Introdução aos conhecimentos básicos de ligas de aço estrutural

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Além de ferro e carbono:

1. Carbono (C): Além de ferro e carbono, Além de ferro e carbono, Além de ferro e carbono. Além de ferro e carbono 0.23%, Além de ferro e carbono, Além de ferro e carbono. O aço estrutural de baixa liga geralmente não contém mais do que 0.20% carbono. O alto teor de carbono também reduzirá a resistência à corrosão atmosférica do aço, e aço de alto carbono a céu aberto estoque quintal é fácil de enferrujar; Além de ferro e carbono, o carbono pode aumentar a fragilidade ao frio e a sensibilidade ao envelhecimento do aço.

2. Silício (Si): O silício é adicionado como um agente redutor e desoxidante durante o processo de fabricação de aço, então o aço morto contém 0.15-0.30% silício. Se o teor de silício no aço exceder 0.50-0.60%, o silício é considerado um elemento de liga. O silício pode melhorar significativamente o limite elástico, ponto de escoamento e resistência à tração do aço, por isso é amplamente utilizado como aço para molas. Adicionando 1.0-1.2% silício para aço estrutural temperado e temperado, a força pode ser aumentada por 15-20%. A combinação de silício e molibdênio, tungstênio, cromo, etc., tem o efeito de melhorar a resistência à corrosão e resistência à oxidação, e pode produzir aço resistente ao calor. Aço de baixo carbono contendo 1-4% o silício tem permeabilidade magnética extremamente alta e é usado como chapa de aço silício na indústria elétrica. O aumento na quantidade de silício irá reduzir o desempenho de soldagem do aço.

3. Manganês (MN): No processo de fabricação de aço, manganês é um bom desoxidante e dessulfurante. O aço geral contém 0.30-0.50% manganês. Ao adicionar mais de 0.70% ao aço carbono, é considerado “aço manganês”. Comparado com aço comum, não só tem resistência suficiente, mas também tem maior resistência e dureza, melhora a temperabilidade do aço, e melhora a trabalhabilidade a quente do aço. Por exemplo, o ponto de escoamento do aço 16Mn é 40% maior do que A3. Contendo aço 11-14% manganês tem resistência ao desgaste extremamente alta e é usado em caçambas de escavadeiras, forros de moinho de bolas, etc. O aumento do teor de manganês enfraquece a resistência à corrosão do aço e reduz o desempenho de soldagem.

4. Fósforo (P): Em geral, fósforo é um elemento nocivo no aço, o que aumenta a fragilidade fria do aço, deteriora o desempenho de soldagem, reduz a plasticidade, e deteriora o desempenho de dobra a frio. Assim sendo, o teor de fósforo no aço geralmente deve ser menor que 0.045%, e a necessidade de aço é menor.

5. Enxofre (S): O enxofre também é um elemento prejudicial em circunstâncias normais. Faz com que o aço produza fragilidade a quente, reduz a ductilidade e a tenacidade do aço, e causa rachaduras durante o forjamento e laminação. O enxofre também é prejudicial ao desempenho da soldagem, reduzindo a resistência à corrosão. Assim sendo, o teor de enxofre geralmente deve ser menor que 0.055%, e o teor de aço deve ser menor que 0.040%. Adicionando 0.08-0.20% enxofre em aço pode melhorar a usinabilidade e é geralmente chamado de aço de corte livre.

6. Crómio (CR): Em aço estrutural e aço ferramenta, o cromo pode melhorar significativamente a resistência, dureza e resistência ao desgaste, mas ao mesmo tempo reduza a plasticidade e a tenacidade. O cromo pode melhorar a resistência à oxidação e a resistência à corrosão do aço, portanto, é um importante elemento de liga de aço inoxidável e aço resistente ao calor.

