moderne industri ikke kan forestille sig uden et materiale, såsom stål.Med det, vi konfronteres næsten hver tur.Ved introduktionen i sin sammensætning af forskellige kemiske elementer markant kan forbedre de mekaniske egenskaber og ydeevne.Hvad
stål
blev kendt som en legering, der er sammensat af kulstof og jern.Ligeledes kan en sådan legering (foto placeret under) har urenheder i andre kemiske elementer.
Der er flere strukturelle stater.Hvis kulstofindholdet er inden 0,025-0,8%, de data, der kaldes pro-eutektoidt stål og har i deres struktur perlit og ferrit.Hvis hypereutectoid stål, er det muligt at observere perlit og cementit fase.En funktion af ferritisk struktur er den mest plasticitet.Cementit har også en betydelig hårdhed.Perlite formular to foregående faser.Det kan have en granulær form (ved inklusion af ferrit kerner anbragt cementit, som har en cirkulær form) og pladen (begge faser har form af plader).Hvis stålet opvarmes over den temperatur, ved hvilken de polymorfe, til strukturændringer austenit.Denne fase har en høj plasticitet.Hvis kulstofindholdet overstiger 2,14%, er sådanne materialer og legeringer kaldes jern.
stål
Afhængig af sammensætningen af stålet kan være en carbon og alu.Kulstofindholdet mindre end 0,25% kulstofstål er kendetegnet.Når mængden når op 0,55%, så kan vi tale om på mellemlang legering.Stål, der består af mere end 0,6% carbon, kaldet high-carbon.Hvis den måde er lavet legering teknologi indebærer indførelse af specifikke kemiske elementer, dette stål legering kaldet.Indførelse af forskellige komponenter væsentligt ændre dens egenskaber.Hvis nummeret ikke overstiger 4%, lav-legeret legering.Srednelegirovannoj og høj-legeret stål er henholdsvis 11% og mere end 12% urenheder.Afhængigt af, i hvilket område af stållegeringer anvendes, er de isolerede arter: instrumental, byggeri og særlige stål og legeringer.
teknologi
stålproduktion proces er ganske tidskrævende.Den omfatter flere faser.Først og fremmest, du har brug for råstoffer - jernmalm.Det første trin omfatter opvarmning til en bestemt temperatur.Denne oxidative processer forekomme.I det andet trin er temperaturen betydeligt højere.Oxidation af carbon er mere intense.Måske ekstra ilt berigelse af legeringen.Uønskede urenheder fjernes til slagge.Det næste skridt er at fjerne oxygen fra stål, fordi det reducerer de mekaniske egenskaber.Dette kan udføres eller udfældning en diffusion fremgangsmåde.Hvis der opstår processen med afiltning, er den resulterende stål kaldet kogning.Rolig legering ikke udleder gasser, er ilt fjernes helt.En mellemstilling er besat balanceret stål.Produktion af legeringer af jern forekommer i det åbne ildsted, induktionsovne, ilt omformere.
legering
For at opnå disse eller andre egenskaber af stål, er dens sammensætning administreres særlige doteringsmidler.De vigtigste fordele ved denne legering er forøget resistens over for forskellige stammer, er pålideligheden af dele og andre strukturelle elementer stærkt forøget.Quenching reducerer procentdelen af revner og andre defekter.Ofte er sådanne forskellige elementer mætning metoden anvendes til at bibringe resistens over for kemisk korrosion.Men der er nogle ulemper.De kræver yderligere behandling, en høj sandsynlighed for forekomst af hårfine revner.Udover udgifterne materiale stiger.De mest almindelige legeringselementer - chrom, nikkel, wolfram, molybdæn og kobolt.Deres anvendelsesområde er ganske stor.Denne teknik og produktion af rørledning, magt, luftfart og mange flere.
begrebet høj temperatur styrke og varmebestandighed
Udtrykket varmebestandighed: muligheden af et metal eller legering til at holde alle sine egenskaber, når der arbejdes ved høje temperaturer.I et sådant miljø er det ofte observeres gas korrosion.Derfor skal materialet have modstand mod sin indsats, der skal være temperatur-resistente.Således er kendetegnende for legeringer, der anvendes i store temperaturforskelle skal omfatte begge begreber.Først da en sådan stål vil give de nødvendige ressourcer til driften af dele, værktøjer og andre strukturelle elementer.
