Staal: samestelling, eienskappe, tipes en toepassings. Samestelling van vlekvrye staal

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Baie mense weet dat staal 'n produk is wat verkry word in die proses om ander elemente te smelt. Maar wat? Wat is in staal? Vandag is hierdie stof 'n vervormbare legering van yster met koolstof (die hoeveelheid daarvan is 2,14%), sowel as 'n klein deel van ander elemente.

Algemene inligting

Dit is opmerklik dat staal 'n legering is wat presies tot 2,14% koolstof in sy samestelling het. 'n Legering wat meer as 2,14% koolstof bevat, word reeds gietyster genoem.

Dit is bekend dat die samestelling van koolstofstaal en gewone staal nie dieselfde is nie. As die gewone substraat koolstof en ander legerings- (verbeterende) komponente insluit, is daar geen legeringselemente in die koolstofhoudende produk nie. As ons praat oor legeringstaal, dan is die samestelling daarvan baie ryker. Ten einde die werkverrigting van hierdie materiaal te verbeter, word elemente soos Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti, ens by die samestelling daarvan gevoeg Dit is belangrik om daarop te let dat die beste eienskappe van hierdie stof is verskaf presies deur gelegeerde komplekse by te voeg, nie een of twee stowwe nie.

Klassifikasie

Spandeerklassifikasie van die materiaal wat ons oorweeg, kan op verskeie aanwysers gebaseer word:

• Die eerste aanwyser is die chemiese samestelling van die staal.
• Die tweede is die mikrostruktuur, wat ook baie belangrik is.
• Natuurlik verskil staal in hul kwaliteit en produksiemetode.
• Elke tipe staal het ook sy eie toepassing.

In meer besonderhede kan die samestelling oorweeg word deur die voorbeeld van die chemiese samestelling te gebruik. Op hierdie basis word nog twee tipes onderskei - dit is gelegeerde en koolstofstaal.

Onder koolstofstaal is daar drie variëteite, waarvan die belangrikste verskil die kwantitatiewe inhoud van koolstof is. As die stof minder as 0,3% koolstof bevat, word dit as lae-koolstof geklassifiseer. Die inhoud van hierdie stof in die streek van 0,3% tot 0,7% vertaal die finale produk in die kategorie van medium koolstofstaal. As die legering meer as 0,7% koolstof bevat, word die staal as hoë-koolstof geklassifiseer.

Met legeringstaal is dinge omtrent dieselfde. As die samestelling van die materiaal minder as 2,5% legeringselemente bevat, word dit as laaggelegeerd beskou, van 2,5% tot 10% - medium-gelegeerd, en vanaf 10% en hoër - hooggelegeerd.

Mikrostruktuur

Die mikrostruktuur van staal verskil na gelang van die toestand daarvan. As die legering uitgegloei word, sal die struktuur daarvan verdeel word in karbied, ferritiese, austenitiese, ensovoorts. Met 'n genormaliseerde mikrostruktuur van die stof kan die produk pêrelieties, martensieties of austenities wees.

Die samestelling en eienskappe van staal bepaal of 'n produk aan een van hierdie drie klasse behoort. Die minste gelegeerde en koolstofstaal is die pêrelietiese klas, die mediums is martensieties, en die hoë inhoud van legeringselemente of koolstof vertaal dit in die kategorie van austenitiese staal.

Produksie en kwaliteit

Dit is belangrik om daarop te let dat 'n legering soos staal 'n paar negatiewe elemente kan insluit, waarvan die hoë inhoud die werkverrigting van die produk vererger. Hierdie stowwe sluit swael en fosfor in. Afhangende van die inhoud van hierdie twee elemente, word die samestelling en tipes staal in die volgende vier kategorieë verdeel:

• Privaat staal. Dit is 'n legering van gewone geh alte, wat tot 0,06% swael en tot 0,07% fosfor bevat.
• Kwaliteit. Die inhoud van bogenoemde stowwe in hierdie staal word verminder tot 0,04% swael en 0,035% fosfor.
• Hoë geh alte. Bevat slegs tot 0,025% van beide swael en fosfor.
• Die hoogste geh alte legering word toegeken as die persentasie swael nie meer as 0,015 is nie, en fosfor nie meer as 0,025% is nie.

