Pozadina: Zašto je čelik legiran
Obični ugljični čelik zadovoljava potrebe jednostavnih struktura, ali veća čvrstoća, žilavost, kaljivost, otpornost na koroziju ili performanse na visokim{0}}temperaturama zahtijevaju dodavanje legirajućih elemenata. Elementi kao što su mangan, krom, nikl, molibden, vanadij i bor dodaju se u kontroliranim količinama kako bi se modificirala mikrostruktura i svojstva čelika. Klasifikacija legiranih konstrukcijskih čelika organizuje ove materijale u porodice tako da dizajneri i metalurzi mogu sistematski upoređivati razrede, standarde i svojstva. Dvije najčešće ose klasifikacije su ukupni sadržaj legure i dominantni legirajući element.
Klasifikacija prema sadržaju legure
Najjednostavnija podjela razdvaja čelik prema ukupnom sadržaju legirajućih elemenata. Niskolegirani -čelik sadrži do oko 5 posto ukupnih legirajućih elemenata; klasičan primjer je porodica niske legure i visoke čvrstoće-, a hrom-molibdenski čelici sa oko 1 do 2,25 posto hroma također spadaju u ovu grupu. Srednje-legirani čelik sadrži otprilike 5 do 10 posto, kao što su 5-hromirani i 9-hrom rafinerijski razredi. Visokolegirani čelik prelazi 10 posto, a glavni su nehrđajući čelici s više od 12 posto kroma. Ova podjela je važna jer određuje praksu toplinske obrade, zavarljivost i cijenu.
Klasifikacija prema dominantnom elementu
Manganski čelici: poboljšana čvrstoća i kaljivost po niskoj cijeni, koristi se za šine i zupčanike.
Kromirani čelici: tvrdoća, otpornost na habanje i otpornost na oksidaciju, koriste se za ležajeve i cjevovode za visoke{0} temperature.
Nikl čelik: žilavost na niskim temperaturama, koristi se za kriogenu opremu i oklop.
Čelici od molibdena: čvrstoća puzanja-na povišenoj temperaturi, koristi se za komponente kotlova i posuda pod pritiskom.
Krom{0}}nikl čelici: široka porodica od kaljenih-i-konstrukcijskih čelika do austenitnih nehrđajućih razreda.
Mikrolegirani čelici vanadijuma i bora: rafiniranje zrna i kaljivost pri vrlo niskim nivoima dodavanja.
Klasifikacija prema standardu primjene
Nacionalni standardi grupišu legirane konstrukcione čelike prema upotrebi. U Kini, GB/T 3077 pokriva kaljene-i-kaljene legirane konstrukcijske čelike kao što su 40Cr i 35CrMo, dok GB/T 1591 pokriva visoko{7}}niskolegirane-konstrukcijske čelike kao što je Q355. U Sjevernoj Americi, ASTM A29 pokriva opće zahtjeve za šipke od legiranog čelika, a AISI-SAE četverocifren-sistem označava razrede kao što su 4130 i 4140. U Evropi, EN 10083 pokriva kaljene-i-kaljene čelične konstrukcije 1002 i EN 1005. Svaki standard definira hemijska ograničenja, zahtjeve mehaničkih svojstava i dozvoljene termičke tretmane, tako da se klasifikacija uvijek mora čitati zajedno sa važećim standardom.
Logika odabira za zajedničke usluge
| Zahtjevi za uslugu | Tipična porodica razreda |
|---|---|
| Visoka čvrstoća sa zavarljivošću | Visoka{0}}niska{1}}legura, kao što je Q355 ili 345-grade |
| Otpornost na habanje | Kromirani čelici, kao što su čelici za ležajeve |
| Otpornost na niske{0} temperature | Nikl čelik i fin{0}}ugljični čelik-mangan |
| Čvrstoća puzanja pri visokim{0}}temperaturama | Krom{0}}molibden čelici, kao što su 12Cr1MoV i P22 |
| Otpornost na koroziju | Nerđajući čelici sa hromom iznad 12 procenata |
Scenariji aplikacija
Legirani konstrukcioni čelik se pojavljuje u granama i osovinama građevinskih mašina, dijelovima automobilske pogonske mreže, kolektorima kotlova za elektrane, cijevima rafinerijskih peći, pločama trupa broda, konstrukcijama dizalica i rudarskoj opremi. U svakom slučaju, klasifikacija pomaže da se materijal uskladi s dominantnim rizikom od kvara: zamor, habanje, krhki lom, puzanje ili korozija.
Često postavljana pitanja
Primjenjivi standard ovisi o proizvodu i usluzi: API 5L za cijevi cijevi, ASTM A53 i A106 za cijevi od ugljičnog čelika, ASTM A312 i A213 za nehrđajući čelik i ASME B16 serija za dimenzije i spojeve; naredba treba da imenuje standard i njegovo izdanje.
Veličine se kreću od malog otvora do velikog prečnika prema standardu proizvoda, sa debljinom zida izraženom u brojevima rasporeda od SCH10 do XXS ili u milimetrima; u narudžbi se navodi vanjski prečnik, debljina zida i dužina.
Dostupni su razredi ugljeničnog čelika kao što su API 5L B do X70 i ASTM A106 B, legirani čelici i nerđajući čelici kao što su 304/304L, 316/316L i duplex, a svaki se isporučuje sa sertifikovanim hemijskim i mehaničkim svojstvima.
Svaka serija se testira na hemijski sastav, mehanička svojstva, dimenzije i integritet pod pritiskom, hidrostatičkim ispitivanjem i ne-nedestruktivnim ispitivanjem po standardu, a rezultati dokumentuju sertifikat.
Dostupne su crno obojene, lakirane, nauljene, pocinčane ili premazane površine, sa ravnim, zakošenim ili navojnim krajevima; plastični poklopci i čelični štitnici za krajeve štite cijev tokom transporta.
Čuvajte na klizačima od zemlje sa zaštićenim krajevima, držite ga suhim i dalje od različitih metala i podignite snopove sa priveznicama na određenim točkama podizanja kako biste izbjegli oštećenja.
