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 plastification, et la valeur de contrainte minimale lorsque la plastification se produit est pour le point de plastification.Soit Ps la force externe à la limite élastique s, et Fo la section transversale de l'échantillon, puis la limite élastique 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. ).
4. Allongement (δs)
Une fois le matériau cassé, le pourcentage de son allongement plastique par rapport à la longueur de l'échantillon d'origine est appelé allongement ou allongement.
5. Taux de rendement (σs/σb)
Le rapport de la limite d'élasticité (limite d'élasticité) de l'acier à la résistance à la traction est appelé le rapport d'élasticité.Plus le taux de rendement est élevé, plus la fiabilité des pièces structurelles est élevée.Généralement, le rapport de rendement 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 la pression d'un objet dur sur 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)
Appuyez sur une bille d'acier trempé d'une certaine taille (généralement 10 mm de diamètre) dans la surface du matériau avec une certaine charge (généralement 3000 kg) et conservez-la pendant un certain temps.Une fois la charge retirée, le rapport de la charge à la zone d'indentation est 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 en diamant avec un angle au sommet de 120 ° ou une bille en acier d'un diamètre de 1,59 mm et 3,18 mm pour presser 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 à tester, celle-ci 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 en diamant, et est utilisée pour les matériaux à très haute dureté (tels que le carbure cémenté, etc.).
HRB : C'est la dureté obtenue en utilisant une charge de 100 kg et une bille en acier trempé de diamètre 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 en diamant, et est utilisée pour les matériaux à haute dureté (tels que 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 au 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
Fait référence à l'alliage de fer et de fer.Tels que l'acier, la fonte brute, le ferroalliage, 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 fabriqué par la fusion du minerai de fer dans un haut fourneau, qui est principalement utilisé pour la fabrication de l'acier et la coulée.
Fusion de la fonte brute dans un four de fusion de fonte pour obtenir de la fonte (alliage liquide fer-carbone avec une teneur en carbone supérieure à 2,11 %) et coulée de la fonte liquide en 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 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 pour la fabrication de l'acier dans un four de fabrication d'acier et en la fondant selon un certain procédé.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 en acier.
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 de roulement.De plus, 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'alliage pour améliorer les performances des métaux.Parmi eux, le tungstène, le titane, le molybdène, etc. sont principalement utilisés pour produire 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 objectif
(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 cémentation, l'acier à l'ammoniac et l'acier trempé en surface ;(c) Acier de construction facile à couper ;d) Plasticité à froid Aciers pour formage : y compris les aciers pour emboutissage à froid et les aciers pour frappe à froid.
b.Ressort en acier
c.Acier à roulement
(3) Acier à outils : a.acier à outils au carbone;b.alliage d'acier à outils;c.acier à outils rapide.
(4) Acier spécial de performance : 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 de soupape ;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 les ponts, l'acier pour les navires, l'acier pour les chaudières, l'acier pour les appareils à pression, l'acier pour les 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 à usage spécifique
(2) Acier de haute qualité (y compris l'acier de haute qualité 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) acier de décolletage;(e) acier à roulement;(f) acier de construction de haute qualité à des fins spécifiques.
b.Acier à outils : (a) acier à outils au carbone ;(b) acier à outils allié;(c) acier à outils rapide.
c.Acier spécial de performance : (a) acier inoxydable résistant aux acides ;(b) acier résistant à la chaleur;(c) acier allié à chauffage électrique ;(d) acier électrique;(e) acier à haute teneur en manganèse résistant à l'usure.
7. Classé par méthode de fusion
(1) Selon type de four
un.Acier de convertisseur : (a) acier de convertisseur acide ;(b) acier de convertisseur de base.Ou (a) acier de convertisseur soufflé par le bas ;(b) acier de convertisseur à soufflage latéral ;(c) acier de convertisseur soufflé par le haut.
b.Acier pour four électrique : (a) acier pour four à arc électrique ;(b) acier de four sous laitier électrolytique;(c) acier pour four à induction;(d) acier de 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-calmé ;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 chinoises pinyin, 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 de terres rares mixtes sont représentés par "RE" (ou "Xt").
