Oppia yhteisistä teräslojeaineista

Teräs on pääosin raudan ja hiilen seostettu tietyillä lisäelementeillä. Seostamisprosessia käytetään terän kemiallisen koostumuksen muuttamiseen ja sen ominaisuuksien parantamiseen hiiliteräksellä tai säätää niitä vastaamaan tietyn sovelluksen vaatimuksia.

Teräslejeeringin edut:

Erilaisilla seosaineilla on oma vaikutus teräksen ominaisuuksiin. Osa ominaisuuksista, joita voidaan parantaa lejeeringin avulla, ovat:

• Austeniitin stabilointi : Elementit kuten nikkeli, mangaani, koboltti ja kupari lisäävät lämpötila-alueita, joissa austeniitti on olemassa.
• Ferriitin stabilointi : Kromi, volframi, molybdeeni, vanadiini, alumiini ja pii voivat vaikuttaa hiilen liukoisuuden vähentämiseen austeniittiin. Tällöin teräksen määrä kasvaa karbidien määrässä ja laskee lämpötila-alueen, jossa austeniitti on olemassa.
• Karbidimuodostus : Monet pienet metallit, kuten kromi, volframi, molybdeeni, titaani, niobi, tantaali ja zirkonium muodostavat kovia karbideja, jotka - teräksessä - lisäävät kovuutta ja lujuutta. Tällaisia ​​teräksiä käytetään usein nopeiden teräs- ja kuumaharjatyökaluteräksen valmistamiseen.
• Graphitizing : Pii, nikkeli, koboltti ja alumiini voivat vähentää karbidien stabiilisuutta teräksessä, edistää niiden hajoamista ja vapaan grafiitin muodostumista.
• Eutektoidipitoisuuden pienentäminen : Titaani, molybdeeni, volframi, pii, kromi ja nikkeli pienentävät hiilen eutektoidipitoisuutta.

• Lisää korroosionkestävyyttä : Alumiini, pii ja kromi muodostavat suojaavia oksidikerroksia teräspinnalle, mikä suojaa metallia tiettyjen ympäristöjen heikkenemiseltä.

Common Steel Alloying Agents:

Seuraavassa on luettelo yleisimmin käytetyistä seosaineista ja niiden vaikutuksesta teräkseen (suluissa vakiona oleva sisältö):

• Alumiini (0, 95-1, 30%): Deoksidisaattori. Käytetään rajoittamaan austeniittisten jyvien kasvua.
• Boron (0, 001-0, 003%): Kovettumiskestävyys, joka parantaa muodonmuutosta ja työstettävyyttä. Booria lisätään kokonaan teroitettuun teräkseen, ja sitä on lisättävä vain hyvin pieniin määriin, jotta siitä tulee kovettumista. Boorin lisäykset ovat tehokkaimpia hiilen hiiliteräksissä.
• Kromi (0-5-18%): Ruostumattomien terästen avainkomponentti. Yli 12 prosentin pitoisuus, kromi parantaa merkittävästi korroosionkestävyyttä. Metalli parantaa myös kovettumista, lujuutta, vastetta lämpökäsittelyyn ja kulutuskestävyyttä.
• Koboltti : Parantaa voimakkuutta korkeissa lämpötiloissa ja magneettisen läpäisevyyden.
• Kupari (0-1-0.4%): Useimmin jäljellä oleva aine teräksissä lisää myös kuparia saostuskarkenemisominaisuuksien lisäämiseksi ja korroosionkestävyyden lisäämiseksi.
• Lyijy : Vaikka käytännössä liukenematon nestemäiseen tai kiinteään teräkseen, lyijyä lisätään joskus hiiliteräksiin mekaanisen hajotuksen aikana kaatumisen aikana työstettävyyden parantamiseksi.
• Mangaani (0, 25 - 13%): Lisää lujuutta korkeissa lämpötiloissa poistamalla rautasulfidien muodostumista. Mangaani parantaa myös kovettumista, sitkeyttä ja kulutuskestävyyttä. Kuten nikkeli, mangaani on austeniittia muodostava elementti ja sitä voidaan käyttää AISI 200 -sarjan austeniittisten ruostumattomien terästen korvaamana nikkeliä.

