Introducción a los conocimientos básicos del acero estructural aleado.

Además de hierro y carbono, El acero se llama acero de aleación añadiendo otros elementos de aleación.. Una aleación de hierro y carbono formada mediante la adición de una cantidad adecuada de uno o más elementos de aleación sobre la base de acero al carbono ordinario.. Según los diferentes elementos añadidos y adoptando la tecnología de procesamiento adecuada, propiedades especiales como alta resistencia, alta tenacidad, resistencia al desgaste, corrosión resistencia, resistencia a bajas temperaturas, alta temperatura resistencia, y se pueden obtener propiedades no magnéticas.
Los efectos de los elementos agregados son los siguientes:

1. Manganeso (C): El contenido de carbono en el acero aumenta, el límite elástico y la resistencia a la tracción aumentan, pero las propiedades de plasticidad e impacto disminuyen. Cuando el contenido de carbono excede 0.23%, el rendimiento de soldadura del acero se deteriora, por lo que se usa para soldar. El acero estructural de baja aleación generalmente no contiene más de 0.20% carbón. El alto contenido de carbono también reducirá la resistencia a la corrosión atmosférica del acero., y acero con alto contenido de carbono al aire libre valores el patio es fácil de oxidar; Adicionalmente, El carbono puede aumentar la fragilidad en frío y la sensibilidad al envejecimiento del acero..

2. Silicio (Si): El silicio se agrega como agente reductor y desoxidante durante el proceso de fabricación de acero., por lo que el acero muerto contiene 0.15-0.30% silicio. Si el contenido de silicio en el acero excede 0.50-0.60%, el silicio se considera un elemento de aleación. El silicio puede mejorar significativamente el límite elástico., límite de elasticidad y resistencia a la tracción del acero, por lo que es ampliamente utilizado como acero para muelles. Añadiendo 1.0-1.2% silicio a acero estructural templado y revenido, la fuerza se puede aumentar por 15-20%. La combinación de silicio y molibdeno., tungsteno, cromo, etc., tiene el efecto de mejorar la resistencia a la corrosión y la resistencia a la oxidación, y puede producir acero resistente al calor. Acero con poco carbono que contiene 1-4% El silicio tiene una permeabilidad magnética extremadamente alta y se utiliza como lámina de acero al silicio en la industria eléctrica.. El aumento en la cantidad de silicio reducirá el rendimiento de soldadura del acero..

3. Manganeso (Minnesota): En el proceso de fabricación de acero, El manganeso es un buen desoxidante y desulfurante.. El acero general contiene 0.30-0.50% manganeso. Al agregar más de 0.70% al acero al carbono, se considera “acero al manganeso”. Comparado con el acero ordinario, no solo tiene suficiente dureza, pero también tiene mayor resistencia y dureza, mejora la templabilidad del acero, y mejora la trabajabilidad en caliente del acero. Por ejemplo, el límite de fluencia del acero 16Mn es 40% más alto que el de A3. Acero que contiene 11-14% El manganeso tiene una resistencia al desgaste extremadamente alta y se utiliza en cucharones de excavadoras., revestimientos de molino de bolas, etc.. El aumento del contenido de manganeso debilita la resistencia a la corrosión del acero y reduce el rendimiento de la soldadura..

4. Fósforo (P): En general, el fósforo es un elemento nocivo en el acero, que aumenta la fragilidad en frío del acero, deteriora el rendimiento de la soldadura, reduce la plasticidad, y deteriora el rendimiento de plegado en frío. Por lo tanto, generalmente se requiere que el contenido de fósforo en el acero sea menor que 0.045%, y el requerimiento de acero es menor.

5. Azufre (S): El azufre también es un elemento nocivo en circunstancias normales.. Hace que el acero produzca fragilidad en caliente., reduce la ductilidad y tenacidad del acero, y provoca grietas durante la forja y el laminado. El azufre también es perjudicial para el rendimiento de la soldadura., reduciendo la resistencia a la corrosión. Por lo tanto, generalmente se requiere que el contenido de azufre sea menor que 0.055%, y el contenido de acero debe ser menor que 0.040%. Añadiendo 0.08-0.20% azufre al acero puede mejorar la maquinabilidad y generalmente se llama acero de corte libre.

