Lære om de fælles stållegeringsmidler

Stål er i det væsentlige jern og carbonlegeret med visse yderligere elementer. Legeringsprocessen bruges til at ændre stålets kemiske sammensætning og forbedre dens egenskaber over kulstofstål eller justere dem for at opfylde kravene til en bestemt applikation.

Fordele ved stålgasser:

Forskellige legeringselementer har hver deres egen effekt på stålets egenskaber. Nogle af de egenskaber, der kan forbedres gennem legering, omfatter:

• Stabiliserende austenit : Elementer som nikkel, mangan, kobolt og kobber øger temperaturområdet, hvor austenit findes.
• Stabiliserende ferrit : Chrom, wolfram, molybdæn, vanadium, aluminium og silicium kan medføre at sænke kulstofens opløselighed i austenit. Dette resulterer i en stigning i mængden af ​​carbider i stålet og reducerer temperaturområdet, hvori austenit eksisterer.
• Carbide forming : Mange mindre metaller, herunder chrom, wolfram, molybdæn, titanium, niob, tantal og zirconium, danner stærke karbider, der - i stål - øger hårdhed og styrke. Sådanne stålstål bruges ofte til at lave højhastighedstål og varmt værktøjsstål.
• Grafitering : Silikone, nikkel, kobolt og aluminium kan reducere stabiliteten af ​​carbider i stål, fremme deres nedbrydning og dannelsen af ​​fri grafit.
• Reduktion af eutektoidkoncentration : Titanium, molybdæn, wolfram, silicium, chrom og nikkel reducerer alle eutektoidkoncentrationerne af kulstof.

• Forøg korrosionsbestandighed : Aluminium, silicium og krom danner beskyttende oxidlag på ståloverfladen, hvorved metallet beskyttes mod yderligere forringelse i visse miljøer.

Almindelige legeringsgeneratorer:

Nedenfor er en liste over almindeligt anvendte legeringselementer og deres påvirkning på stål (standardindhold i parentes):

• Aluminium (0, 95-1, 30%): En deoxidizer. Bruges til at begrænse væksten af ​​austenitkorn.
• Boron (0 001-0. 003%): Et hærderingsmiddel, som forbedrer deformerbarhed og bearbejdelighed. Bor tilsættes fuldt dræbt stål og skal kun tilsættes i meget små mængder for at få en hærdende virkning. Tilsætninger af bor er mest effektive i kulstofstål.
• Chromium (0-5-18%): En nøglekomponent i rustfrit stål. Ved over 12 procent indhold forbedrer krom korrosionsbestandigheden betydeligt. Metallet forbedrer også hærderbarhed, styrke, respons på varmebehandling og slidstyrke.
• Cobalt : Forbedrer styrke ved høje temperaturer og magnetisk permeabilitet.
• Kobber (0, 1-0, 4%): Oftest fundet som et restmiddel i stål, kobber er også tilsat for at frembringe nedbørshærdningsegenskaber og øge korrosionsbestandigheden.
• Bly : Selv om det er næsten uopløseligt i flydende eller fast stål, bliver der undertiden tilsat bly til carbonstål via mekanisk dispersion under hældning for at forbedre maskinens evne.
• Mangan (0-25-13%): Stiger styrke ved høje temperaturer ved at eliminere dannelsen af ​​jernsulfider. Mangan forbedrer også hærderbarheden, duktiliteten og slidstyrken. Som nikkel er mangan et austenitdannende element og kan bruges i AISI 200-serien af ​​austenitiske rustfrit stål som erstatning for nikkel.

-> ->

• Molybdæn (0 2-5. 0%): Findes i små mængder i rustfrit stål, molybden forøger hærderbarheden og styrken, især ved høje temperaturer. Anvendes ofte i austromitter af chrom-nikkel, beskytter molybdæn mod pittingkorrosion forårsaget af chlorider og svovlkemikalier.
• Nikkel (2-20%): Et andet legeringselement kritisk for rustfrit stål, nikkel tilsættes med over 8% indhold til højkrom rustfrit stål. Nikkel øger styrke, slagstyrke og sejhed, samtidig med at man forbedrer modstandsdygtigheden mod oxidation og korrosion. Det øger også sejhed ved lave temperaturer, når de tilsættes i små mængder.
• Niobium : Har fordelen ved at stabilisere kulstof ved at danne hårde carbider, og det findes derfor ofte i højtemperaturstål. I små mængder kan niobium betydeligt øge udbyttestyrken og i mindre grad styrkestyrken af ​​stål samt have en moderat udfældningsstyrkepåvirkning.
• Nitrogen : Øger den austenitiske stabilitet i rustfrit stål og forbedrer udbyttestyrken i sådanne stål.
• Fosfor: Fosfor tilsættes ofte med svovl for at forbedre bearbejdeligheden i stål med lav legering. Det giver også styrke og øger korrosionsbestandigheden.
• Selen : Øger maskinbearbejdningen.
• Silicon (0-2-2,0%): Denne metalloid forbedrer styrke, elasticitet, syrefasthed og resulterer i større kornstørrelser, hvilket fører til større magnetisk permeabilitet. Fordi silicium anvendes i et deoxideringsmiddel i produktionen af ​​stål, findes det næsten altid i en vis procentdel i alle stålkvaliteter.
• Svovl (0, 08-0, 15%): Tilføjet i små mængder, forbedrer svovl bearbejdeligheden uden at resultere i varm shortness. Ved tilsætning af mangan reduceres varm shortness yderligere på grund af det faktum, at mangansulfid har et højere smeltepunkt end jernsulfid.
• Titanium : Forbedrer både styrke og korrosionsbestandighed, mens der begrænses austenit kornstørrelse. Ved 0. 25-0. 60 procent titaniumindhold, kulstof kombinerer med titan, hvilket gør det muligt at forblive krom ved korngrænser og modstå oxidation.
• Tungsten : Producerer stabile carbider og forædler kornstørrelsen for at øge hårdheden, især ved høje temperaturer.
• Vanadium (0, 15%): Som titan og niob kan vanadium producere stabile carbider, der øger styrke ved høje temperaturer. Ved at fremme en fin kornstruktur kan duktiliteten bevares.
• Zirconium (0,1%): Øger styrke og begrænser kornstørrelser. Styrken kan især øges ved meget lave temperaturer (under frysning). Stål er, der indeholder zirconium op til ca. 0. 1% indhold vil have mindre kornstørrelser og modstå brud.

_Kilder: Undertekst. Stoffer og teknologi. Virkning af legerende elementer på stålegenskaber. (Www. Substech.com) Chase legeringer. Virkninger af legerende elementer i stål. (www. chasealloys. co. uk)

Følg Terence på Google+