1. Propriétés mécaniques de l'acier
1. Limite d'élasticité (σs)
Lorsque l'acier ou l'échantillon est étiré, lorsque la contrainte dépasse la limite élastique, même si la contrainte n'augmente pas, l'acier ou l'échantillon continue de subir une déformation plastique évidente. Ce phénomène est appelé élasticité, et la valeur de contrainte minimale lorsque l'élasticité se produit correspond à la limite d'élasticité. Soit Ps la force externe à la limite d'élasticité s, et Fo la surface de la section transversale de l'échantillon, puis la limite d'élasticité σs =Ps/Fo(MPa).
2. Limite d'élasticité (σ0,2)
La limite d’élasticité de certains matériaux métalliques est très discrète et difficile à mesurer. Par conséquent, afin de mesurer les caractéristiques d'élasticité du matériau, la contrainte lorsque la déformation plastique résiduelle permanente est égale à une certaine valeur (généralement 0,2 % de la longueur d'origine) est stipulée, appelée condition. Limite d'élasticité ou simplement limite d'élasticité σ0,2.
3. Résistance à la traction (σb)
La valeur de contrainte maximale atteinte par le matériau depuis le début jusqu'au moment de la rupture pendant le processus d'étirement. Il représente la capacité de l’acier à résister à la rupture. A la résistance à la traction correspondent la résistance à la compression, la résistance à la flexion, etc. Soit Pb la force de traction maximale atteinte avant la rupture du matériau, et Fo l'aire de la section transversale de l'échantillon, puis la résistance à la traction σb=Pb/Fo (MPa ).
4. Allongement (δs)
Une fois le matériau brisé, le pourcentage de son allongement plastique par rapport à la longueur de l'échantillon d'origine est appelé allongement ou allongement.
5. Rapport de rendement (σs/σb)
Le rapport entre la limite d'élasticité (limite d'élasticité) de l'acier et la résistance à la traction est appelé taux d'élasticité. Plus le taux d'élasticité est élevé, plus la fiabilité des pièces structurelles est élevée. Généralement, le rapport d'élasticité de l'acier au carbone est de 0,6 à 0,65, celui de l'acier de construction faiblement allié est de 0,65 à 0,75 et celui de l'acier de construction allié est de 0,84 à 0,86.
6. Dureté
La dureté indique la capacité d'un matériau à résister à l'enfoncement d'un objet dur contre sa surface. C'est l'un des indicateurs de performance importants des matériaux métalliques. Généralement, plus la dureté est élevée, meilleure est la résistance à l’usure. Les indicateurs de dureté couramment utilisés sont la dureté Brinell, la dureté Rockwell et la dureté Vickers.
1) Dureté Brinell (HB)
Enfoncez une bille d'acier trempé d'une certaine taille (généralement 10 mm de diamètre) dans la surface du matériau avec une certaine charge (généralement 3 000 kg) et conservez-la pendant un certain temps. Une fois la charge retirée, le rapport entre la charge et la zone d'indentation correspond à la valeur de dureté Brinell (HB).
2) Dureté Rockwell (HR)
Lorsque HB>450 ou que l'échantillon est trop petit, le test de dureté Brinell ne peut pas être utilisé et la mesure de dureté Rockwell doit être utilisée à la place. Il utilise un cône de diamant avec un angle au sommet de 120° ou une bille d'acier d'un diamètre de 1,59 mm et 3,18 mm pour enfoncer la surface du matériau à tester sous une certaine charge, et la dureté du matériau est obtenue à partir de la profondeur de l'indentation. Selon la dureté du matériau testé, elle peut être exprimée selon trois échelles différentes :
HRA : C'est la dureté obtenue en utilisant une charge de 60 kg et un pénétrateur à cône diamanté, et est utilisée pour les matériaux de dureté extrêmement élevée (comme le carbure cémenté, etc.).
HRB : C'est la dureté obtenue en utilisant une charge de 100 kg et une bille en acier trempé d'un diamètre de 1,58 mm. Il est utilisé pour les matériaux de moindre dureté (tels que l'acier recuit, la fonte, etc.).
HRC : C'est la dureté obtenue en utilisant une charge de 150 kg et un pénétrateur à cône diamanté, et est utilisée pour les matériaux à haute dureté (comme l'acier trempé, etc.).
