Alaşımlı yapısal çeliğin temel bilgilerine giriş

Demir ve karbonun yanı sıra, çeliğe diğer alaşım elementleri eklenerek alaşımlı çelik denir. Sıradan karbon çeliği bazında uygun miktarda bir veya daha fazla alaşım elementinin eklenmesiyle oluşturulan bir demir-karbon alaşımı. Farklı eklenen unsurlara göre ve uygun işleme teknolojisini benimsemek, yüksek mukavemet gibi özel özellikler, yüksek tokluk, aşınma direnci, korozyon direnç, düşük sıcaklık direnci, Yüksek sıcaklık direnç, ve manyetik olmayan özellikler elde edilebilir.
Eklenen öğelerin etkileri aşağıdaki gibidir::

1. Karbon (C): Çelikteki karbon içeriği artar, akma noktası ve çekme mukavemeti artışı, ancak plastisite ve darbe özellikleri azalır. Karbon içeriği aşıldığında 0.23%, çeliğin kaynak performansı bozulur, bu yüzden kaynak için kullanılır. Düşük alaşımlı yapı çeliği genellikle aşağıdakilerden fazlasını içermez: 0.20% karbon. Yüksek karbon içeriği ayrıca çeliğin atmosferik korozyon direncini de azaltacaktır., ve açıkta yüksek karbonlu çelik Stok bahçenin paslanması kolaydır; ek olarak, karbon, çeliğin soğuk kırılganlığını ve yaşlanma hassasiyetini artırabilir.

2. Silikon (Si): Çelik üretim prosesi sırasında indirgeyici ajan ve oksijen giderici olarak silikon eklenir, yani öldürülen çelik içerir 0.15-0.30% silikon. Çelikteki silikon içeriği aşarsa 0.50-0.60%, silikon bir alaşım elementi olarak kabul edilir. Silikon, elastik sınırı önemli ölçüde iyileştirebilir, çeliğin akma noktası ve çekme mukavemeti, bu yüzden yay çeliği olarak yaygın olarak kullanılır. Toplayarak 1.0-1.2% silikondan su verilmiş ve temperlenmiş yapısal çeliğe, gücü arttırılabilir 15-20%. Silikon ve molibden kombinasyonu, Tungsten, krom, vb., korozyon direncini ve oksidasyon direncini iyileştirme etkisine sahiptir, ve ısıya dayanıklı çelik üretebilir. Düşük karbonlu çelik içeren 1-4% silikon son derece yüksek manyetik geçirgenliğe sahiptir ve elektrik endüstrisinde silikon çelik sac olarak kullanılır. Silikon miktarının artması çeliğin kaynak performansını düşürecektir..

3. Manganez (MN): Çelik üretim sürecinde, manganez iyi bir oksijen giderici ve kükürt gidericidir. Genel çelik içerir 0.30-0.50% manganez. fazla eklerken 0.70% karbon çeliğine, Bu kabul edilir “manganlı çelik”. Sıradan çelik ile karşılaştırıldığında, sadece yeterli tokluğa sahip değil, ama aynı zamanda daha yüksek mukavemet ve sertliğe sahiptir, çeliğin sertleşebilirliğini artırır, ve çeliğin sıcak işlenebilirliğini artırır. Örneğin, 16Mn çeliğin verim noktası 40% A3'ten daha yüksek. içeren çelik 11-14% manganez son derece yüksek aşınma direncine sahiptir ve ekskavatör kepçelerinde kullanılır, bilyalı değirmen astarları, vb. Manganez içeriğinin artması çeliğin korozyon direncini zayıflatır ve kaynak performansını düşürür..

4. Fosfor (P): Genel olarak, fosfor çelikte zararlı bir elementtir, çeliğin soğuk kırılganlığını artıran, kaynak performansını bozar, plastisiteyi azaltır, ve soğuk bükme performansını bozar. bu nedenle, çelikteki fosfor içeriğinin genellikle daha az olması gerekir. 0.045%, ve çelik gereksinimi daha düşüktür.

5. Kükürt (S): Kükürt de normal şartlar altında zararlı bir elementtir.. Çeliğin sıcak kırılganlık üretmesine neden olur., çeliğin sünekliğini ve tokluğunu azaltır, ve dövme ve haddeleme sırasında çatlaklara neden olur. Kükürt ayrıca kaynak performansına da zararlıdır, korozyon direncini azaltmak. bu nedenle, kükürt içeriği genellikle daha az olması gerekir 0.055%, ve çelik içeriğinin daha az olması gerekir 0.040%. Ekleme 0.08-0.20% kükürtten çeliğe işlenebilirliği artırabilir ve genellikle otomat çeliği olarak adlandırılır.

6. Krom (CR): Yapı çeliği ve takım çeliğinde, krom gücü önemli ölçüde artırabilir, sertlik ve aşınma direnci, ama aynı zamanda plastisiteyi ve tokluğu azaltır. Krom, çeliğin oksidasyon direncini ve korozyon direncini artırabilir, bu nedenle paslanmaz çelik ve ısıya dayanıklı çeliğin önemli bir alaşım elementidir..

