Увод у основна знања о легираном конструкционом челику

Основна знања о нафтоводу
Novembra 8, 2021
Који фактори утичу на перформансе поцинковане челичне цеви
Novembra 24, 2021

Увод у основна знања о легираном конструкционом челику

Поред гвожђа и угљеника, челик се назива легирани челик додавањем других легирајућих елемената. Легура гвожђа и угљеника формирана додавањем одговарајуће количине једног или више легирајућих елемената на бази обичног угљеничног челика. Према различитим додатим елементима и усвајању одговарајуће технологије обраде, посебна својства као што су висока чврстоћа, висока жилавост, отпорност на хабање, корозија отпорност, отпорност на ниске температуре, отпорност на високе температуре, а могу се добити немагнетна својства.
Ефекти додатих елемената су следећи:

1. Ugljen (C): Повећава се садржај угљеника у челику, расте граница попуштања и затезна чврстоћа, али се пластичност и ударна својства смањују. Када садржај угљеника пређе 0.23%, перформансе заваривања челика се погоршавају, па се користи за заваривање. Нисколегирани конструкциони челик углавном не садржи више од 0.20% ugljen. Висок садржај угљеника ће такође смањити отпорност челика на атмосферску корозију, и високоугљеничног челика на отвореном акција двориште је лако зарђати; додатно, угљеник може повећати хладну ломљивост и осетљивост челика на старење.

2. Silikon (Saj): Силицијум се додаје као редукционо средство и деоксидатор током процеса производње челика, па убијени челик садржи 0.15-0.30% silikon. Ако садржај силицијума у ​​челику прелази 0.50-0.60%, силицијум се сматра легирајућим елементом. Силицијум може значајно побољшати границу еластичности, тачка течења и затезна чврстоћа челика, па се широко користи као опружни челик. Додавањем 1.0-1.2% силицијум до каљеног и каљеног конструкцијског челика, снага се може повећати за 15-20%. Комбинација силицијума и молибдена, Volfram, хром, i sl., има ефекат побољшања отпорности на корозију и отпорности на оксидацију, и може произвести челик отпоран на топлоту. Садржи нискоугљенични челик 1-4% силицијум има изузетно високу магнетну пермеабилност и користи се као силицијумски челични лим у електро индустрији. Повећање количине силицијума ће смањити перформансе заваривања челика.

3. Mangan (Mn): У процесу производње челика, манган је добар деоксидизатор и десулфуризатор. Општи челик садржи 0.30-0.50% mangan. Приликом додавања више од 0.70% до угљеничног челика, сматра се “мангански челик”. У поређењу са обичним челиком, не само да има довољну жилавост, али има и већу чврстоћу и тврдоћу, побољшава каљивост челика, и побољшава обрадивост челика у врућем стању. На пример, граница попуштања челика 16Мн је 40% већи од А3. Челик који садржи 11-14% манган има изузетно високу отпорност на хабање и користи се у кашикама багера, облоге за куглични млин, i sl. Повећање садржаја мангана слаби отпорност челика на корозију и смањује перформансе заваривања.

4. Fosfor (P): У глобалу, фосфор је штетан елемент у челику, што повећава хладнокртост челика, погоршава перформансе заваривања, смањује пластичност, и погоршава перформансе хладног савијања. Zbog toga, генерално се захтева да садржај фосфора у челику буде мањи од 0.045%, а захтев за челиком је мањи.

5. Sumpor (S): Сумпор је такође штетан елемент у нормалним околностима. То узрокује да челик производи врућу ломљивост, смањује дуктилност и жилавост челика, и изазива пукотине при ковању и ваљању. Сумпор је такође штетан за перформансе заваривања, смањење отпорности на корозију. Zbog toga, садржај сумпора је генерално потребан да буде мањи од 0.055%, а захтева се да садржај челика буде мањи од 0.040%. Додавање 0.08-0.20% сумпор у челик може побољшати обрадивост и обично се назива челик за слободно сечење.