3) Dureté Vickers (HV)
Utilisez un pénétrateur à cône carré en diamant avec une charge inférieure à 120 kg et un angle de sommet de 136 ° pour appuyer sur la surface du matériau, et divisez la surface de la fosse d'indentation par la valeur de charge pour obtenir la valeur de dureté Vickers (HV ).
2. Métaux ferreux et non ferreux
1. Métal ferreux
Désigne l'alliage de fer et de fer. Tels que l'acier, la fonte brute, les ferro-alliages, la fonte, etc. L'acier et la fonte brute sont des alliages à base de fer avec du carbone comme principal élément additif, collectivement appelés alliages fer-carbone.
La fonte brute fait référence au produit obtenu par la fusion du minerai de fer dans un haut fourneau, principalement utilisé pour la fabrication de l'acier et la coulée.
Fusion de fonte brute dans un four de fusion de fer pour obtenir de la fonte (alliage fer-carbone liquide avec une teneur en carbone supérieure à 2,11 %) et coulée de la fonte liquide dans des pièces moulées, ce type de fonte est appelé fonte.
Le ferroalliage est un alliage composé de fer, de silicium, de manganèse, de chrome, de titane et d'autres éléments. Le ferroalliage est l'une des matières premières utilisées pour la fabrication de l'acier. Il est utilisé comme désoxydant et additif d’élément d’alliage pour l’acier lors de la fabrication de l’acier.
Les alliages fer-carbone avec une teneur en carbone inférieure à 2,11 % sont appelés acier, et l'acier est obtenu en mettant de la fonte brute destinée à la fabrication de l'acier dans un four de fabrication d'acier et en la fondant selon un certain processus. Les produits en acier comprennent les lingots d'acier, les brames de coulée continue et la coulée directe dans diverses pièces moulées en acier. D'une manière générale, l'acier fait généralement référence à l'acier laminé dans divers produits sidérurgiques.
2. Métaux non ferreux
Également connu sous le nom de métaux non ferreux, il fait référence aux métaux et alliages autres que les métaux ferreux, tels que le cuivre, l'étain, le plomb, le zinc, l'aluminium et le laiton, le bronze, les alliages d'aluminium et les alliages pour roulements. Par ailleurs, le chrome, le nickel, le manganèse, le molybdène, le cobalt, le vanadium, le tungstène, le titane, etc. sont également utilisés dans l'industrie. Ces métaux sont principalement utilisés comme ajouts d’alliages pour améliorer les performances des métaux. Parmi eux, le tungstène, le titane, le molybdène, etc. sont principalement utilisés pour fabriquer des couteaux. alliage dur. Les métaux non ferreux ci-dessus sont appelés métaux industriels, en plus des métaux précieux : platine, or, argent, etc. et des métaux rares, dont l'uranium radioactif, le radium, etc.
3. Classification de l'acier
Outre le fer et le carbone, les principaux éléments de l’acier sont le silicium, le manganèse, le soufre et le phosphore.
Il existe différentes méthodes de classification de l’acier, et les principales méthodes sont les suivantes :
1. Classé par qualité
(1) Acier ordinaire (P≤0,045 %, S≤0,050 %)
(2) Acier de haute qualité (P et S≤0,035 %)
(3) Acier de haute qualité (P≤0,035 %, S≤0,030 %)
2. Classification par composition chimique
(1) Acier au carbone : a. Acier à faible teneur en carbone (C≤0,25 %) ; b. Acier au carbone moyen (C≤0,25～0,60 %) ; c. Acier à haute teneur en carbone (C≤0,60 %).
(2) Acier allié : a. Acier faiblement allié (teneur totale en éléments d'alliage ≤ 5 %) ; b. Acier moyennement allié (teneur totale en éléments d'alliage > 5-10 %) ; c. Acier fortement allié (teneur totale en éléments d'alliage > 10 % %).
3. Classé par méthode de formage
(1) acier forgé; (2) acier moulé; (3) acier laminé à chaud ; (4) acier étiré à froid.
4. Classification selon la structure métallographique
(1) État recuit : a. acier hypoeutectoïde (ferrite + perlite) ; b. acier eutectoïde (perlite) ; c. acier hypereutectoïde (perlite + cémentite) ; d. Acier tensitique (perlite + cémentite).
