Introduction aux connaissances de base de l'acier de construction allié

En plus du fer et du carbone, l'acier est appelé acier allié en ajoutant d'autres éléments d'alliage. Alliage fer-carbone formé en ajoutant une quantité appropriée d'un ou plusieurs éléments d'alliage à base d'acier au carbone ordinaire. Selon les différents éléments ajoutés et en adoptant une technologie de traitement appropriée, propriétés spéciales telles que haute résistance, haute ténacité, résistance à l'usure, corrosion la résistance, résistance à basse température, haute température la résistance, et les propriétés non magnétiques peuvent être obtenues.
Les effets des éléments ajoutés sont les suivants:

1. Carbone (C): La teneur en carbone de l'acier augmente, la limite d'élasticité et la résistance à la traction augmentent, mais la plasticité et les propriétés d'impact diminuent. Lorsque la teneur en carbone dépasse 0.23%, les performances de soudage de l'acier se détériorent, il est donc utilisé pour le soudage. L'acier de construction faiblement allié ne contient généralement pas plus de 0.20% carbone. Une teneur élevée en carbone réduira également la résistance à la corrosion atmosphérique de l'acier, et acier à haute teneur en carbone à l'air libre Stock la cour est facile à rouiller; en outre, le carbone peut augmenter la fragilité à froid et la sensibilité au vieillissement de l'acier.

2. Nous demandons d'informer les conditions de fabrication et le prix pour les positions suivantes (Si): Le silicium est ajouté comme agent réducteur et désoxydant pendant le processus de fabrication de l'acier, donc l'acier tué contient 0.15-0.30% silicium. Si la teneur en silicium de l'acier dépasse 0.50-0.60%, le silicium est considéré comme un élément d'alliage. Le silicium peut améliorer considérablement la limite élastique, limite d'élasticité et résistance à la traction de l'acier, il est donc largement utilisé comme acier à ressort. En ajoutant 1.0-1.2% du silicium à l'acier de construction trempé et revenu, la force peut être augmentée de 15-20%. L'association du silicium et du molybdène, tungstène, chrome, etc., a pour effet d'améliorer la résistance à la corrosion et la résistance à l'oxydation, et peut produire de l'acier résistant à la chaleur. Acier à faible teneur en carbone contenant 1-4% le silicium a une perméabilité magnétique extrêmement élevée et est utilisé comme tôle d'acier au silicium dans l'industrie électrique. L'augmentation de la quantité de silicium réduira les performances de soudage de l'acier.

3. Manganèse (Mn): Dans le processus de fabrication de l'acier, le manganèse est un bon désoxydant et désulfurant. L'acier général contient 0.30-0.50% manganèse. Lorsque vous ajoutez plus de 0.70% à l'acier au carbone, c'est considéré “acier au manganèse”. Par rapport à l'acier ordinaire, il a non seulement une ténacité suffisante, mais a également une résistance et une dureté plus élevées, améliore la trempabilité de l'acier, et améliore la maniabilité à chaud de l'acier. Par exemple, la limite d'élasticité de l'acier 16Mn est 40% supérieur à celui de A3. Acier contenant 11-14% le manganèse a une résistance à l'usure extrêmement élevée et est utilisé dans les godets d'excavatrices, garnitures de broyeur à boulets, etc. L'augmentation de la teneur en manganèse affaiblit la résistance à la corrosion de l'acier et réduit les performances de soudage.

4. Phosphore (P): En général, le phosphore est un élément nocif dans l'acier, qui augmente la fragilité à froid de l'acier, détériore les performances de soudage, réduit la plasticité, et détériore les performances de pliage à froid. Donc, la teneur en phosphore de l'acier doit généralement être inférieure à 0.045%, et l'exigence d'acier est inférieure.

5. Soufre (S): Le soufre est également un élément nocif dans des circonstances normales. Il provoque la fragilité à chaud de l'acier, réduit la ductilité et la ténacité de l'acier, et provoque des fissures lors du forgeage et du laminage. Le soufre nuit également aux performances de soudage, réduire la résistance à la corrosion. Donc, la teneur en soufre doit généralement être inférieure à 0.055%, et la teneur en acier doit être inférieure à 0.040%. Ajouter 0.08-0.20% le soufre en acier peut améliorer l'usinabilité et est généralement appelé acier de décolletage.

