Introduzione alla conoscenza di base dell'acciaio strutturale legato

Oltre a ferro e carbonio, l'acciaio è chiamato acciaio legato aggiungendo altri elementi di lega. Una lega ferro-carbonio formata aggiungendo una quantità appropriata di uno o più elementi di lega sulla base dell'acciaio al carbonio ordinario. In base ai diversi elementi aggiunti e adottando la tecnologia di elaborazione appropriata, proprietà speciali come alta resistenza, alta tenacità, resistenza all'usura, corrosione resistenza, resistenza alle basse temperature, alta temperatura resistenza, e proprietà non magnetiche possono essere ottenute.
Gli effetti degli elementi aggiunti sono i seguenti:

1. Carbonio (C): Il contenuto di carbonio nell'acciaio aumenta, il punto di snervamento e la resistenza alla trazione aumentano, ma la plasticità e le proprietà di impatto diminuiscono. Quando il contenuto di carbonio supera 0.23%, le prestazioni di saldatura dell'acciaio si deteriorano, quindi è usato per la saldatura. L'acciaio strutturale bassolegato generalmente non contiene più di 0.20% carbonio. L'alto contenuto di carbonio ridurrà anche la resistenza alla corrosione atmosferica dell'acciaio, e acciaio ad alto tenore di carbonio a cielo aperto azione il cortile è facile da arrugginire; Inoltre, il carbonio può aumentare la fragilità a freddo e la sensibilità all'invecchiamento dell'acciaio.

2. Silicio (Si): Il silicio viene aggiunto come agente riducente e disossidante durante il processo di produzione dell'acciaio, così l'acciaio ucciso contiene 0.15-0.30% silicio. Se il contenuto di silicio nell'acciaio supera 0.50-0.60%, il silicio è considerato un elemento di lega. Il silicio può migliorare significativamente il limite elastico, punto di snervamento e resistenza alla trazione dell'acciaio, quindi è ampiamente usato come acciaio per molle. Aggiungendo 1.0-1.2% silicio ad acciaio strutturale bonificato, la forza può essere aumentata di 15-20%. La combinazione di silicio e molibdeno, tungsteno, cromo, ecc., ha l'effetto di migliorare la resistenza alla corrosione e la resistenza all'ossidazione, e può produrre acciaio resistente al calore. Acciaio a basso tenore di carbonio contenente 1-4% il silicio ha una permeabilità magnetica estremamente elevata e viene utilizzato come lamiera di acciaio al silicio nell'industria elettrica. L'aumento della quantità di silicio ridurrà le prestazioni di saldatura dell'acciaio.

3. Manganese (MN): Nel processo di produzione dell'acciaio, il manganese è un buon disossidante e desolforante. L'acciaio generale contiene 0.30-0.50% manganese. Quando si aggiunge più di 0.70% all'acciaio al carbonio, è considerato “acciaio al manganese”. Rispetto all'acciaio ordinario, non solo ha una tenacità sufficiente, ma ha anche una maggiore resistenza e durezza, migliora la temprabilità dell'acciaio, e migliora la lavorabilità a caldo dell'acciaio. Per esempio, il punto di snervamento dell'acciaio 16Mn è 40% superiore a quello di A3. Acciaio contenente 11-14% il manganese ha una resistenza all'usura estremamente elevata e viene utilizzato nelle benne degli escavatori, rivestimenti per mulini a sfere, eccetera. L'aumento del contenuto di manganese indebolisce la resistenza alla corrosione dell'acciaio e riduce le prestazioni di saldatura.

4. Fosforo (P): In generale, il fosforo è un elemento nocivo nell'acciaio, che aumenta la fragilità a freddo dell'acciaio, deteriora le prestazioni di saldatura, riduce la plasticità, e deteriora le prestazioni di piegatura a freddo. Perciò, il contenuto di fosforo nell'acciaio è generalmente richiesto essere inferiore a 0.045%, e il fabbisogno di acciaio è inferiore.

5. Zolfo (S): Lo zolfo è anche un elemento dannoso in circostanze normali. Fa sì che l'acciaio produca fragilità a caldo, riduce la duttilità e la tenacità dell'acciaio, e provoca crepe durante la forgiatura e la laminazione. Lo zolfo è anche dannoso per le prestazioni di saldatura, riducendo la resistenza alla corrosione. Perciò, il contenuto di zolfo è generalmente richiesto per essere inferiore a 0.055%, e il contenuto di acciaio deve essere inferiore a 0.040%. Aggiunta 0.08-0.20% lo zolfo all'acciaio può migliorare la lavorabilità e di solito è chiamato acciaio automatico.