(2) État normalisé : a. acier perlitique; b. acier bainitique; c. acier martensitique ; d. acier austénitique.
(3) Pas de changement de phase ou changement de phase partiel
5. Classification par finalité
(1) Acier pour la construction et l'ingénierie : a. Acier de construction au carbone ordinaire ; b. Acier de construction faiblement allié ; c. Acier renforcé.
(2) Acier de construction :
un. Acier pour la fabrication de machines : a) Acier de construction trempé et revenu ; (b) Acier de construction trempé en surface : y compris l'acier de carburation, l'acier ammoniac et l'acier trempé en surface ; (c) Acier de construction facile à couper ; (d) Plasticité à froid Acier pour formage : y compris l'acier pour estampage à froid et l'acier pour frappe à froid.
b. Acier à ressort
c. Acier à roulement
(3) Acier à outils : a. acier à outils au carbone; b. acier à outils allié; c. acier à outils rapide.
(4) Acier à performances spéciales : a. Acier inoxydable résistant aux acides ; b. Acier résistant à la chaleur : y compris l'acier anti-oxydation, l'acier résistant à la chaleur, l'acier à valve ; c. Acier allié de chauffage électrique; d. Acier résistant à l'usure ; e. Acier basse température ; f. Acier électrique.
(5) Acier à usage professionnel, tel que l'acier pour ponts, l'acier pour navires, l'acier pour chaudières, l'acier pour appareils à pression, l'acier pour machines agricoles, etc.
6. Classement complet
(1) Acier ordinaire
un. Acier de construction au carbone : (a) Q195 ; (b) Q215 (A,B); (c) Q235 (A, B, C); (d) Q255 (A,B); (e) Q275.
b. Acier de construction faiblement allié
c. Acier de construction ordinaire pour usages spécifiques
(2) Acier de haute qualité (y compris l'acier de haute qualité)
un. Acier de construction : (a) acier de construction au carbone de haute qualité ; (b) acier de construction allié ; (c) acier à ressort ; d) l'acier de décolletage; (e) acier à roulement ; f) acier de construction de haute qualité destiné à des usages spécifiques.
b. Acier à outils : a) acier à outils au carbone ; (b) acier à outils allié ; (c) acier à outils rapide.
c. Aciers à performances spéciales : a) acier inoxydable résistant aux acides ; (b) acier résistant à la chaleur ; (c) acier allié à chauffage électrique ; d) acier électrique; (e) acier résistant à l'usure à haute teneur en manganèse.
7. Classé par méthode de fusion
(1) Selon le type de four
un. Acier de conversion : (a) acier de conversion acide ; (b) acier de conversion de base. Ou (a) de l'acier de conversion soufflé par le bas ; (b) acier de conversion soufflé latéralement ; (c) acier de conversion soufflé par le haut.
b. Acier pour four électrique : a) acier pour four à arc électrique ; (b) l'acier pour four à laitier électrolytique ; (c) acier pour four à induction ; (d) acier pour four consommable sous vide ; (e) acier pour four à faisceau d'électrons.
(2) Selon le degré de désoxydation et le système de coulée
un. Acier bouillant; b. Acier semi-mort; c. Acier tué; d. Acier spécial tué.
4. Aperçu des méthodes de représentation des nuances d'acier de mon pays
L'indication de la qualité du produit est généralement indiquée par une combinaison de lettres pinyin chinoises, de symboles d'éléments chimiques et de chiffres arabes. Tout de suite:
①Les éléments chimiques des nuances d'acier sont représentés par des symboles chimiques internationaux, tels que Si, Mn, Cr…etc. Les éléments mixtes de terres rares sont représentés par « RE » (ou « Xt »).
②Le nom du produit, l'utilisation, les méthodes de fusion et de coulée, etc. sont généralement représentés par les lettres abrégées du pinyin chinois.
③La teneur principale en éléments chimiques (%) dans l'acier est représentée par des chiffres arabes.
Lorsque l'alphabet phonétique chinois est utilisé pour indiquer le nom du produit, son utilisation, ses caractéristiques et ses méthodes de traitement, la première lettre est généralement sélectionnée dans l'alphabet phonétique chinois représentant le nom du produit. Lorsqu'il est répété avec la lettre sélectionnée par un autre produit, la deuxième lettre ou la troisième lettre peut être utilisée à la place, ou la première lettre pinyin des deux caractères chinois peut être sélectionnée en même temps.