7. Níquel (Ni): O níquel pode aumentar a resistência do aço, mantendo uma boa plasticidade e tenacidade. O níquel tem alta resistência à corrosão por ácidos e álcalis, e tem recursos anti-ferrugem e resistência ao calor em altas temperaturas. No entanto, como o níquel é um recurso relativamente escasso, outros elementos de liga devem ser usados ​​tanto quanto possível para substituir o aço níquel-cromo.

8. Molibdênio (Mo): O molibdênio pode refinar o grão do aço, melhorar a temperabilidade e resistência térmica, e manter força suficiente e resistência à fluência em altas temperaturas (tensão de longo prazo e deformação em altas temperaturas, disse Creep). A adição de molibdênio ao aço estrutural pode melhorar as propriedades mecânicas. Também pode suprimir a fragilidade da liga de aço devido à têmpera. Pode melhorar a vermelhidão no aço ferramenta.

9. Além de ferro e carbono (Ti): O titânio é um forte desoxidante em aço. Pode tornar a estrutura interna de aço compacta, refinar a força do grão; reduzir a sensibilidade ao envelhecimento e fragilidade ao frio. Melhorar o desempenho de soldagem. Adicionar titânio apropriado ao cromo 18 níquel 9 aço inoxidável austenítico pode evitar corrosão intergranular.

10. Vanádio (V): O vanádio é um excelente desoxidante para aço. Adicionando 0.5% vanádio para o aço pode refinar os grãos da estrutura e melhorar a resistência e tenacidade. O carboneto formado por vanádio e carbono pode melhorar a resistência à corrosão do hidrogênio sob alta temperatura e alta pressão.

11. Tungstênio (W): O tungstênio tem um alto ponto de fusão e alta especificidade, e é um elemento de liga caro. Tungstênio e carbono formam carboneto de tungstênio, que tem alta dureza e resistência ao desgaste. Adicionar tungstênio ao aço ferramenta pode melhorar significativamente a dureza vermelha e a resistência térmica, que podem ser usados ​​como ferramentas de corte e matrizes de forjamento.

12. Nióbio (NB): Nióbio pode refinar os grãos e reduzir a sensibilidade ao superaquecimento e fragilidade por têmpera do aço, e aumentar a força, mas a plasticidade e tenacidade são reduzidas. Adicionar nióbio ao aço de baixa liga comum pode melhorar a resistência à corrosão atmosférica e a resistência à corrosão do hidrogênio, nitrogênio e amônia em altas temperaturas. Nióbio pode melhorar o desempenho da soldagem. Adicionar nióbio ao aço inoxidável austenítico pode prevenir a corrosão intergranular.

13. Cobalto (co): O cobalto é um metal precioso raro e é usado principalmente em aços e ligas especiais, como aço de alta resistência e materiais magnéticos.

14. Cobre (Cu): WISCO usa minério de Daye para fundir aço, que geralmente contém cobre. O cobre pode melhorar a resistência e resistência, especialmente desempenho de corrosão atmosférica. A desvantagem é que é fácil produzir fragilidade a quente durante o trabalho a quente, e a plasticidade é significativamente reduzida quando o teor de cobre excede 0.5%. Quando o teor de cobre é menor que 0.50%, não tem efeito na soldabilidade.

15. Alumínio (ao): O alumínio é um desoxidante comumente usado em aço. Adicionar uma pequena quantidade de alumínio ao aço pode refinar os grãos e melhorar a resistência ao impacto, como 08Al de aço para folha de repuxo profundo. O alumínio também tem resistência à oxidação e resistência à corrosão. A combinação de alumínio, cromo e silício pode melhorar significativamente o desempenho de não formação de pele em alta temperatura e a resistência à corrosão em alta temperatura do aço. A desvantagem do alumínio é que ele afeta a trabalhabilidade a quente, desempenho de soldagem e desempenho de corte de aço.

16. Boro (B): Adicionar uma pequena quantidade de boro ao aço pode melhorar a compactação e o desempenho de laminação a quente do aço, e aumentar sua força.

17. Azoto (N): O nitrogênio pode melhorar a resistência, tenacidade a baixas temperaturas e soldabilidade do aço, e aumentar a sensibilidade ao envelhecimento.