6. Chrome (Cr): En acier de construction et en acier à outils, le chrome peut améliorer considérablement la résistance, dureté et résistance à l'usure, mais en même temps réduire la plasticité et la ténacité. Le chrome peut améliorer la résistance à l'oxydation et la résistance à la corrosion de l'acier, c'est donc un élément d'alliage important d'acier inoxydable et d'acier résistant à la chaleur.

7. Nickel (Ni): Le nickel peut augmenter la résistance de l'acier tout en maintenant une bonne plasticité et ténacité. Le nickel a une résistance élevée à la corrosion aux acides et aux alcalis, et possède des capacités antirouille et de résistance à la chaleur à haute température. toutefois, le nickel étant une ressource relativement rare, d'autres éléments d'alliage doivent être utilisés autant que possible pour remplacer l'acier nickel-chrome.

8. Molybdène (mois): Le molybdène peut affiner le grain de l'acier, améliorer la trempabilité et la résistance thermique, et maintenir une résistance suffisante et une résistance au fluage à haute température (contrainte à long terme et déformation à haute température, dit Creep). L'ajout de molybdène à l'acier de construction peut améliorer les propriétés mécaniques. Il peut également supprimer la fragilité de l'acier allié en raison de la trempe. Il peut améliorer la rougeur de l'acier à outils.

9. Titane (TI): Le titane est un puissant désoxydant dans l'acier. Il peut rendre la structure interne de l'acier compacte, affiner la force du grain; réduire la sensibilité au vieillissement et la fragilité au froid. Améliorer les performances de soudage. Ajout de titane approprié au chrome 18 nickel 9 l'acier inoxydable austénitique peut éviter la corrosion intergranulaire.

10. Vanadium (V): Le vanadium est un excellent désoxydant pour l'acier. Ajouter 0.5% le vanadium à l'acier peut affiner les grains de la structure et améliorer la résistance et la ténacité. Le carbure formé par le vanadium et le carbone peut améliorer la résistance à la corrosion par l'hydrogène à haute température et haute pression.

11. Tungstène (W): Le tungstène a un point de fusion élevé et une spécificité élevée, et est un élément d'alliage coûteux. Le tungstène et le carbone forment du carbure de tungstène, qui a une dureté et une résistance à l'usure élevées. L'ajout de tungstène à l'acier à outils peut améliorer considérablement la dureté rouge et la résistance thermique, qui peuvent être utilisés comme outils de coupe et matrices de forge.

12. Niobium (N.-b.): Le niobium peut affiner les grains et réduire la sensibilité à la surchauffe et la fragilité de l'acier, et augmenter la force, mais la plasticité et la ténacité sont réduites. L'ajout de niobium à l'acier faiblement allié ordinaire peut améliorer la résistance à la corrosion atmosphérique et la résistance à la corrosion de l'hydrogène, azote et ammoniac à haute température. Le niobium peut améliorer les performances de soudage. L'ajout de niobium à l'acier inoxydable austénitique peut empêcher la corrosion intergranulaire.

13. Cobalt (L'invention utilise du sulfure de polyphénylène comme matériau de base pour améliorer les performances de protection de la conduite d'huile en ajoutant certains matériaux modifiés.): Le cobalt est un métal précieux rare et est principalement utilisé dans les aciers et alliages spéciaux, tels que l'acier résistant à chaud et les matériaux magnétiques.

14. Cuivre (Cu): WISCO utilise le minerai de Daye pour fondre l'acier, qui contient souvent du cuivre. Le cuivre peut améliorer la résistance et la ténacité, en particulier les performances de corrosion atmosphérique. L'inconvénient est qu'il est facile de produire une fragilité à chaud pendant le travail à chaud, et la plasticité est considérablement réduite lorsque la teneur en cuivre dépasse 0.5%. Lorsque la teneur en cuivre est inférieure à 0.50%, il n'a aucun effet sur la soudabilité.

15. Aluminium (Al): L'aluminium est un désoxydant couramment utilisé dans l'acier. L'ajout d'une petite quantité d'aluminium à l'acier peut affiner les grains et améliorer la résistance aux chocs, comme l'acier 08Al pour la tôle d'emboutissage profond. L'aluminium a également une résistance à l'oxydation et à la corrosion. La combinaison d'aluminium et de chrome et de silicium peut améliorer considérablement les performances sans peau à haute température et la résistance à la corrosion à haute température de l'acier. L'inconvénient de l'aluminium est qu'il affecte l'ouvrabilité à chaud, performances de soudage et performances de coupe de l'acier.