S'il n'y a pas de caractères chinois et de pinyin disponibles pour l'instant, les symboles utilisés sont des lettres anglaises.
Cinquièmement, la subdivision de la méthode de représentation des nuances d'acier dans mon pays
1. Méthode de désignation de l'acier de construction au carbone et de l'acier de construction à haute résistance faiblement allié
L'acier utilisé ci-dessus est généralement divisé en deux catégories : l'acier général et l'acier spécial. La méthode d'indication de la nuance est composée des lettres pinyin chinoises de la limite d'élasticité ou de la limite d'élasticité de l'acier, de la valeur de la limite d'élasticité ou de la limite d'élasticité, de la qualité de l'acier et du degré de désoxydation de l'acier. qui est en réalité composé de 4 parties.
①L'acier de construction général adopte la lettre pinyin « Q » représentant la limite d'élasticité. La valeur de la limite d'élasticité (l'unité est MPa) et les grades de qualité (A, B, C, D, E) et la méthode de désoxydation (F, b, Z, TZ) et les autres symboles spécifiés dans le tableau 1 forment le grade dans l'ordre. Par exemple : les nuances d'acier de construction au carbone sont exprimées comme suit : Q235AF, Q235BZ ; Les nuances d'acier de construction à haute résistance faiblement alliées sont exprimées comme suit : Q345C, Q345D.
Q235BZ signifie acier de construction au carbone tué avec une valeur de limite d'élasticité ≥ 235MPa et un grade de qualité B.
Les deux nuances Q235 et Q345 sont les nuances d'acier technique les plus typiques, les nuances les plus produites et les plus utilisées, et les nuances les plus largement utilisées. Ces deux qualités sont disponibles dans presque tous les pays du monde.
Dans la composition des nuances d'acier de construction au carbone, le symbole « Z » de l'acier calmé et le symbole « TZ » de l'acier spécial calmé peuvent être omis, par exemple : pour l'acier Q235 avec les nuances de qualité C et D respectivement, les nuances doivent être Q235CZ. et Q235DTZ, mais il peut être omis en tant que Q235C et Q235D.
L'acier de construction à haute résistance faiblement allié comprend l'acier calmé et l'acier calmé spécial, mais le symbole indiquant la méthode de désoxydation n'est pas ajouté à la fin de la nuance.
②L'acier de construction spécial est généralement indiqué par le symbole « Q » représentant la limite d'élasticité de l'acier, la valeur de la limite d'élasticité et les symboles représentant l'utilisation du produit spécifié dans le tableau 1, par exemple : la nuance d'acier pour appareils sous pression est exprimée comme « Q345R » ; la qualité de l'acier patinable est exprimée par Q340NH ; Nuances d'acier Q295HP pour le soudage des bouteilles de gaz ; Nuances d'acier Q390g pour chaudières ; Nuances d'acier Q420q pour ponts.
③Selon les besoins, la désignation de l'acier de construction à haute résistance faiblement allié à usage général peut également utiliser deux chiffres arabes (indiquant la teneur moyenne en carbone, en parties pour dix mille) et des symboles d'éléments chimiques, exprimés dans l'ordre ; l'acier de construction spécial à haute résistance, faiblement allié. Le nom de la marque peut également être exprimé séquentiellement en utilisant deux chiffres arabes (indiquant la teneur moyenne en carbone en parties pour dix mille), des symboles d'éléments chimiques et certains symboles spécifiés représentant l'utilisation de produit.
2. Méthode de représentation de l'acier de construction au carbone de haute qualité et de l'acier à ressorts au carbone de haute qualité
L'acier de construction au carbone de haute qualité adopte une combinaison de deux chiffres arabes (indiquant la teneur moyenne en carbone en dix millièmes) ou de chiffres arabes et de symboles d'éléments.
① Pour l'acier bouillant et l'acier semi-calmé, les symboles « F » et « b » sont respectivement ajoutés à la fin de la nuance. Par exemple, la nuance d'acier bouillant avec une teneur moyenne en carbone de 0,08 % est exprimée par « 08F » ; la nuance d'acier semi-calmé avec une teneur moyenne en carbone de 0,10 % est exprimée par « 10b ».
