Keluli: komposisi, sifat, jenis dan aplikasi. Komposisi keluli tahan karat

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Ramai orang tahu bahawa keluli adalah produk yang diperoleh dalam proses peleburan unsur lain. Tapi apa? Apa yang ada dalam keluli? Hari ini, bahan ini ialah aloi besi yang boleh diubah bentuk dengan karbon (jumlahnya ialah 2.14%), serta sebahagian kecil unsur lain.

Maklumat am

Perlu diperhatikan bahawa keluli ialah aloi yang mempunyai tepat sehingga 2, 14% karbon dalam komposisinya. Aloi yang mengandungi lebih daripada 2.14% karbon sudah pun dipanggil besi tuang.

Adalah diketahui bahawa komposisi keluli karbon dan keluli biasa adalah tidak sama. Jika substrat biasa termasuk karbon dan komponen pengaloian lain (penambahbaikan), maka tiada unsur pengaloian dalam produk berkarbon. Jika kita bercakap tentang keluli aloi, maka komposisinya lebih kaya. Untuk meningkatkan prestasi bahan ini, unsur-unsur seperti Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti, dll. ditambahkan pada komposisinya. Adalah penting untuk diperhatikan bahawa sifat terbaik bahan ini adalah disediakan dengan tepat dengan menambahkan kompleks aloi, bukan satu atau dua bahan.

Klasifikasi

Perbelanjaanpengelasan bahan yang kami pertimbangkan boleh berdasarkan beberapa petunjuk:

• Penunjuk pertama ialah komposisi kimia keluli.
• Yang kedua ialah struktur mikro, yang juga sangat penting.
• Sudah tentu, keluli berbeza dalam kualiti dan kaedah pengeluarannya.
• Selain itu, setiap jenis keluli mempunyai aplikasinya sendiri.

Secara lebih terperinci, komposisi boleh dipertimbangkan menggunakan contoh komposisi kimia. Atas dasar ini, dua lagi jenis dibezakan - ini adalah keluli aloi dan karbon.

Di antara keluli karbon, terdapat tiga jenis, perbezaan utamanya ialah kandungan kuantitatif karbon. Jika bahan mengandungi kurang daripada 0.3% karbon, maka ia dikelaskan sebagai karbon rendah. Kandungan bahan ini di rantau ini dari 0.3% hingga 0.7% menterjemah produk akhir ke dalam kategori keluli karbon sederhana. Jika aloi mengandungi lebih daripada 0.7% karbon, maka keluli dikelaskan sebagai karbon tinggi.

Dengan keluli aloi, perkara adalah lebih kurang sama. Jika komposisi bahan mengandungi kurang daripada 2.5% unsur pengaloian, maka ia dianggap aloi rendah, daripada 2.5% hingga 10% - aloi sederhana, dan daripada 10% dan ke atas - aloi tinggi.

Mikrostruktur

Struktur mikro keluli berbeza bergantung pada keadaannya. Sekiranya aloi itu disepuhlindapkan, maka strukturnya akan dibahagikan kepada karbida, ferit, austenit, dan sebagainya. Dengan struktur mikro bahan yang dinormalkan, produk boleh menjadi pearlitik, martensitik atau austenit.

Komposisi dan sifat keluli menentukan sama ada sesuatu produk tergolong dalam salah satu daripada tiga kelas ini. Keluli beraloi dan karbon yang paling sedikit ialah kelas pearlitik, yang sederhana adalah martensit, dan kandungan unsur pengaloian atau karbon yang tinggi menterjemahkannya ke dalam kategori keluli austenit.

Pengeluaran dan kualiti

Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa aloi seperti keluli mungkin mengandungi beberapa unsur negatif, kandungan tinggi yang memburukkan prestasi produk. Bahan-bahan ini termasuk sulfur dan fosforus. Bergantung kepada kandungan kedua-dua elemen ini, komposisi dan jenis keluli dibahagikan kepada empat kategori berikut:

• Keluli persendirian. Ini adalah aloi dengan kualiti biasa, mengandungi sehingga 0.06% sulfur dan sehingga 0.07% fosforus.
• Kualiti. Kandungan bahan di atas dalam keluli ini dikurangkan kepada 0.04% sulfur dan 0.035% fosforus.
• Kualiti tinggi. Hanya mengandungi sehingga 0.025% daripada kedua-dua sulfur dan fosforus.
• Ali kualiti tertinggi ditetapkan jika peratusan sulfur tidak lebih daripada 0.015, dan fosforus tidak lebih daripada 0.025%.