6. Cromo (CR): In acciaio strutturale e acciaio per utensili, il cromo può migliorare significativamente la resistenza, durezza e resistenza all'usura, ma allo stesso tempo riducono plasticità e tenacità. Il cromo può migliorare la resistenza all'ossidazione e alla corrosione dell'acciaio, quindi è un importante elemento in lega di acciaio inossidabile e acciaio resistente al calore.

7. Nichel (NI): Il nichel può aumentare la resistenza dell'acciaio mantenendo una buona plasticità e tenacità. Il nichel ha un'elevata resistenza alla corrosione di acidi e alcali, e ha capacità antiruggine e di resistenza al calore ad alte temperature. tuttavia, poiché il nichel è una risorsa relativamente scarsa, altri elementi di lega dovrebbero essere usati il ​​più possibile per sostituire l'acciaio al nichel-cromo.

8. Molibdeno (Mo): Il molibdeno può affinare la grana dell'acciaio, migliorare la temprabilità e la resistenza termica, e mantenere una forza e una resistenza allo scorrimento sufficienti alle alte temperature (stress a lungo termine e deformazione ad alte temperature, ha detto Creep). L'aggiunta di molibdeno all'acciaio strutturale può migliorare le proprietà meccaniche. Può anche sopprimere la fragilità dell'acciaio legato a causa della tempra. Può migliorare il rossore nell'acciaio per utensili.

9. Titanio (Ti): Il titanio è un forte disossidante dell'acciaio. Può rendere compatta la struttura interna dell'acciaio, affinare la forza del grano; ridurre la sensibilità all'invecchiamento e la fragilità al freddo. Migliora le prestazioni di saldatura. Aggiunta di titanio appropriato al cromo 18 resistenza alle alte temperature 9 l'acciaio inossidabile austenitico può evitare la corrosione intergranulare.

10. resistenza alle alte temperature (V): Il vanadio è un ottimo disossidante per l'acciaio. Aggiunta 0.5% il vanadio all'acciaio può affinare i grani della struttura e migliorare la resistenza e la tenacità. Il carburo formato da vanadio e carbonio può migliorare la resistenza alla corrosione dell'idrogeno ad alta temperatura e alta pressione.

11. Tungsteno (W): Il tungsteno ha un alto punto di fusione e un'elevata specificità, ed è un elemento di lega costoso. Carburo di tungsteno a forma di tungsteno e carbonio, che ha un'elevata durezza e resistenza all'usura. L'aggiunta di tungsteno all'acciaio per utensili può migliorare significativamente la durezza rossa e la resistenza termica, che possono essere utilizzati come utensili da taglio e stampi per forgiatura.

12. Niobio (NB): Il niobio può affinare i grani e ridurre la sensibilità al surriscaldamento e la fragilità della tempra dell'acciaio, e aumentare la forza, ma la plasticità e la tenacità sono ridotte. L'aggiunta di niobio al normale acciaio bassolegato può migliorare la resistenza alla corrosione atmosferica e la resistenza alla corrosione dell'idrogeno, azoto e ammoniaca ad alte temperature. Il niobio può migliorare le prestazioni di saldatura. L'aggiunta di niobio all'acciaio inossidabile austenitico può prevenire la corrosione intergranulare.

13. Titanio (co): Il cobalto è un metallo prezioso raro ed è utilizzato principalmente in acciai e leghe speciali, come acciaio a caldo e materiali magnetici.

14. Rame (Cu): WISCO utilizza il minerale Daye per fondere l'acciaio, che spesso contiene rame. Il rame può migliorare la forza e la tenacità, soprattutto prestazioni di corrosione atmosferica. Lo svantaggio è che è facile produrre fragilità a caldo durante la lavorazione a caldo, e la plasticità si riduce notevolmente quando il contenuto di rame supera 0.5%. Quando il contenuto di rame è inferiore a 0.50%, non ha effetto sulla saldabilità.

15. Titanio (Al): L'alluminio è un disossidante comunemente usato nell'acciaio. L'aggiunta di una piccola quantità di alluminio all'acciaio può affinare i grani e migliorare la resilienza, come l'acciaio 08Al per fogli di imbutitura profonda. L'alluminio ha anche resistenza all'ossidazione e resistenza alla corrosione. La combinazione di alluminio, cromo e silicio può migliorare significativamente le prestazioni di non spellatura ad alta temperatura e la resistenza alla corrosione ad alta temperatura dell'acciaio. Lo svantaggio dell'alluminio è che influisce sulla lavorabilità a caldo, prestazioni di saldatura e prestazioni di taglio dell'acciaio.

16. Boro (B): L'aggiunta di una piccola quantità di boro all'acciaio può migliorare la compattezza e le prestazioni di laminazione a caldo dell'acciaio, e aumentare la sua forza.