② L'acier tué (S, P≤0,035 % respectivement) n'est généralement pas marqué de symboles. Par exemple : acier calmé avec une teneur moyenne en carbone de 0,45%, sa nuance est exprimée par « 45 ».
③ Pour les aciers de construction au carbone de haute qualité avec une teneur plus élevée en manganèse, le symbole de l'élément manganèse est ajouté après les chiffres arabes indiquant la teneur moyenne en carbone. Par exemple : acier avec une teneur moyenne en carbone de 0,50% et une teneur en manganèse de 0,70% à 1,00%, sa nuance est exprimée par « 50Mn ».
④ Pour l'acier de construction au carbone de haute qualité (S, P≤0,030 % respectivement), ajoutez le symbole « A » après la nuance. Par exemple : acier de construction au carbone de haute qualité avec une teneur moyenne en carbone de 0,45 %, sa nuance est exprimée par « 45A ».
⑤Acier de construction au carbone de qualité supérieure (S≤0,020 %, P≤0,025 %), ajoutez le symbole « E » après la qualité. Par exemple : acier de construction au carbone de très haute qualité avec une teneur moyenne en carbone de 0,45 %, sa nuance est exprimée par « 45E ».
La méthode de représentation des nuances d'acier à ressorts au carbone de haute qualité est la même que celle des nuances d'acier de construction au carbone de haute qualité (les aciers 65, 70, 85, 65Mn existent respectivement dans les deux normes GB/T1222 et GB/T699).
3. Méthode de désignation des aciers de construction alliés et des aciers à ressorts alliés
① Les nuances d'acier de construction en alliage sont représentées par des chiffres arabes et des symboles d'éléments chimiques standard.
Utilisez deux chiffres arabes pour indiquer la teneur moyenne en carbone (en parties pour dix mille) et placez-la en tête de la note.
La méthode d'expression de la teneur en éléments d'alliage est la suivante : lorsque la teneur moyenne est inférieure à 1,50 %, seul l'élément est indiqué dans la marque, et la teneur n'est généralement pas indiquée ; la teneur moyenne en alliage est de 1,50 % ~ 2,49 %, 2,50 % ~ 3,49 %, 3,50 % ~ 4,49 %, 4,50 % ~ 5,49 %,…, écrit en conséquence 2, 3, 4, 5… après les éléments d'alliage.
Par exemple : la teneur moyenne en carbone, chrome, manganèse et silicium est respectivement de 0,30 %, 0,95 %, 0,85 % et 1,05 % de l'acier de construction allié. Lorsque la teneur en S et P est ≤0,035 %, la teneur est exprimée par « 30CrMnSi ».
Acier de construction allié de haute qualité (teneur en S, P ≤ 0,025 % respectivement), indiqué par l'ajout du symbole « A » à la fin de la nuance. Par exemple : « 30CrMnSiA ».
Pour les aciers de construction alliés de qualité spéciale de haute qualité (S≤0,015 %, P≤0,025 %), ajoutez le symbole « E » à la fin de la nuance, par exemple : « 30CrM nSiE ».
Pour les nuances d'acier de construction en alliage spécial, le symbole représentant l'utilisation du produit spécifiée dans le tableau 1 doit être ajouté à la tête (ou à la queue) de la nuance. Par exemple, l'acier 30CrMnSi spécialement utilisé pour le rivetage des vis, le numéro d'acier est exprimé en ML30CrMnSi.
②La méthode de représentation de la nuance de l'acier à ressorts allié est la même que celle de l'acier de construction allié.
Par exemple : les teneurs moyennes en carbone, silicium et manganèse sont respectivement de 0,60 %, 1,75 % et 0,75 % de l'acier à ressort, et sa nuance est exprimée par « 60Si2Mn ». Pour l'acier à ressorts de haute qualité, ajoutez le symbole « A » à la fin de la nuance, et sa nuance est exprimée par « 60Si2MnA ».
4. La qualité de l'acier de décolletage
Les outils CNC Xinfa ont une excellente qualité et une forte durabilité. Pour plus de détails, veuillez vérifier : https://www.xinfatools.com/cnc-tools/
Heure de publication : 21 juin 2023