Features varmebestandigt stål
Når temperaturen når høje værdier, kræver brug af legeringer, der ikke vil bryde ned og give efter for presset.I dette tilfælde skal du bruge en varmeresistente legeringer.Driftstemperaturen for sådanne materialer - over 500 ° C.Et vigtigt punkt med tilsvarende stål er en høj udmattelsesgrænsen, plasticitet, som varer i lang tid, samt afslapning modstand.Der er en række elementer, der i høj grad kan forøge modstandsdygtigheden over for høje temperaturer: cobalt, wolfram, molybdæn.Det er en obligatorisk komponent og krom.Han ikke så meget påvirke styrken, det øger modstanden mod skalering.Chrome forhindrer også korrosion processer.En anden vigtig egenskab ved denne type af legeringer - en langsom krybning.
Klassifikation af varmebestandige stål til strukturen
Heat-resistente og varmebestandige legeringer er ferritisk klasse, martensitisk, austenitisk og martensitisk-feritno.Den første er sammensat af omkring 30% chrom.Efter særbehandling struktur bliver fint.Hvis opvarmningstemperaturen overstiger 850ºS, kornet stiger, og sådanne varmebestandige materialer blive skør.Martensitisk kvaliteter er kendetegnet ved et chromindhold i området fra 4% til 12%.Også kan være til stede mindre mængder af nikkel, wolfram og andre elementer.Af dem producerer dele af turbiner, ventiler i biler.Stål, der har i sin struktur en martensit og ferrit, der er egnede til drift ved høje temperaturer og konstant langtidsdrift.Chromindholdet når 14%.Austenitten opnås ved indgivelse i nikkel superlegeringer.Stål med en sådan struktur har en række mærker.
nikkel-baserede legeringer
Nikkel har en række nyttige egenskaber.Det har en positiv effekt på bearbejdeligheden af stål (enten varm eller kold).Hvis elementet eller et værktøj designet til at arbejde i et fjendtligt miljø, doping af dette element øger betydeligt modstanden mod korrosion.Varmebestandige nikkelbaserede materialer adskilles i følgende grupper: varmebestandig og varmebestandigt selv.Sidstnævnte bør også have et minimum varmebestandige egenskaber.Driftstemperaturer nå 1200ºS.Derudover indføres krom eller titanium.Det er karakteristisk, stål, nikkellegeringer, har en lille mængde urenheder, såsom barium, magnesium, bor derfor flere korngrænser forstærket.Superlegeringer af denne type er til rådighed i form af smedegods og rullede.Det er også muligt ebbe detaljer.Det vigtigste anvendelsesområde - produktionen af gas turbine komponenter.Varmebestandige nikkel-baserede legeringer er sammensat af op til 30% chrom.De er ganske godt til stansning, svejsning.Desuden skalering resistens er høj.Dette gør det muligt at bruge dem i gasledningen system.
varmebestandigt stål, er legeret titan
Titanium indført i en lille mængde (0,3%).I dette tilfælde forøger styrken af legeringen.Hvis dens indhold er betydeligt højere, nogle forringes mekaniske egenskaber (hårdhed, styrke).Men samtidig øger plasticitet.Dette letter håndteringen af stål.Når de indgives til Titan sammen med andre komponenter kan væsentligt forbedre højtemperatur-egenskaber.Hvis der er behov for at arbejde i et fjendtligt miljø (især i tilfælde, hvor konstruktionen omfatter svejsning), Legeringselementet kemisk data er berettiget.