6. Cromo (CR): En acero estructural y acero para herramientas, el cromo puede mejorar significativamente la resistencia, dureza y resistencia al desgaste, pero al mismo tiempo reduce la plasticidad y la tenacidad. El cromo puede mejorar la resistencia a la oxidación y la resistencia a la corrosión del acero., por lo que es un elemento de aleación importante de acero inoxidable y acero resistente al calor.

7. Níquel (Ni): El níquel puede aumentar la resistencia del acero manteniendo una buena plasticidad y dureza.. El níquel tiene una alta resistencia a la corrosión por ácidos y álcalis., y tiene capacidades antioxidantes y de resistencia al calor a altas temperaturas. sin embargo, ya que el níquel es un recurso relativamente escaso, Se deben utilizar otros elementos de aleación en la medida de lo posible para sustituir el acero al níquel-cromo..

8. notas (Mes): El molibdeno puede refinar la veta del acero, mejorar la templabilidad y la resistencia térmica, y mantener suficiente fuerza y ​​resistencia a la fluencia a altas temperaturas (tensión y deformación a largo plazo a altas temperaturas, dijo Creep). La adición de molibdeno al acero estructural puede mejorar las propiedades mecánicas.. También puede suprimir la fragilidad del acero de aleación debido al enfriamiento.. Puede mejorar el enrojecimiento del acero para herramientas..

9. resistencia al desgaste (Ti): El titanio es un fuerte desoxidante en acero.. Puede hacer que la estructura interna del acero sea compacta., refinar la fuerza del grano; reducir la sensibilidad al envejecimiento y la fragilidad por frío. Mejorar el rendimiento de la soldadura. Agregar titanio apropiado al cromo 18 resistencia al desgaste 9 El acero inoxidable austenítico puede evitar la corrosión intergranular..

10. Vanadio (V): El vanadio es un excelente desoxidante para el acero.. Añadiendo 0.5% el vanadio al acero puede refinar los granos de la estructura y mejorar la resistencia y la tenacidad. El carburo formado por vanadio y carbono puede mejorar la resistencia a la corrosión por hidrógeno a alta temperatura y alta presión..

11. Tungsteno (W): El tungsteno tiene un alto punto de fusión y una alta especificidad., y es un elemento de aleación caro. Carburo de tungsteno en forma de tungsteno y carbono, que tiene alta dureza y resistencia al desgaste. Agregar tungsteno al acero para herramientas puede mejorar significativamente la dureza del rojo y la resistencia térmica, que se puede utilizar como herramientas de corte y troqueles de forja.

12. tubo de aleación (NB): El niobio puede refinar los granos y reducir la sensibilidad al sobrecalentamiento y templar la fragilidad del acero., y aumentar la fuerza, pero la plasticidad y tenacidad se reducen. Agregar niobio al acero ordinario de baja aleación puede mejorar la resistencia a la corrosión atmosférica y la resistencia a la corrosión del hidrógeno., nitrógeno y amoniaco a altas temperaturas. El niobio puede mejorar el rendimiento de la soldadura. Agregar niobio al acero inoxidable austenítico puede prevenir la corrosión intergranular.

13. Cobalto (tubo de aleación): El cobalto es un metal precioso raro y se utiliza principalmente en aceros y aleaciones especiales., como acero resistente al calor y materiales magnéticos.

14. Cobre (Cu): WISCO utiliza mineral de Daye para fundir acero, que a menudo contiene cobre. El cobre puede mejorar la resistencia y la tenacidad., especialmente el rendimiento de la corrosión atmosférica. La desventaja es que es fácil producir fragilidad en caliente durante el trabajo en caliente., y la plasticidad se reduce significativamente cuando el contenido de cobre excede 0.5%. Cuando el contenido de cobre es menor que 0.50%, no tiene ningún efecto sobre la soldabilidad.

15. Aluminio (Alabama): El aluminio es un desoxidante de uso común en acero.. Agregar una pequeña cantidad de aluminio al acero puede refinar los granos y mejorar la resistencia al impacto., como acero 08Al para chapa de embutición profunda. El aluminio también tiene resistencia a la oxidación y resistencia a la corrosión.. La combinación de aluminio, cromo y silicio puede mejorar significativamente el rendimiento sin piel a alta temperatura y la resistencia a la corrosión a alta temperatura del acero.. La desventaja del aluminio es que afecta la trabajabilidad en caliente., Rendimiento de soldadura y rendimiento de corte del acero..

