Steel: komposisyon, mga katangian, mga uri at mga aplikasyon. Komposisyon ng hindi kinakalawang na asero

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Maraming tao ang nakakaalam na ang bakal ay isang produktong nakuha sa proseso ng pagtunaw ng iba pang elemento. Pero ano? Ano ang nasa bakal? Ngayon, ang sangkap na ito ay isang deformable na haluang metal na may carbon (ang halaga nito ay 2.14%), pati na rin ang isang maliit na bahagi ng iba pang mga elemento.

Pangkalahatang impormasyon

Nararapat tandaan na ang bakal ay isang haluang metal na may eksaktong hanggang 2, 14% na carbon sa komposisyon nito. Ang isang haluang metal na naglalaman ng higit sa 2.14% na carbon ay tinatawag nang cast iron.

Nabatid na ang komposisyon ng carbon steel at ordinaryong bakal ay hindi pareho. Kung ang karaniwang substrate ay may kasamang carbon at iba pang alloying (pagpapabuti) na mga bahagi, kung gayon walang mga elemento ng alloying sa carbonaceous na produkto. Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa haluang metal na bakal, kung gayon ang komposisyon nito ay mas mayaman. Upang mapabuti ang pagganap ng materyal na ito, ang mga elemento tulad ng Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti, atbp. ay idinagdag sa komposisyon nito. Mahalagang tandaan na ang pinakamahusay na mga katangian ng sangkap na ito ay tiyak na ibinigay sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga alloyed complex, hindi isa o dalawang substance.

Pag-uuri

GastaAng pag-uuri ng materyal na aming isinasaalang-alang ay maaaring batay sa ilang mga tagapagpahiwatig:

• Ang unang indicator ay ang kemikal na komposisyon ng bakal.
• Ang pangalawa ay ang microstructure, na napakahalaga rin.
• Siyempre, iba-iba ang mga bakal sa kanilang kalidad at paraan ng produksyon.
• Gayundin, ang bawat uri ng bakal ay may sariling aplikasyon.

Sa mas detalyado, ang komposisyon ay maaaring isaalang-alang gamit ang halimbawa ng kemikal na komposisyon. Sa batayan na ito, dalawa pang uri ang nakikilala - ang mga ito ay alloyed at carbon steel.

Sa mga carbon steel, mayroong tatlong uri, ang pangunahing pagkakaiba nito ay ang quantitative content ng carbon. Kung ang sangkap ay naglalaman ng mas mababa sa 0.3% na carbon, kung gayon ito ay inuri bilang low-carbon. Ang nilalaman ng sangkap na ito sa rehiyon mula 0.3% hanggang 0.7% ay isinasalin ang huling produkto sa kategorya ng mga medium na carbon steel. Kung ang haluang metal ay naglalaman ng higit sa 0.7% carbon, kung gayon ang bakal ay mauuri bilang high-carbon.

Sa mga haluang metal, halos pareho ang mga bagay. Kung ang komposisyon ng materyal ay naglalaman ng mas mababa sa 2.5% na mga elemento ng alloying, kung gayon ito ay itinuturing na low-alloyed, mula 2.5% hanggang 10% - medium-alloyed, at mula sa 10% at mas mataas - high-alloyed.

Microstructure

Nag-iiba ang microstructure ng bakal depende sa kondisyon nito. Kung ang haluang metal ay annealed, ang istraktura nito ay mahahati sa carbide, ferritic, austenitic, at iba pa. Sa isang normalized na microstructure ng substance, ang produkto ay maaaring maging pearlitic, martensitic o austenitic.

Ang komposisyon at mga katangian ng bakal ay tumutukoy kung ang isang produkto ay kabilang sa isa sa tatlong klase na ito. Ang pinakamababang alloyed at carbon steel ay ang pearlitic class, ang medium ay martensitic, at ang mataas na content ng alloying elements o carbon ay isinasalin ang mga ito sa kategorya ng austenitic steels.

Produksyon at kalidad

Mahalagang tandaan na ang isang haluang metal tulad ng bakal ay maaaring may kasamang ilang negatibong elemento, na ang mataas na nilalaman nito ay nagpapalala sa pagganap ng produkto. Kasama sa mga sangkap na ito ang asupre at posporus. Depende sa nilalaman ng dalawang elementong ito, ang komposisyon at mga uri ng bakal ay nahahati sa sumusunod na apat na kategorya:

• Pribadong bakal. Isa itong haluang metal na may ordinaryong kalidad, na naglalaman ng hanggang 0.06% sulfur at hanggang 0.07% phosphorus.
• Kalidad. Ang nilalaman ng mga sangkap sa itaas sa mga bakal na ito ay nabawasan sa 0.04% sulfur at 0.035% phosphorus.
• Mataas na kalidad. Naglalaman lamang ng hanggang 0.025% ng parehong sulfur at phosphorus.
• Ang pinakamataas na kalidad na haluang metal ay itinalaga kung ang porsyento ng sulfur ay hindi hihigit sa 0.015, at ang posporus ay hindi hihigit sa 0.025%.