6. Hrom (CR): У конструкционом и алатном челику, хром може значајно побољшати снагу, тврдоћа и отпорност на хабање, али истовремено смањују пластичност и жилавост. Хром може побољшати отпорност челика на оксидацију и корозију, па је важан легирани елемент од нерђајућег челика и челика отпорног на топлоту.

7. Nikla (Ni): Никл може повећати чврстоћу челика уз одржавање добре пластичности и жилавости. Никл има високу отпорност на корозију на киселине и алкале, и има способност отпорности на рђу и топлоту на високим температурама. Međutim, пошто је никл релативно оскудан ресурс, друге легирајуће елементе треба користити што је више могуће за замену никл-хром челика.

8. Molibdena (Mo): Молибден може оплеменити зрно челика, побољшати очвршћавање и термичку чврстоћу, и одржавају довољну чврстоћу и отпорност на пузање на високим температурама (дуготрајна напрезања и деформације на високим температурама, рекао је Црееп). Додавање молибдена конструкционом челику може побољшати механичка својства. Такође може да потисне ломљивост легираног челика услед гашења. Може побољшати црвенило алатног челика.

9. Титанијум (Ti): Титанијум је јак деоксидатор челика. Може учинити унутрашњу структуру челика компактном, оплеменити снагу зрна; смањити осетљивост на старење и хладноћу. Побољшајте перформансе заваривања. Додавање одговарајућег титанијума хрому 18 nikla 9 аустенитни нерђајући челик може избећи интергрануларну корозију.

10. ванадијум (V): Ванадијум је одличан деоксидант за челик. Додавање 0.5% ванадијум до челика може побољшати структуру зрна и побољшати снагу и жилавост. Карбид формиран од ванадијума и угљеника може побољшати отпорност на водоничну корозију под високом температуром и високим притиском.

11. Тунгстен (Е): Волфрам има високу тачку топљења и високу специфичност, и скуп је легирајући елемент. Волфрам и угљеник формирају волфрам карбид, који има високу тврдоћу и отпорност на хабање. Додавање волфрама алатном челику може значајно побољшати црвену тврдоћу и термичку чврстоћу, који се могу користити као алати за сечење и калупи за ковање.

12. Ниобиум (NB): Ниобијум може оплеменити зрна и смањити осетљивост на прегревање и ломљивост челика, и повећати снагу, али су пластичност и жилавост смањене. Додавање ниобијума обичном ниско легираном челику може побољшати отпорност на атмосферску корозију и отпорност водоника на корозију, азота и амонијака на високим температурама. Ниобијум може побољшати перформансе заваривања. Додавање ниобијума аустенитном нерђајућем челику може спречити интергрануларну корозију.

13. Кобалт (цо): Кобалт је редак племенити метал и углавном се користи у специјалним челицима и легурама, као што су челик вруће чврстоће и магнетни материјали.

14. Bakar (Cu): ВИСЦО користи Даие руду за топљење челика, који често садржи бакар. Бакар може побољшати снагу и жилавост, посебно перформансе атмосферске корозије. Недостатак је што је лако произвести врућу ломљивост током топлог рада, а пластичност се значајно смањује када садржај бакра премашује 0.5%. Када је садржај бакра мањи од 0.50%, нема утицаја на заварљивост.

15. Алуминијум (ал): Алуминијум је често коришћени деоксидатор у челику. Додавање мале количине алуминијума челику може оплеменити зрна и побољшати ударну жилавост, као што је 08Ал челик за дубоко извлачење лима. Алуминијум такође има отпорност на оксидацију и корозију. Комбинација алуминијума и хрома и силицијума може значајно побољшати перформансе без љуштења на високим температурама и отпорност челика на корозију при високим температурама. Недостатак алуминијума је што утиче на топлотну обрадивост, перформансе заваривања и перформансе резања челика.