7. Nikel (Ni): Nikel, iyi plastisite ve tokluğu korurken çeliğin gücünü artırabilir. Nikel, asitlere ve alkalilere karşı yüksek korozyon direncine sahiptir, ve yüksek sıcaklıklarda anti-pas ve ısı direnci özelliklerine sahiptir. ancak, nikel nispeten kıt bir kaynak olduğundan, nikel-krom çeliği yerine mümkün olduğunca diğer alaşım elementleri kullanılmalıdır..

8. Molibden (sen): Molibden çelik tanesini rafine edebilir, sertleşebilirliği ve termal mukavemeti iyileştirin, ve yüksek sıcaklıklarda yeterli gücü ve sürünme direncini koruyun (yüksek sıcaklıklarda uzun süreli stres ve deformasyon, dedi sürünme). Yapı çeliğine molibden eklenmesi mekanik özellikleri iyileştirebilir. Ayrıca, su verme nedeniyle alaşımlı çeliğin kırılganlığını da bastırabilir.. Takım çeliğinde kızarıklığı iyileştirebilir.

9. Titanyum (Ti): Titanyum çelikte güçlü bir oksijen gidericidir. Çelik kompaktın iç yapısını yapabilir, tane gücünü iyileştirmek; yaşlanma hassasiyetini ve soğuk kırılganlığını azaltın. Kaynak performansını iyileştirin. Kroma uygun titanyum eklenmesi 18 Nikel 9 östenitik paslanmaz çelik taneler arası korozyonu önleyebilir.

10. Vanadyum (V): Vanadyum çelik için mükemmel bir oksijen gidericidir. Ekleme 0.5% çeliğe vanadyum yapı tanelerini rafine edebilir ve gücü ve tokluğu artırabilir. Vanadyum ve karbon tarafından oluşturulan karbür, yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında hidrojen korozyonuna karşı direnci artırabilir..

11. Tungsten (W): Tungsten, yüksek bir erime noktasına ve yüksek özgüllüğe sahiptir., ve pahalı bir alaşım elementidir. Tungsten ve karbon tungsten karbür oluşturur, yüksek sertlik ve aşınma direncine sahip olan. Takım çeliğine tungsten eklemek, kırmızı sertliği ve termal mukavemeti önemli ölçüde iyileştirebilir, kesici takımlar ve dövme kalıpları olarak kullanılabilen.

12. niyobyum (NB): Niyobyum, taneleri rafine edebilir ve çeliğin aşırı ısınma hassasiyetini ve temper kırılganlığını azaltabilir., ve gücü artırmak, ancak plastisite ve tokluk azalır. Sıradan düşük alaşımlı çeliğe niyobyum eklemek, atmosferik korozyon direncini ve hidrojenin korozyon direncini artırabilir., yüksek sıcaklıklarda azot ve amonyak. Niyobyum kaynak performansını artırabilir. Östenitik paslanmaz çeliğe niyobyum eklemek, taneler arası korozyonu önleyebilir.

13. Kobalt (eş): Kobalt, nadir bulunan değerli bir metaldir ve çoğunlukla özel çelikler ve alaşımlarda kullanılır., sıcak dayanımlı çelik ve manyetik malzemeler gibi.

14. Bakır (Cu): WISCO, çelik eritmek için Daye cevherini kullanıyor, genellikle bakır içeren. Bakır gücü ve tokluğu artırabilir, özellikle atmosferik korozyon performansı. Dezavantajı, sıcak çalışma sırasında sıcak kırılganlık üretmenin kolay olmasıdır., ve bakır içeriği aştığında plastisite önemli ölçüde azalır 0.5%. Bakır içeriği daha az olduğunda 0.50%, kaynaklanabilirlik üzerinde hiçbir etkisi yoktur.

15. Alüminyum (Al): Alüminyum, çelikte yaygın olarak kullanılan bir oksijen gidericidir.. Çeliğe az miktarda alüminyum eklemek, taneleri iyileştirebilir ve darbe tokluğunu iyileştirebilir., derin çekme sayfası için 08Al çelik gibi. Alüminyum ayrıca oksidasyon direncine ve korozyon direncine sahiptir. Alüminyum, krom ve silikon kombinasyonu, çeliğin yüksek sıcaklıkta kabuksuz performansını ve yüksek sıcaklıkta korozyon direncini önemli ölçüde iyileştirebilir.. Alüminyumun dezavantajı, sıcak işlenebilirliği etkilemesidir., çeliğin kaynak performansı ve kesme performansı.

16. Bor (B): Çeliğe az miktarda bor eklenmesi, çeliğin kompaktlığını ve sıcak haddeleme performansını iyileştirebilir., ve gücünü artırmak.