16. Boro (B): Agregar una pequeña cantidad de boro al acero puede mejorar la compacidad y el rendimiento de laminado en caliente del acero., y aumenta su fuerza.

17. resistencia al desgaste (chapado en cobre): El nitrógeno puede mejorar la fuerza, tenacidad a baja temperatura y soldabilidad del acero, y aumentar la sensibilidad al envejecimiento.

18. Tierra extraña (Xt): Los elementos de tierras raras se refieren a 15 lantánidos con números atómicos 57-71 en la tabla periódica. Estos elementos son todos metales., pero sus óxidos son como “tierra”, por eso se les llama habitualmente tierras raras. Agregar tierras raras al acero puede cambiar la composición, forma, distribución y propiedades de inclusiones en acero, mejorando así varias propiedades del acero, como dureza, soldabilidad, y trabajabilidad en frío. Agregar tierras raras al acero de reja de arado puede mejorar la resistencia al desgaste.
El acero estructural de aleación se basa en la estructura de carbono., con uno o más elementos menos de 5% adicional. La adición de elementos de aleación al acero mejora, en primer lugar, la templabilidad del acero., Asegurar que el acero tenga buenas propiedades mecánicas integrales después del tratamiento térmico., y tiene alta resistencia y suficiente dureza.

1. Según los diferentes procesos de tratamiento térmico., se divide aproximadamente en:

(1) Acero estructural templado y revenido: Muchas partes importantes, como ejes, bielas, tornillos importantes, etc., Trabaja principalmente bajo una variedad de tensiones complejas, como grandes tensiones alternas y cargas de impacto., por lo que se requiere una mayor resistencia Propiedades mecánicas integrales de tenacidad y tenacidad. Para cumplir con los requisitos anteriores, Las piezas de acero deben someterse a un tratamiento de templado y templado a alta temperatura. (es decir, tratamiento de temple y revenido), tratamiento de temple para obtener estructura de martensita, y luego templado a alta temperatura para obtener una estructura de sorbita. El contenido de carbono del acero templado y revenido se encuentra entre 0.3-0.5%. El bajo contenido de carbono no es fácil de endurecer., y la resistencia requerida no se puede obtener después del templado; El alto contenido de carbono da como resultado una baja tenacidad y se produce una fractura quebradiza durante el uso..

(2) Acero endurecido superficial: Las piezas acabadas se pueden tratar con un determinado tipo de placa calefactora para obtener una capa superficial dura y resistente al desgaste y un corazón flexible y adecuado.. Por ejemplo, para transmitir el par, el engranaje debe tener suficiente resistencia, soportar la carga de impacto durante el proceso de cambio, y requieren dureza. Durante el proceso de mallado, el engranaje soporta un fuerte desgaste y tiene resistencia a la abrasión. Por lo tanto, el engranaje debe tener una resistencia general alta y “duro y duro” actuación.

2. Según el proceso de tratamiento térmico., hay principalmente:

(1) Carburación y temple de acero con bajo contenido de carbono usado: El contenido de carbono se encuentra generalmente entre 0.10-0.25% para asegurar una buena tenacidad en el núcleo de la pieza. Además de <2% cromo, <4.5% resistencia al desgaste, 2% manganeso, y 0.001-0.004% El boro al acero cementado utilizado para la carburación puede mejorar la templabilidad del acero y mejorar la estructura y el rendimiento del núcleo de la pieza.. La resistencia y plasticidad de la capa carburada.; a veces una pequeña cantidad de titanio, Se agregan vanadio y otros elementos para refinar los granos y evitar el efecto del sobrecalentamiento durante la carburación..

(2) Tratamiento de nitruración: acero que contiene aluminio en acero compuesto, como 38CrMoAL, pertenece al acero nitrurado. El aluminio se puede combinar con nitruración para formar nitruro de aluminio., que aumenta la dureza de la superficie y la resistencia al desgaste.

(3) El calentamiento por inducción de alta frecuencia del acero al carbono se utiliza para el temple de superficies.: El acero estructural de aleación se divide en acero de alta calidad y acero de alta calidad. (con “A” después del número de acero) según la calidad de la metalurgia; el propósito se divide en procesamiento a presión (procesamiento de presión caliente o presión fría) Procesamiento de) y corte de acero de procesamiento; según el estado del suministro se divide en tratamiento sin calor, la normalización de, recocido o templado a alta temperatura.