17. resistenza alle alte temperature (N): L'azoto può migliorare la forza, tenacità alle basse temperature e saldabilità dell'acciaio, e aumentare la sensibilità all'invecchiamento.

18. Terra rara (Xt): Gli elementi delle terre rare si riferiscono a 15 lantanidi con numero atomico 57-71 nella tavola periodica. Questi elementi sono tutti metalli, ma i loro ossidi sono come “terra”, quindi sono comunemente chiamate terre rare. L'aggiunta di terre rare all'acciaio può cambiare la composizione, forma, distribuzione e proprietà delle inclusioni negli acciai, migliorando così varie proprietà dell'acciaio, come la durezza, saldabilità, e lavorabilità a freddo. L'aggiunta di terre rare all'acciaio del vomere può migliorare la resistenza all'usura.
L'acciaio strutturale legato si basa sulla struttura in carbonio, con uno o più elementi inferiori a 5% aggiunto. L'aggiunta di elementi di lega all'acciaio migliora innanzitutto la temprabilità dell'acciaio, assicurando che l'acciaio abbia buone proprietà meccaniche complete dopo il trattamento termico, e ha un'elevata resistenza e una tenacità sufficiente.

1. Secondo i diversi processi di trattamento termico, è grosso modo diviso in:

(1) Acciaio strutturale bonificato: Molte parti importanti, come alberi, bielle, bulloni importanti, ecc., per lo più lavorano sotto una varietà di sollecitazioni complesse come grandi sollecitazioni alternate e carichi d'urto, quindi è necessaria una maggiore resistenza Proprietà meccaniche complete di tenacità e tenacità. Per soddisfare i requisiti di cui sopra, le parti in acciaio devono subire un trattamento di tempra e rinvenimento ad alta temperatura (cioè trattamento di tempra e rinvenimento), trattamento di tempra per ottenere struttura martensite, e poi rinvenimento ad alta temperatura per ottenere una struttura di sorbite. Il contenuto di carbonio dell'acciaio bonificato è compreso tra 0.3-0.5%. Il basso contenuto di carbonio non è facile da indurire, e la resistenza richiesta non può essere ottenuta dopo il rinvenimento; l'alto contenuto di carbonio si traduce in una bassa tenacità e si verifica una frattura fragile durante l'uso.

(2) Acciaio temprato in superficie: I pezzi finiti possono essere trattati con un certo tipo di piastra calda per ottenere uno strato superficiale duro e resistente all'usura e un cuore flessibile e appropriato. Per esempio, per trasmettere la coppia, l'ingranaggio deve avere una forza sufficiente, sopportare il carico di impatto durante il processo di spostamento, e richiedono tenacia. Durante il processo di meshing, l'ingranaggio sopporta una forte usura e ha resistenza all'abrasione. Perciò, l'ingranaggio dovrebbe avere una resistenza complessiva Alta e “duro e duro” prestazione.

2. Secondo il processo di trattamento termico, ci sono principalmente:

(1) Cementazione e tempra di acciaio a basso tenore di carbonio usato: Il contenuto di carbonio è generalmente compreso tra 0.10-0.25% per garantire una buona tenacità nel cuore del pezzo. Aggiunta di <2% cromo, <4.5% resistenza alle alte temperature, 2% manganese, e 0.001-0.004% il boro all'acciaio cementato utilizzato per la cementazione può migliorare la temprabilità dell'acciaio e migliorare la struttura e le prestazioni del nucleo della parte. La forza e la plasticità dello strato cementato; a volte una piccola quantità di titanio, vanadio e altri elementi vengono aggiunti per affinare i grani e prevenire l'effetto del surriscaldamento durante la cementazione.

(2) Trattamento di nitrurazione: acciaio contenente alluminio in acciaio composito, come 38CrMoAL, appartiene all'acciaio da nitrurazione. L'alluminio può essere combinato con la nitrurazione per formare nitruro di alluminio, che aumenta la durezza superficiale e la resistenza all'usura.

(3) Il riscaldamento a induzione ad alta frequenza dell'acciaio al carbonio viene utilizzato per la tempra superficiale: l'acciaio strutturale legato è diviso in acciaio di alta qualità e acciaio di alta qualità (con “A” dopo il numero d'acciaio) secondo la qualità della metallurgia; lo scopo è suddiviso in trattamento a pressione (lavorazione a pressione a caldo o pressione a freddo) Elaborazione) e taglio lavorazione acciaio; in base allo stato di fornitura è suddiviso in trattamento non termico, normalizzante, ricottura o rinvenimento ad alta temperatura.