Kung pinag-uusapan natin ang proseso ng paggawa ng isang ordinaryong haluang metal, kadalasan ito ay nakuha sa open-hearth furnace o sa Bessmerov, Thomas converters. Ang produktong ito ay ibinubuhos sa malalaking ingot. Mahalagang maunawaan na ang komposisyon ng bakal, istraktura nito, gayundin ang mga katangian at katangian ng kalidad nito ay tiyak na tinutukoy ng paraan ng paggawa nito.

Upang makakuha ng mataas na kalidad na bakal ay ginagamit dinmga open hearth furnaces, gayunpaman, ang proseso ng smelting ay mas mahigpit upang makakuha ng de-kalidad na produkto.

Ang pagtunaw ng mga de-kalidad na bakal ay isinasagawa lamang sa mga electric furnace. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang paggamit ng ganitong uri ng pang-industriyang kagamitan ay ginagarantiyahan ang halos pinakamababang nilalaman ng mga non-metallic additives, iyon ay, binabawasan nito ang porsyento ng sulfur at phosphorus.

Upang makakuha ng isang haluang metal na may mataas na kalidad, ginagamit nila ang paraan ng electroslag remelting. Ang paggawa ng produktong ito ay posible lamang sa mga electric furnace. Pagkatapos ng proseso ng pagmamanupaktura, ang mga bakal na ito ay palaging nakukuha na alloyed lang.

Mga uri ng mga haluang metal ayon sa aplikasyon

Natural, ang pagbabago sa komposisyon ng bakal ay lubos na nakakaapekto sa pagganap ng materyal na ito, na nangangahulugan na ang saklaw ng paggamit nito ay nagbabago rin. May mga structural steel na maaaring gamitin sa construction, cold forming, case hardening, temperable, high strength, at iba pa.

Kung pag-uusapan natin ang paggawa ng mga bakal, kadalasang kasama sa mga ito ang medium-carbon, gayundin ang mga low-alloy na haluang metal. Dahil ang mga ito ay pangunahing ginagamit para sa pagtatayo ng mga gusali, ang pinakamahalagang katangian para sa kanila ay mahusay na weldability. Ang bakal na pinatigas ng case ay kadalasang ginagamit para sa iba't ibang bahagi, ang pangunahing layunin nito ay gumana sa ilalim ng mga kondisyon ng pagkasira sa ibabaw at dynamic na pagkarga.

Iba pang bakal

Sa iba pang mga uri ng bakal ay maaaring maiugnay pinabuting. Ang ganitong uri ng haluang metal ay ginagamit lamang pagkatapos ng paggamot sa init. Ang haluang metal ay sumasailalim sa mataas na temperatura para sa pagsusubo, at pagkatapos ay sasailalim sa tempering sa anumang kapaligiran.

Ang uri ng high-strength steels ay kinabibilangan ng mga kung saan, pagkatapos piliin ang kemikal na komposisyon, gayundin pagkatapos sumailalim sa heat treatment, ang lakas ay umaabot sa halos maximum, iyon ay, humigit-kumulang dalawang beses na mas malaki kaysa sa karaniwan. uri ng produktong ito.

Spring steels ay maaari ding makilala. Isa itong haluang metal na, bilang resulta ng paggawa nito, ay nakatanggap ng pinakamahusay na mga katangian sa mga tuntunin ng elastic limit, load resistance, at fatigue.

Komposisyon na hindi kinakalawang na asero

Ang stainless steel ay uri ng alloy. Ang pangunahing pag-aari nito ay mataas na resistensya ng kaagnasan, na nakakamit sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang elemento tulad ng chromium sa komposisyon ng haluang metal. Sa ilang mga sitwasyon, maaaring gamitin ang nickel, vanadium o manganese sa halip na chromium. Kapansin-pansin na sa pamamagitan ng pagtunaw ng materyal at pagdaragdag ng mga kinakailangang elemento dito, maaari nitong makuha ang mga katangian ng isa sa tatlong grado ng hindi kinakalawang na asero.

Ang komposisyon ng mga ganitong uri ng haluang metal, siyempre, ay iba. Ang pinakasimple ay ang mga conventional alloy na may tumaas na corrosion resistance 08 X 13 at 12 X 13. Ang susunod na dalawang uri ng corrosion-resistant alloy na ito ay dapat magkaroon ng mataas na resistensya hindi lamang sa normal, kundi pati na rin sa mataas na temperatura.