboje – nuo chirurginių iki metalo pjovimo. Taigi šios rūšies plieno pavadinimas.

Ypatingais gamybos atvejais reikalingi lydiniai su nurodytomis fizinėmis savybėmis:mažas tiesinio plėtimosi koeficientas, didelis įmagnetinimo gebėjimas ir kt. Šie plieno tipai priklauso ypatingų fizinių savybių klasei.

Lydiniai su nurodytomis cheminėmis savybėmis yra paskutinis tipas mūsų sąraše. Kai kurie iš jų yra atsparūs korozijai, kiti yra atsparūs karščiui, taip pat yra medžiagų, turinčių padidintą cheminį atsparumą.

Klasifikavimas pagal kenksmingų priemaišų lygį

Dažniausios priemaišos, pabloginančios plieno savybes, yra siera ir fosforas. Įprastos kokybės lydiniuose sieros kiekis yra iki 0,06%, o fosforas - iki 0,07%. Aukštos kokybės grupei priklausančiame pliene kiekvieno kenksmingo elemento yra ne daugiau kaip 0,035%, o aukštos kokybės plienuose - ne daugiau kaip 0,025%. Ypač aukštos kokybės plienuose sieros priemaišų lygis yra ne didesnis kaip 0,015%, o fosforo kiekis leidžiamas iki 0,025%.

Plieno apdirbimo metodai

Atsižvelgiant į šildymo laipsnį, apdorojimas yra karštas ir š altas. Pirmuoju atveju lydinys kaitinamas iki austenito susidarymo stadijos, bet žemiau lydymosi temperatūros. Plienas tampa minkštas ir gali būti pakeistas. Š altasis plieno apdirbimas atliekamas įprastomis sąlygomis.

Pagal smūgio tipą skirstomi du pagrindiniai apdorojimo tipai: spaudimas ir pjovimas. Pirmajam tipui priskiriamas kalimas, valcavimas, tempimas, štampavimas ir presavimas.

Antrojo tipo apdorojimas apima šiuos darbus: tekinimą, gręžimą, frezavimą. Bet būna ir šalčioštampavimas, taip pat š altasis kalimas, gavęs atskirą pavadinimą – „grūdinimas“.

Naujausi š altojo plieno apdirbimo pasiekimai, pagrįsti metalų takumo teorija, leidžia žymiai pakeisti originalaus ruošinio formą ir dydį nekaitinant ir naudojant tūrinį slėgį. Plienas kraunamas tol, kol pasiekia išeigos būseną ir yra „parankus“apdirbimui. Šis metodas tinka kai kuriems lydiniams, kurie kaitinant keičia savo fizines, chemines ar stiprumo charakteristikas.