פלדה היא למעשה ברזל ופחמן alloyed עם אלמנטים נוספים מסוימים. תהליך של נתוך משמש כדי לשנות את ההרכב הכימי של פלדה ולשפר את תכונותיו על פני פחמן פלדה או להתאים אותם כדי לענות על הדרישות של יישום מסוים.
היתרונות של סוכני נתוך פלדה:
אלמנטים נתוך שונים כל אחד יש השפעה משלהם על המאפיינים של פלדה. חלק מהתכונות שניתן לשפר באמצעות נתוך כוללים:
- ייצוב austenite : אלמנטים כגון ניקל , מנגן , קובלט , נחושת להגדיל את טווח הטמפרטורות שבו austenite קיים.
- מייצב פריט : כרום , טונגסטן , מוליבדן , ונדיום, אלומיניום וסיליקון יכולים להשפיע על הפחתת המסיסות של פחמן באוסטניט. זה גורם לעלייה בכמות carbides פלדה ו מקטין את טווח הטמפרטורה שבה austenite קיים.
- קרביד להרכיב : מתכות קטנות רבות, כולל כרום , טונגסטן, מוליבדן, טיטניום , ניוביום, טנטלום וזירקוניום, טופס carbides חזק כי - פלדה - להגביר את קשיות וכוח. פלדות כאלה משמשים לעתים קרובות כדי להפוך פלדה במהירות גבוהה פלדה עבודה כלי עבודה.
- Graphitizing : הסיליקון, ניקל, קובלט, ואלומיניום יכול להקטין את היציבות של carbides פלדה, לקדם את התמוטטות ואת היווצרות של גרפיט חינם.
- ירידה של ריכוז eutectoid : טיטניום, מוליבדן, טונגסטן, סיליקון, כרום, וניקל כל נמוך ריכוז eutectoid של פחמן.
- להגביר את ההתנגדות קורוזיה : אלומיניום, סיליקון כרום טופס שכבת תחמוצת שכבת על פני השטח של פלדה, ובכך להגן על המתכת מפני הידרדרות נוספת בסביבות מסוימות.
נפוץ פלדה סגסוגת סוכנים:
להלן רשימה של אלמנטים נתוך נפוץ ההשפעה שלהם על פלדה (תוכן סטנדרטי בסוגריים):
- אלומיניום (0.95-1.30%): deoxidizer. משמש להגביל את הצמיחה של דגנים austenite.
- בורון (0.001-0.003%): סוכן hardenability המשפר deformability ו machinability. בורון נוסף פלדה מלאה נהרג רק צריך להוסיף בכמויות קטנות מאוד יש אפקט התקשות. תוספות של בורון הם היעילים ביותר פלדות פחמן נמוכה.
- כרום (0.5-18%): מרכיב מרכזי של פלדות אל חלד. מעל 12 אחוז תוכן, כרום משפר באופן משמעותי את ההתנגדות קורוזיה. המתכת גם משפר hardenability, כוח, בתגובה לטיפול בחום ללבוש התנגדות.
- קובלט : משפר את הכוח בטמפרטורות גבוהות וחדירות מגנטית.
- נחושת (0.1-0.4%): בדרך כלל נמצא כסוכן שיורי פלדות, נחושת הוא הוסיף גם לייצר התקשות תכונות משקעים ולהגדיל עמידות בפני קורוזיה.
- עופרת : אמנם כמעט בלתי מסיסים פלדה נוזלית או מוצקה, להוביל הוא הוסיף לפעמים פלדות פחמן באמצעות פיזור מכני במהלך לשפוך על מנת לשפר machinability.
- מנגן (0.25-13%): מגביר כוח בטמפרטורות גבוהות על ידי ביטול היווצרות של גופריתי ברזל. מנגן גם משפר hardenability, משיכות ללבוש התנגדות. כמו ניקל, מנגן הוא מרכיב יוצרי austenite וניתן להשתמש בו AISI 200 סדרה של פלדות אל חלד Austenitic כתחליף ניקל.