cobaltlegeringer
stor mængde cobalt (80%) går til fremstilling af materialer såsom varmeresistente og varmebestandige legeringer, som i ren form, er det sjældent brugt.Dens administration forbedrer duktilitet og holdbarhed under høje temperaturer.Og jo højere den er, jo højere mængden af cobalt inkorporeres i legeringen.I nogle stempel dens indhold når 30%.Et andet kendetegn ved disse stål - forbedring af magnetiske egenskaber.Men på grund af de høje omkostninger cobalt, dets anvendelse er temmelig begrænset.
Effekt af molybdæn på superlegeringer
Dette grundstof har stor betydning for styrken af materialet ved høje temperaturer.Specielt effektiv er dens anvendelse i forbindelse med andre elementer.Det øger hårdheden af stål (allerede ved et indhold på 0,3%).Trækstyrke øger også.Et andet positivt træk, som er varmebestandige legeringer doteret molybdæn - en højere grad af resistens over for oxidationsprocesser.Molybdæn bidrager til kornforfining.Ulempen er vanskeligheden ved svejsning.
Andre særlige stål og legeringer
til at udføre forskellige opgaver, der kræves materialer, der har visse egenskaber.Således kan vi snakke om brugen af specielle legeringer, der kan enten doteret eller kulstof.Det endelige sæt af krævede egenskaber er opnået på grund af det faktum, at produktionen af legeringer og deres behandling er særlig teknologi.En anden specialstål og legeringer er opdelt i strukturelt og instrumental.Blandt de vigtigste opgaver for denne type af materialer er følgende: modstand mod korrosion og slid, evnen til at arbejde i et fjendtligt miljø, forbedrede mekaniske egenskaber.I denne kategori, og er varmebestandige stål og legeringer med et højt driftstemperatur og kryogene stål, der kan tåle op til -296ºS.
værktøj stål til værktøjer, der anvendes i produktionen af specielt værktøjsstål.Eftersom betingelserne i forskellige materialer arbejder også vælges individuelt.Da kravene til instrumenterne er høje nok, så de særlige kendetegn ved legeringen til at producere dem i overensstemmelse hermed; de skal være fri for eksterne urenheder, indeslutninger, deoxidering proces er velorganiseret og homogen struktur.For instrumentering er det meget vigtigt at have en stabil ydeevne og modstå slid.Hvis vi taler om skærende værktøjer, de opererer ved høje temperaturer (varme holder kant), konstant friktion og deformation.Så for dem er det meget vigtigt at holde den primære hårdhed, når de opvarmes.En anden type af værktøjsstål - høj hastighed.Generelt er det doteret wolfram.Hårdhed holdes ved en temperatur på ca. 600ºS.Der er også dø stål.De er designet til både varmt og koldt deformation.
Anvendelsesområde legeringer Special
Industries, der bruger legeringer med specielle egenskaber, der er.På grund af sin overlegne kvalitet, de er uundværlige i ingeniørarbejde, konstruktion, olieindustrien.Varmebestandige og varmebestandige legeringer bruges i fremstillingen af mølledele, reservedele til biler.Stål, der har en høj antikorrosive egenskaber er afgørende for produktionen af rør, kanyler, karburatorer, hjul, alle former for kemiske elementer.Skinnerne for jernbanen, spande, larver til transport - grundlaget for alt dette er den slidstærkt stål.I masseproduktion af bolte, møtrikker og lignende dele, der anvendes legeringer automat.Suspension skal være tilstrækkeligt modstandsdygtige og holdbare.Derfor materialet for dem er en fjederstål.For at forbedre kvaliteten af denne de desuden legeret med chrom, molybdæn.Alle særlige legeringer og stål med en række specifikke karakteristika gør det muligt at reducere omkostningerne ved dele, hvor tidligere brugte ikke-jernholdige metaller.