②Le nom du produit, son utilisation, les méthodes de fusion et de coulée, etc. sont généralement représentés par les lettres abrégées du pinyin chinois.
③La teneur en élément chimique principal (%) dans l'acier est représentée par des chiffres arabes.
Lorsque l'alphabet phonétique chinois est utilisé pour indiquer le nom du produit, l'utilisation, les caractéristiques et les 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 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 le moment, les symboles utilisés sont des lettres anglaises.
Cinq, 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 chinoises pinyin 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 fait composé de 4 parties.
①L'acier de construction général adopte la lettre pinyin "Q" représentant la limite d'élasticité.La valeur limite d'élasticité (l'unité est MPa) et les niveaux 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 niveau 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 limite d'élasticité ≥ 235MPa et un grade de qualité B.
Les deux nuances de Q235 et Q345 sont les nuances les plus typiques d'acier mécanique, les nuances avec la plus grande production et utilisation, et les nuances les plus largement utilisées.Ces deux grades 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 calmé spécial 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 comme 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 spécifiée dans le tableau 1, par exemple : la nuance d'acier pour les récipients sous pression est exprimée comme "Q345R" ;la qualité de l'acier résistant aux intempéries est exprimée sous la forme Q340NH ;Nuances d'acier Q295HP pour le soudage des bouteilles de gaz ;Nuances d'acier Q390g pour chaudières ;Nuances d'acier Q420q pour les 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 en séquence 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 du produit.
2. Méthode de représentation de l'acier de construction au carbone de haute qualité et de l'acier à ressort 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 ayant une teneur moyenne en carbone de 0,10 % est exprimée par « 10b ».
② L'acier calmé (S, P≤0,035 % respectivement) n'est généralement pas marqué de symboles.Par exemple : acier calmé à teneur moyenne en carbone de 0,45 %, sa nuance est exprimée en « 45 ».
③ Pour les aciers de construction au carbone de haute qualité à teneur élevée en manganèse, le symbole de l'élément manganèse est ajouté après les chiffres arabes indiquant la teneur moyenne en carbone.Par exemple : acier ayant une teneur moyenne en carbone de 0,50 % et une teneur en manganèse de 0,70 % à 1,00 %, sa nuance est exprimée en « 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 haut de gamme au carbone de haute qualité avec une teneur moyenne en carbone de 0,45 %, son grade est exprimé en « 45A ».
⑤Acier de construction au carbone de haute qualité de qualité supérieure (S≤0,020 %, P≤0,025 %), ajoutez le symbole « E » après la nuance.Par exemple : acier de construction au carbone de très haute qualité avec une teneur moyenne en carbone de 0,45 %, sa nuance est exprimée en « 45E ».
La méthode de représentation des nuances d'acier à ressort 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 dans les deux normes GB/T1222 et GB/T699 respectivement).
3. Méthode de désignation de l'acier de construction allié et de l'acier à ressort allié
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.
Le mode d'expression de la teneur en élément d'alliage est le suivant : 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 %, …, écrite en conséquence comme 2, 3, 4, 5 … après les éléments d'alliage.
Par exemple : les teneurs moyennes en carbone, chrome, manganèse et silicium sont 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 %, le grade est exprimé en « 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 en alliage spécial de haute qualité (S≤0,015 %, P≤0,025 %), ajouter 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 d'acier à ressort allié est la même que celle de l'acier de construction allié.
Par exemple : la teneur moyenne en carbone, silicium et manganèse est respectivement de 0,60 %, 1,75 % et 0,75 % de l'acier à ressort, et sa nuance est exprimée en « 60Si2Mn ».Pour un acier à ressort de haute qualité, ajoutez le symbole "A" à la fin de la nuance, et sa nuance est exprimée sous la forme "60Si2MnA".
4. La qualité de l'acier de décolletage
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Heure de publication : 21 juin 2023
