Utjecaj elemenata slitine na svojstva čelika. Vrste, oznake i namjene čelika

Čelik je jedan od najpopularnijih materijala na svijetu danas. Bez nje teško je zamisliti postojeće gradilište, strojogradnja i mnoga druga mjesta i stvari koje nas okružuju u svakodnevnom životu. Istodobno, ova legura željeza s ugljikom je sasvim drugačija, stoga će ovaj članak razmotriti učinak legirajućih elemenata na svojstva čelika, kao i na vrste, marke i uporabe.

Opće informacije

Danas mnogi čeličnih razreda naširoko se koriste u gotovo svim sferama ljudske aktivnosti. To je uglavnom zbog činjenice da u toj leguri cijeli kompleks mehaničkih, fizikalno-kemijskih i tehnoloških svojstava koja nemaju bilo koji drugi materijal savršeno se kombinira. Proces taljenja čelika kontinuirano se poboljšava i stoga njegova svojstva i kvaliteta omogućuju dobivanje potrebnih pokazatelja učinka nastalih mehanizama, dijelova i strojeva.

Klasifikacija prema namjeni

Svaki čelik, ovisno o tome što je dizajniran, može se obavezno navesti u jednoj od sljedećih kategorija:

• Strukturna.
• Instrumentalna.
• Posebna namjena s posebnim svojstvima.

Najbrojnija klasa je konstrukcijski čelici, dizajniran za stvaranje raznih građevinskih konstrukcija, uređaja, strojeva. Strukturni stupnjevi su podijeljeni u poboljšanu, cementiranu, proljetnu oprugu, visoku čvrstoću.

Instrumentalni čelik se razlikuje ovisno o tome koji je alat za izradu: rezanje, mjerenje, itd. Neophodno je da je učinak elemenata slitine na svojstva čelika ove skupine također odličan.

Posebni čelici imaju vlastitu podjelu koja pruža sljedeće skupine:

• Nehrđajući (oni su također otporni na koroziju).
• Otporno na toplinu.
• Otporno na toplinu.
• Električno.

Skupine čelika u kemijskom sastavu

Klasifikacija čelika izrađuje se prema kemijskim elementima koji ih oblikuju:

• Ocjene ugljičnog čelika.
• Dopirani.

Istodobno, obje ove skupine dalje se podijele i količinom ugljika koji sadrže u:

• Niska razina ugljika (ugljik manje od 0.3%).
• Srednji ugljik (koncentracija ugljika je 0.3-0.7%).
• Visoki ugljik (karbonat više od 0,7%).

Što je legirani čelik?

Ova definicija treba shvatiti kao čelike koje, paralelno s trajnim nečistoćama, sadrže i dodatke u strukturu legure, kako bi se povećala mehanička svojstva nastalog materijala.

Nekoliko riječi o kvaliteti čelika

Ovaj parametar dane legure podrazumijeva niz svojstava koja se, zauzvrat, određuju izravno procesom njezine proizvodnje. Sličnim karakteristikama, koji poštuju i aluminijski alatni čelik, uključuju:

• Kemijski sastav.
• Homogenost strukture.
• Obrade.
• Mehanička svojstva.

Kvaliteta bilo kojeg čelika izravno ovisi o količini kisika, vodika, dušika, sumpora i fosfora koji sadrži. Također, metoda proizvodnje čelika igra važnu ulogu. Najpreciznije s gledišta pada u traženi raspon nečistoća je taljenje čelika u električnim pećima.

Alloozirani čelik i njegova svojstva se mijenjaju

Alloirani čelik, čiji su robni marki u svom obilježavanju označili označavanje slova elemenata prisilno uvedenih, mijenja svojstva ne samo od tih vanjskih sastojaka, već i od međusobnog međusobnog djelovanja.

Ako uzmemo u obzir ugljik, a zatim interakciju s njom elemente legure mogu se uvjetno podijeliti u dvije velike skupine:

• Elementi koji tvore kemijski spoj (ugljični karbid) - molibden, krom, vanadij, volfram, mangan s ugljikom.
• Elementi koji ne stvaraju karbide - silicij, aluminij, nikal.

Treba napomenuti da su čelici koji su legirani tvari koje tvore karbid imaju vrlo visoku tvrdoću i povećanu otpornost na habanje.

Niskolegirani čelik (ocjene: 20HC2, 09G2, 12G2CH, 12HOMMFBUN i dr.). Posebno mjesto zauzima legura 13X, što je dovoljno teško napraviti kirurški, gravura, opremu za nakit i britve iz nje.

prijepis

Sadržaj elemenata od legura u čeliku može se odrediti njegovim označavanjem. Svaka od ovih komponenti uvedenih u leguru ima svoju oznaku slova. Na primjer:

• Chrome - Cr.
• Vanadij -V.
• Mangan -Mn.
• Niobium - Nb.
• Tungsten-W.
• Titan je Ti.