• Molybdeeni (0, 2-5, 0%): Ruostumattomissa teräksissä on pieniä määriä, molybdeeni lisää kovettumista ja lujuutta erityisesti korkeissa lämpötiloissa. Kromi-nikkeli-austeniittisillä teräksillä käytetään usein molybdeeniä, joka suojaa kloridien ja rikkiä sisältävien kemikaalien aiheuttamaa korroosiota vastaan.
• Nikkeli (2-20%): Toinen ruostumattomasta teräksestä kriittinen seosaine lisätään nikkeliä yli 8%: n pitoisuuteen kromi ruostumattomasta teräksestä. Nikkeli lisää lujuutta, iskulujuutta ja sitkeyttä samalla kun parannetaan hapettumisen ja korroosionkestävyyttä. Se lisää myös sitkeyttä matalissa lämpötiloissa, kun sitä lisätään pieninä määrinä.
• Niobium : On hyötyä hiilen stabiloimisesta kovien karbidien muodostamiseksi, ja näin ollen sitä esiintyy usein korkean lämpötilan teräksissä. Pienissä määrin niobium voi merkittävästi nostaa teräksen myötölujuutta ja vähäisemmässä määrin vetolujuutta sekä kohtuullisen saostuksen vahvistavan vaikutuksen.
• Typpi : Lisätään ruostumattomien terästen austeniittista stabiilisuutta ja parantaa saostuslujuutta tällaisissa teräksissä.
• Fosfori: Fosfori lisätään usein rikkiin parantamaan koneistettavuutta alhaisista seosteräksistä. Se lisää myös voimaa ja lisää korroosionkestävyyttä.
• Selenium : Lisää työstettävyyttä.
• Silicon (0-2-2. 0%): Tämä metalloidi parantaa voimaa, kimmoisuutta, haponkestävyyttä ja johtaa suurempaan raekokoon, mikä johtaa suurempaan magneettikuvaukseen. Koska piitä käytetään hapettumisenestoaineessa teräksen tuotannossa, se on lähes aina muutamassa prosentissa kaikista terästuotteista.
• Rikki (0, 08-0, 15%): Lisätään pieniin määriin, rikki parantaa koneistettavuutta ilman kuumuutta. Mangaanin kuumuuden puutteen lisääminen pienenee edelleen, koska mangaanisulfidilla on korkeampi sulamispiste kuin raudan sulfidilla.
• Titaani : Parantaa sekä lujuutta että korroosionkestävyyttä samalla kun rajoitetaan austeniitin raekokoa. 0-0-0-0. 60-prosenttista titaanipitoisuutta, hiili yhdistyy titaanin kanssa, jolloin kromi pysyy rakeiden rajoissa ja vastustaa hapettumista.
• Volframi : Tuottaa stabiileja karbideja ja puhdistaa raekokoa kovuuden lisäämiseksi, erityisesti korkeissa lämpötiloissa.
• vanadiini (0,15%): Kuten titaani ja niobi, vanadiini voi tuottaa stabiileja karbideja, jotka lisäävät lujuutta korkeissa lämpötiloissa. Edistäen hienorakeista rakennetta, sitkeys voidaan säilyttää.
• Zirkonium (0,1%): Lisää lujuutta ja rajoittaa jyvien kokoa. Voimaa voidaan nostaa voimakkaasti hyvin alhaisissa lämpötiloissa (jäätymisen alapuolella). Teräs, joka sisältää zirkoniumia noin 0,1%: n pitoisuuteen, on pienempiä jyviä ja vastustaa murtumaa.

_Lähteet: SubsTech. Aineet ja tekniikka. Vaikutus elementtien liittämiseen teräsominaisuuksiin. (Www. Substech. Com) Chase Alloys. Vaikutukset elementtien liittämiseen teräksestä. (www. chasealloys. co. uk)

Seuraa Terence Google+ -palvelussa