18. Terra rara (Xt): Elementos de terras raras referem-se a 15 lantanídeos com números atômicos 57-71 na tabela periódica. Esses elementos são todos metais, mas seus óxidos são como “terra”, então eles são habitualmente chamados de terras raras. Adicionar terras raras ao aço pode mudar a composição, forma, distribuição e propriedades das inclusões no aço, melhorando assim várias propriedades do aço, como resistência, capacidade de soldadura, e trabalhabilidade a frio. Adicionar terras raras ao arado de aço pode melhorar a resistência ao desgaste.
Aço estrutural de liga é baseado na estrutura de carbono, com um ou mais elementos menores que 5% adicionado. A adição de elementos de liga ao aço melhora primeiramente a temperabilidade do aço, garantindo que o aço tenha boas propriedades mecânicas abrangentes após o tratamento térmico, e tem alta resistência e resistência suficiente.

1. De acordo com os diferentes processos de tratamento térmico, é aproximadamente dividido em:

(1) Aço estrutural temperado e temperado: Muitas partes importantes, como eixos, bielas, parafusos importantes, etc., principalmente trabalham sob uma variedade de tensões complexas, como grandes tensões alternadas e cargas de impacto, então maior resistência é necessária Propriedades mecânicas abrangentes de tenacidade e tenacidade. Para atender aos requisitos acima, as peças de aço devem passar por têmpera e tratamento de têmpera de alta temperatura (ou seja, tratamento de têmpera e têmpera), tratamento de têmpera para obter estrutura de martensita, e, em seguida, têmpera de alta temperatura para obter estrutura de sorbita. O teor de carbono do aço temperado e temperado está entre 0.3-0.5%. Baixo teor de carbono não é fácil de endurecer, e a resistência necessária não pode ser obtida após o revenimento; alto teor de carbono resulta em baixa tenacidade e fratura frágil ocorre durante o uso.

(2) Aço temperado de superfície: As peças acabadas podem ser tratadas com um determinado tipo de placa quente para obter uma camada superficial dura e resistente ao desgaste e um coração flexível e adequado. Por exemplo, a fim de transmitir torque, a engrenagem deve ter força suficiente, suportar a carga de impacto durante o processo de mudança, e exigem resistência. Durante o processo de malha, a engrenagem apresenta forte desgaste e possui resistência à abrasão. Assim sendo, a engrenagem deve ter resistência geral Alta e “duro e duro” desempenho.

2. De acordo com o processo de tratamento térmico, existem principalmente:

(1) Carburação e têmpera de aço de baixo carbono usado: O teor de carbono é geralmente entre 0.10-0.25% para garantir boa tenacidade no núcleo da peça. Adição de <2% cromo, <4.5% níquel, 2% manganês, e 0.001-0.004% boro para o aço cimentado usado para cementação pode melhorar a temperabilidade do aço e melhorar a estrutura e o desempenho do núcleo da peça. A força e plasticidade da camada cementada; às vezes uma pequena quantidade de titânio, vanádio e outros elementos são adicionados para refinar os grãos e prevenir o efeito de superaquecimento durante a cementação.

(2) Tratamento de nitretação: aço contendo alumínio em aço composto, como 38CrMoAL, pertence ao aço de nitretação. O alumínio pode ser combinado com nitretação para formar nitreto de alumínio, o que aumenta a dureza da superfície e a resistência ao desgaste.

(3) O aquecimento por indução de alta frequência do aço carbono é usado para têmpera de superfície: liga de aço estrutural é dividido em aço de alta qualidade e aço de alta qualidade (com “UMA” depois do número do aço) de acordo com a qualidade da metalurgia; o objetivo é dividido em processamento de pressão (processamento de pressão quente ou pressão fria) Processamento de) e corte de aço de processamento; de acordo com o status de fornecimento é dividido em tratamento não térmico, normalizando, recozimento ou têmpera de alta temperatura.