Jika kita bercakap tentang proses pengeluaran aloi biasa, maka paling kerap ia diperolehi dalam relau perapian terbuka atau di Bessmerov, penukar Thomas. Produk ini dituangkan ke dalam jongkong besar. Adalah penting untuk memahami bahawa komposisi keluli, strukturnya, serta ciri kualiti dan sifatnya ditentukan dengan tepat oleh kaedah pembuatannya.

Untuk mendapatkan keluli berkualiti tinggi juga digunakanrelau perapian terbuka, bagaimanapun, proses peleburan adalah lebih ketat untuk mendapatkan produk yang berkualiti.

Pencairan keluli berkualiti tinggi hanya dilakukan dalam relau elektrik. Ini disebabkan oleh fakta bahawa penggunaan peralatan industri jenis ini menjamin kandungan bahan tambahan bukan logam yang hampir minimum, iaitu mengurangkan peratusan sulfur dan fosforus.

Untuk mendapatkan aloi yang sangat berkualiti tinggi, mereka menggunakan kaedah pencairan semula elektroslag. Pengeluaran produk ini hanya boleh dilakukan dalam relau elektrik. Selepas tamat proses pembuatan, keluli ini sentiasa diperolehi hanya dalam aloi.

Jenis aloi mengikut penggunaan

Sememangnya, perubahan dalam komposisi keluli sangat mempengaruhi prestasi bahan ini, yang bermaksud bahawa skop penggunaannya juga berubah. Terdapat keluli struktur yang boleh digunakan dalam pembinaan, pembentukan sejuk, pengerasan kotak, mudah terbaja, kekuatan tinggi dan sebagainya.

Jika kita bercakap tentang membina keluli, maka ia paling kerap termasuk karbon sederhana, serta aloi rendah. Oleh kerana ia digunakan terutamanya untuk pembinaan bangunan, ciri yang paling penting bagi mereka ialah kebolehkimpalan yang baik. Keluli yang dikeraskan kes paling kerap digunakan untuk pelbagai bahagian, tujuan utamanya adalah untuk berfungsi dalam keadaan haus permukaan dan pemuatan dinamik.

Keluli lain

Kepada jenis keluli lain boleh dikaitkan dengan peningkatan. Aloi jenis ini hanya digunakan selepas rawatan haba. Aloi tertakluk kepada suhu tinggi untuk pelindapkejutan, dan kemudian tertakluk kepada pembajaan dalam sebarang persekitaran.

Jenis keluli berkekuatan tinggi termasuk yang, selepas memilih komposisi kimia, serta selepas menjalani rawatan haba, kekuatannya mencapai hampir maksimum, iaitu, lebih kurang dua kali ganda lebih banyak daripada biasa. jenis produk ini.

Keluli spring juga boleh dibezakan. Ini adalah aloi yang, hasil daripada pengeluarannya, telah menerima kualiti terbaik dari segi had keanjalan, rintangan beban dan keletihan.

Komposisi keluli tahan karat

Keluli tahan karat ialah jenis aloi. Sifat utamanya ialah rintangan kakisan yang tinggi, yang dicapai dengan menambahkan unsur seperti kromium kepada komposisi aloi. Dalam sesetengah situasi nikel, vanadium atau mangan boleh digunakan sebagai ganti kromium. Perlu diingat bahawa dengan mencairkan bahan dan menambah unsur yang diperlukan padanya, ia boleh memperoleh sifat salah satu daripada tiga gred keluli tahan karat.

Komposisi jenis aloi ini, sudah tentu, berbeza. Yang paling mudah ialah aloi konvensional dengan peningkatan rintangan kakisan 08 X 13 dan 12 X 13. Dua jenis aloi kalis kakisan yang seterusnya harus mempunyai rintangan yang tinggi bukan sahaja pada normal, tetapi juga pada suhu tinggi.