Ponekad na početku čeličnog indeksa postoje slova. Svaki od njih ima posebno značenje. Konkretno, slovo „P” znači da je čelik je brzi, „W” označava da je čelična kugla-ležaj, „A” - automat, „E” - .. elektrotehnički itd Visoke čelika kvalitete imaju u svojim alfanumerička oznaka na kraju slovo "A", a posebno kvalitativne sadrže slovo "Š" na samom kraju označavanja.

Učinci elemenata slitine

Prije svega, treba reći da ugljik ima temeljni učinak na svojstva čelika. Taj je element koji povećava koncentraciju povećava čvrstoću i tvrdoću uz smanjenje viskoznosti i plastičnosti. Osim toga, povećana koncentracija ugljika jamči pogoršanje obradivosti rezanjem.

Sadržaj kroma čelika izravno utječe na otpornost na koroziju. Ovaj kemijski element tvori tanki zaštitni oksidni film na površini legure u agresivnom oksidirajućem okolišu. Međutim, da bi se postigao takav učinak, čelik bi trebao biti najmanje 11,7%.

Posebnu pozornost treba posvetiti aluminiju. Koristi se u procesu legiranja čelika za uklanjanje kisika i dušika nakon čišćenja, kako bi se pridonijelo smanjenju starenja legure. Osim toga, aluminij značajno povećava čvrstoću i fluidnost, neutralizira iznimno štetan učinak fosfora.

Vanadij je poseban element za lijevanje, zbog čega legirani alatni čelici dobivaju veliku tvrdoću i čvrstoću. U tom slučaju, žitarica se smanjuje u leguri i povećava se gustoća.

Allocirani čelik, čiji robni marki sadrže volfram, ima veliku tvrdoću i crvenilo. Volfram je također dobar jer potpuno eliminira lomljivost tijekom planiranog oslobađanja legure.

Da bi se povećala otpornost na toplinu, magnetska svojstva i otpornost na značajne udarne opterećenja, čelik je legiran s kobaltom. No, jedan od onih elemenata koji nema nikakav značajan utjecaj na čelik je silicij. Međutim, u onim čeličnim klasama koje su namijenjene za zavarene metalne konstrukcije, silicijska koncentracija nužno mora biti u rasponu od 0,12-0,25%.

Značajno povećava mehanička svojstva magnezijskog čelika. Također se koristi kao desulfurizator u slučaju korištenja izvanstupanjske desulfurizacije lijevanog željeza.

Niskolegirani čelik (njegovi stupnjevi sadrže elemente od legure manje od 2,5%) vrlo često sadrži mangan, što ga čini neophodnim povećanjem tvrdoće, trajnosti, uz održavanje optimalne plastičnosti. No koncentracija ovog elementa bi trebala biti više od 1%, inače neće biti moguće postići navedena svojstva.

Ocjene ugljikovih čelika, rastopljeni za različite građevinske strukture velikih razmjera, sadrže bakar, koji osigurava maksimalnu otpornost na koroziju.

Povećanje čvrstoće, crveni elastičnost, čvrstoću na vlak i otpornost na koroziju u čeliku nužno primjenjuje molibden, koji dodatno povećava otpornost na oksidaciju i metala prilikom zagrijavana na visokim temperaturnim karakteristikama. Zauzvrat, cerium i neodimij se koriste za smanjenje poroznosti legure.

S obzirom na utjecaj elemenata slitine na svojstva čelika, ne možemo ignorirati nikal. Ovaj metal omogućuje čeliku da dobije izvrsnu tvrdoću i čvrstoću, povećava otpornost na plastičnost i udarce i smanjuje temperaturu hladnoće.

Naširoko se koristi kao aditiv za legure i niobij. Njegova koncentracija u 6-10 puta veća od količine potrebne prisutsvtuyuschego ugljika u leguri, eliminira interkristalnu koroziju nehrđajućih čelika i štiti zavarenih spojeva iz krajnje nepoželjan uništenja.

Titanium vam omogućuje da dobijete optimalnu snagu i duktilnost, kao i poboljšate otpornost na koroziju. Ti čelici koji sadrže ovaj aditiv dobro se obrađuju s raznim posebnim alatima na modernim strojevima za rezanje metala.

Uvod u čelik cirkonijeva legura daje priliku da dobije potrebnu granularnost i, ako je potrebno, utječe upravo na rast zrna.

Slučajne nečistoće

Izuzetno nepoželjni elementi koji negativno utječu na kvalitetu čelika su arsen, kositar, antimon. Njihov izgled u leguri uvijek dovodi do činjenice da čelik postaje vrlo krhki preko granica svojih zrna, što je posebno vidljivo prilikom gledanja čeličnih traka i tijekom žarenja nisko-ugljičnih čeličnih razreda.

zaključak

U našem vremenu, utjecaj elemenata slitina na svojstva čelika je prilično dobro proučavan. Stručnjaci su pažljivo analizirali učinak svakog aditiva u leguru. Teoretski omogućuje da znanja metalurzi su u fazi da bi se formirao shematski dijagram čelika u, kako bi se odredio broj potrebnih tehnologije i potrošnog materijala (rude, koncentrira, peleta, i drugih dodataka). Najčešće proizvođači čelika koriste krom, vanadij, kobalt i druge elemente legure, koji su prilično skupi.