As ons praat oor die produksieproses van 'n gewone legering, dan word dit meestal in oophaard-oonde of in Bessmerov, Thomas-omsetters verkry. Hierdie produk word in groot blokke gegooi. Dit is belangrik om te verstaan dat die samestelling van staal, sy struktuur, sowel as sy kwaliteitseienskappe en -eienskappe presies bepaal word deur die metode van vervaardiging.

Om hoë-geh alte staal te verkry word ook gebruikoopherd-oonde, die smeltproses is egter strenger om 'n kwaliteit produk te verkry.

Die smelt van staal van hoë geh alte word slegs in elektriese oonde uitgevoer. Dit is te wyte aan die feit dat die gebruik van hierdie tipe industriële toerusting 'n byna minimum inhoud van nie-metaal bymiddels waarborg, dit wil sê, dit verminder die persentasie swael en fosfor.

Om 'n legering van besonder hoë geh alte te verkry, wend hulle hulle tot die metode van elektroslaghersmelting. Die vervaardiging van hierdie produk is slegs moontlik in elektriese oonde. Na die einde van die vervaardigingsproses word hierdie staal altyd slegs gelegeer verkry.

Soorte legerings volgens toepassing

Natuurlik beïnvloed 'n verandering in die samestelling van staal die werkverrigting van hierdie materiaal grootliks, wat beteken dat die omvang van die gebruik daarvan ook verander. Daar is struktuurstaal wat gebruik kan word in konstruksie, koue vorming, omhulselharding, tempereerbaar, hoë sterkte, ensovoorts.

As ons praat oor boustaal, dan sluit dit meestal medium-koolstof, sowel as lae-legeringslegerings in. Aangesien hulle hoofsaaklik vir die bou van geboue gebruik word, is die belangrikste eienskap vir hulle goeie sweisbaarheid. Geharde staal word meestal vir verskeie onderdele gebruik, waarvan die hoofdoel is om te werk onder toestande van oppervlakslytasie en dinamiese laai.

Ander staalsoorte

Aan ander soorte staal kan verbeter word toegeskryf. Hierdie tipe legering word slegs na hittebehandeling gebruik. Die legering word onderworpe aan hoë temperature vir blus, en dan onderwerp aan tempering in enige omgewing.

Die tipe hoësterkte staalsoorte sluit dié in waarin, na die keuse van die chemiese samestelling, sowel as nadat hulle hittebehandeling ondergaan het, die sterkte byna 'n maksimum bereik, dit wil sê ongeveer twee keer soveel as dié van die gewone tipe van hierdie produk.

Verstaal kan ook onderskei word. Dit is 'n legering wat, as gevolg van sy produksie, die beste eienskappe ontvang het in terme van elastiese limiet, lasweerstand en moegheid.

Vlekvrye staalsamestelling

Vlekvrye staal is allooitipe. Die hoofeienskap daarvan is hoë korrosiebestandheid, wat verkry word deur 'n element soos chroom by die samestelling van die legering te voeg. In sommige situasies kan nikkel, vanadium of mangaan in plaas van chroom gebruik word. Dit is opmerklik dat deur die materiaal te smelt en die nodige elemente daarby te voeg, dit die eienskappe van een van drie grade vlekvrye staal kan verkry.

Die samestelling van hierdie tipe legering is natuurlik anders. Die eenvoudigste is konvensionele legerings met verhoogde korrosiebestandheid 08 X 13 en 12 X 13. Die volgende twee tipes van hierdie korrosiebestande legering moet hoë weerstand hê nie net by normale nie, maar ook by verhoogde temperature.