17. Azot (n): Azot gücü artırabilir, çeliğin düşük sıcaklık tokluğu ve kaynaklanabilirliği, ve yaşlanma duyarlılığını artırmak.

18. Nadir toprak (Xt): Nadir toprak elementleri 15 atom numaralarına sahip lantanitler 57-71 periyodik tabloda. Bu elementlerin hepsi metaldir., ama onların oksitleri gibi “toprak”, bu yüzden geleneksel olarak nadir toprak elementleri olarak adlandırılırlar. Çeliğe nadir toprak elementleri eklemek bileşimi değiştirebilir, şekil, çelikteki inklüzyonların dağılımı ve özellikleri, böylece çeliğin çeşitli özelliklerini iyileştirmek, tokluk gibi, kaynaklanabilirlik, ve soğuk işlenebilirlik. Saban demiri çeliğine nadir toprak elementleri eklemek, aşınma direncini artırabilir.
Alaşımlı yapısal çelik, karbon yapısına dayanmaktadır, bir veya daha fazla eleman ile daha az 5% katma. Çeliğe alaşım elementlerinin eklenmesi öncelikle çeliğin sertleşebilirliğini artırır., çeliğin ısıl işlemden sonra iyi kapsamlı mekanik özelliklere sahip olmasını sağlamak, ve yüksek mukavemete ve yeterli tokluğa sahiptir.

1. Farklı ısıl işlem süreçlerine göre, kabaca ikiye ayrılır:

(1) Su verilmiş ve temperlenmiş yapısal çelik: Birçok önemli parça, miller gibi, bağlantı çubukları, önemli cıvatalar, vb., çoğunlukla büyük alternatif gerilmeler ve darbe yükleri gibi çeşitli karmaşık gerilmeler altında çalışır, bu nedenle daha yüksek mukavemet gereklidir Tokluk ve tokluğun kapsamlı mekanik özellikleri. Yukarıdaki gereksinimleri karşılamak için, çelik parçalar su verme ve yüksek sıcaklıkta tavlama işleminden geçirilmelidir (yani söndürme ve tavlama tedavisi), martenzit yapı elde etmek için su verme işlemi, ve daha sonra sorbit yapısını elde etmek için yüksek sıcaklıkta tavlama. Su verilmiş ve temperlenmiş çeliğin karbon içeriği, 0.3-0.5%. Düşük karbon içeriğinin sertleştirilmesi kolay değildir, ve gerekli mukavemet temperlemeden sonra elde edilemez; yüksek karbon içeriği düşük tokluğa neden olur ve kullanım sırasında kırılgan kırılma meydana gelir.

(2) Yüzey sertleştirilmiş çelik: Bitmiş parçalar, sert ve aşınmaya dayanıklı bir yüzey tabakası ve esnek ve uygun bir kalp elde etmek için belirli bir tür sıcak plaka ile işlenebilir.. Örneğin, tork iletmek için, dişli yeterli güce sahip olmalıdır, vardiya işlemi sırasında darbe yükünü taşımak, ve sertlik gerektirir. Meshleme işlemi sırasında, dişli güçlü aşınmaya sahiptir ve aşınma direncine sahiptir. bu nedenle, dişlinin toplam gücü Yüksek ve “zor ve sert” performans.

2. Isıl işlem prosesine göre, esas olarak var:

(1) Kullanılmış düşük karbonlu çeliğin karbonlanması ve su verilmesi: Karbon içeriği genellikle 0.10-0.25% parçanın çekirdeğinde iyi tokluk sağlamak için. eklenmesi <2% krom, <4.5% Nikel, 2% manganez, ve 0.001-0.004% karbonlama için kullanılan çimentolu çeliğe bor, çeliğin sertleşebilirliğini artırabilir ve parçanın çekirdeğinin yapısını ve performansını iyileştirebilir. Karbürlenmiş tabakanın mukavemeti ve plastisitesi; bazen az miktarda titanyum, taneleri inceltmek ve karbonlama sırasında aşırı ısınmanın etkisini önlemek için vanadyum ve diğer elementler eklenir.

(2) nitrürleme tedavisi: kompozit çelikte alüminyum içeren çelik, 38CrMoAL gibi, nitrürleme çeliğine aittir. Alüminyum, alüminyum nitrür oluşturmak için nitrürleme ile birleştirilebilir, yüzey sertliğini ve aşınma direncini artıran.

(3) Yüzey su verme için karbon çeliğinin yüksek frekanslı endüksiyonla ısıtılması kullanılır: alaşımlı yapısal çelik, yüksek kaliteli çelik ve yüksek kaliteli çelik olarak ikiye ayrılır (ile “A” çelik numarasından sonra) metalurji kalitesine göre; amaç basınç işleme ayrılmıştır (sıcak basınç işleme veya soğuk basınç) İşleme) ve kesme işleme çeliği; Tedarik durumuna göre ısıl işlem olmayanlara ayrılmıştır, normalleştirme, tavlama veya yüksek sıcaklıkta tavlama.