16. Bore (B): L'ajout d'une petite quantité de bore à l'acier peut améliorer la compacité et les performances de laminage à chaud de l'acier, et augmenter sa force.

17. Azote (N): L'azote peut améliorer la force, ténacité à basse température et soudabilité de l'acier, et augmenter la sensibilité au vieillissement.

18. Terres rares (Xt): Les éléments de terres rares se réfèrent à 15 lanthanides avec numéros atomiques 57-71 dans le tableau périodique. Ces éléments sont tous des métaux, mais leurs oxydes sont comme “Terre”, on les appelle donc habituellement terres rares. L'ajout de terres rares à l'acier peut changer la composition, forme, distribution et propriétés des inclusions dans l'acier, améliorant ainsi diverses propriétés de l'acier, comme la ténacité, soudabilité, et maniabilité à froid. L'ajout de terres rares à l'acier des socs de charrue peut améliorer la résistance à l'usure.
L'acier de construction allié est basé sur la structure en carbone, avec un ou plusieurs éléments inférieurs à 5% ajoutée. L'ajout d'éléments d'alliage à l'acier améliore tout d'abord la trempabilité de l'acier, s'assurer que l'acier a de bonnes propriétés mécaniques globales après traitement thermique, et a une résistance élevée et une ténacité suffisante.

1. Selon les différents procédés de traitement thermique, il est grossièrement divisé en:

(1) Acier de construction trempé et revenu: De nombreuses pièces importantes, tels que les arbres, bielles, boulons importants, etc., fonctionnent principalement sous une variété de contraintes complexes telles que de grandes contraintes alternées et des charges d'impact, donc une résistance plus élevée est requise Propriétés mécaniques complètes de ténacité et de ténacité. Afin de répondre aux exigences ci-dessus, les pièces en acier doivent subir un traitement de trempe et de revenu à haute température (c'est-à-dire traitement de trempe et revenu), traitement de trempe pour obtenir une structure martensitique, puis trempe à haute température pour obtenir une structure sorbite. La teneur en carbone de l'acier trempé et revenu se situe entre 0.3-0.5%. La faible teneur en carbone n'est pas facile à durcir, et la résistance requise ne peut pas être obtenue après revenu; une teneur élevée en carbone entraîne une faible ténacité et une rupture fragile se produit pendant l'utilisation.

(2) Acier trempé en surface: Les pièces finies peuvent être traitées avec un certain type de plaque chauffante pour obtenir une couche de surface dure et résistante à l'usure et un cœur souple et approprié. Par exemple, pour transmettre le couple, l'engrenage doit avoir une résistance suffisante, supporter la charge d'impact pendant le processus de changement de vitesse, et nécessitent de la ténacité. Pendant le processus de maillage, l'engrenage porte une forte usure et a une résistance à l'abrasion. Donc, l'équipement doit avoir une résistance globale élevée et “dur et dur” performance.

2. Selon le processus de traitement thermique, il y a principalement:

(1) Carburation et trempe des aciers à faible teneur en carbone usagés: La teneur en carbone est généralement comprise entre 0.10-0.25% pour assurer une bonne ténacité au cœur de la pièce. En plus de <2% chrome, <4.5% nickel, 2% manganèse, et 0.001-0.004% le bore à l'acier cémenté utilisé pour la cémentation peut améliorer la trempabilité de l'acier et améliorer la structure et les performances du noyau de la pièce. La résistance et la plasticité de la couche cémentée; parfois une petite quantité de titane, du vanadium et d'autres éléments sont ajoutés pour affiner les grains et éviter l'effet de surchauffe lors de la carburation.

(2) Traitement de nitruration: acier contenant de l'aluminium dans un acier composite, comme 38CrMoAL, appartient à l'acier de nitruration. L'aluminium peut être combiné avec la nitruration pour former du nitrure d'aluminium, qui augmente la dureté de surface et la résistance à l'usure.

(3) Le chauffage par induction à haute fréquence de l'acier au carbone est utilisé pour la trempe de surface: l'acier de construction allié est divisé en acier de haute qualité et en acier de haute qualité (avec “A” après le numéro d'acier) selon la qualité de la métallurgie; le but est divisé en traitement de pression (traitement sous pression à chaud ou pression à froid) En traitement) et la coupe de l'acier de traitement; selon l'état d'approvisionnement est divisé en traitement non thermique, normalisant, recuit ou revenu à haute température.