16. Бор (B): Додавање мале количине бора у челик може побољшати компактност и перформансе топлог ваљања челика, и повећати његову снагу.

17. Азот (N): Азот може побољшати снагу, жилавост на ниским температурама и заварљивост челика, и повећати осетљивост на старење.

18. Ретка земља (Кст): Ретки земљани елементи се односе на 15 лантаниди са атомским бројевима 57-71 у периодном систему. Сви ови елементи су метали, али њихови оксиди су као “земља”, па се по обичају називају ретке земље. Додавање ретких земаља у челик може променити састав, облик, расподела и својства инклузија у челику, чиме се побољшавају различита својства челика, као што су жилавост, Zavarljivost, и хладно обрадивост. Додавање ретких земаља челику раоника може побољшати отпорност на хабање.
Легирани конструкциони челик је заснован на структури угљеника, са једним или више елемената мање од 5% додао је. Додавање легирајућих елемената челику прво побољшава каљивост челика, обезбеђујући да челик има добра свеобухватна механичка својства након термичке обраде, и има високу чврстоћу и довољну жилавост.

1. Према различитим процесима топлотне обраде, грубо се дели на:

(1) Каљени и каљени конструкциони челик: Много важних делова, као што су осовине, клипњаче, важни завртњи, i sl., углавном раде под разним сложеним напонима као што су велика наизменична напрезања и ударна оптерећења, па је потребна већа чврстоћа Свеобухватна механичка својства жилавости и жилавости. У циљу испуњавања наведених услова, челични делови морају бити подвргнути каљењу и третману каљења на високим температурама (односно третман каљењем и каљењем), третман гашењем да би се добила мартензитна структура, а затим каљење на високој температури да би се добила структура сорбита. Садржај угљеника у каљеном и каљеном челику је између 0.3-0.5%. Низак садржај угљеника није лако очврснути, а потребна чврстоћа се не може добити после каљења; висок садржај угљеника доводи до ниске жилавости и долази до кртог лома током употребе.

(2) Површински каљени челик: Готови делови се могу третирати одређеном врстом грејне плоче како би се добио тврд и отпоран на хабање површински слој и флексибилно и одговарајуће срце. На пример, у циљу преноса обртног момента, зупчаник мора имати довољну снагу, подносе ударно оптерећење током процеса смене, и захтевају чврстину. Током процеса спајања, зупчаник се јако хаба и има отпорност на хабање. Zbog toga, зупчаник треба да има укупну чврстоћу Висока и “тврд и тврд” перформансе.

2. Према процесу термичке обраде, постоје углавном:

(1) Карбуризација и гашење коришћеног нискоугљеничног челика: Садржај угљеника је углавном између 0.10-0.25% да би се обезбедила добра жилавост у језгру дела. Додавање <2% хром, <4.5% nikla, 2% mangan, i 0.001-0.004% бор до цементираног челика који се користи за карбуризацију може побољшати очвршћавање челика и побољшати структуру и перформансе језгра дела. Чврстоћа и пластичност карбуризованог слоја; понекад мала количина титанијума, додају се ванадијум и други елементи ради рафинисања зрна и спречавања ефекта прегревања током карбуризације.

(2) Третман нитрирањем: челик који садржи алуминијум у композитном челику, као што је 38ЦрМоАЛ, припада челику за нитрирање. Алуминијум се може комбиновати са нитрирањем да би се формирао алуминијум нитрид, што повећава површинску тврдоћу и отпорност на хабање.

(3) За површинско гашење користи се високофреквентно индукционо загревање угљеничног челика: легирани конструкциони челик се дели на висококвалитетни челик и висококвалитетни челик (са “А.” после броја челика) према квалитету металургије; намена се дели на обраду притиском (обрада врућим притиском или хладним притиском) Obrada) и сечење обрада челика; према статусу снабдевања дели се на нетермичку обраду, Normalizacija, жарење или каљење на високој температури.

Коментари су затворени.