- מוליבדן (0.2-5.0%): נמצא בכמויות קטנות פלדות אל חלד, מוליבדן מגביר hardenability וכוח, במיוחד בטמפרטורות גבוהות. משמש לעתים קרובות פלדות austenitic כרום ניקל, מוליבדן מגן מפני קורעת קורוזיה הנגרמת על ידי כלורידים וכימיקלים גופרית.
- ניקל (2-20%): אלמנט נתוך נוסף קריטי פלדות אל חלד, ניקל הוא הוסיף על תוכן מעל 8% כדי גבוהה כרום נירוסטה. ניקל מגביר כוח, כוח ההשפעה וקשיחות, תוך שיפור ההתנגדות לחמצון וקורוזיה. זה גם מגביר קשיחות בטמפרטורות נמוכות כאשר הוסיף בכמויות קטנות.
- ניוביום : יש את היתרון של ייצוב פחמן על ידי יצירת carbides קשה, ולכן, הוא נמצא לעתים קרובות פלדות טמפרטורה גבוהה. בכמויות קטנות, niobium יכול להגדיל באופן משמעותי את כוח התשואה, ובמידה פחותה, את חוזק מתיחה של פלדות כמו גם יש משקעים מתונים חיזוק האפקט.
- חנקן : מגביר את יציבות austenitic של פלדות אל חלד ומשפר כוח התשואה פלדות כאלה.
- זרחן: זרחן הוא הוסיף לעתים קרובות עם גופרית כדי לשפר machinability פלדות סגסוגת נמוכה. זה גם מוסיף כוח ומגביר עמידות בפני קורוזיה.
- סלניום : הגדלת machinability.
- הסיליקון (0.2-2.0%): מטלואיד זה משפר כוח, גמישות, עמידות חומצית ומביא לגודל גרגר גדול יותר, ובכך מוביל לחדירות מגנטית גדולה יותר. בגלל סיליקון משמש סוכן deoxidizing בייצור של פלדה , זה כמעט תמיד נמצא אחוז כלשהו בכל ציונים של פלדה.
- גופרית (0.08-0.15%): נוסף כמויות קטנות, גופרית משפר machinability ללא וכתוצאה מכך קוצר חם. עם תוספת של קיצור חם מנגן מופחת עוד יותר בשל העובדה כי גופרית מנגן יש נקודת התכה גבוהה יותר מאשר ברזל גופרתי.
- טיטניום : משפר הן כוח התנגדות קורוזיה תוך הגבלת גודל התבואה austenite. ב 0.25-0.60 אחוז תוכן טיטניום, פחמן משלב עם טיטניום, המאפשר כרום להישאר גבולות תבואה ולהתנגד חמצון.
- טונגסטן : מייצר carbides יציב מזין גודל התבואה כדי להגדיל את קשיות, במיוחד בטמפרטורות גבוהות.
- ונדיום (0.15%): כמו טיטניום וניוביום, ונדיום יכול לייצר carbides יציב להגדיל את הכוח בטמפרטורות גבוהות. על ידי קידום מבנה גרגר דק, משיכות יכול להישמר.
- זירקוניום (0.1%): מגביר את הכוח ומגביל את גודל הדגנים. כוח ניתן להגדיל במידה ניכרת בטמפרטורות נמוכות מאוד (מתחת להקפיא). פלדה זה כולל זירקוניום עד לתוכן על 0.1% יהיה גודל דגנים קטנים יותר להתנגד לשבר.
מקורות: SubsTech. חומרים וטכנולוגיה. השפעת אלמנטים נתוך על מאפייני פלדה. (www.substech.com) Chase סגסוגות. ההשפעות של אלמנטים נתוך פלדה. (www.chasealloys.co.uk)
עקוב אחר Terence ב- Google+