Kādas ir tēraudā esošo ķīmisko elementu lomas?

Ķīmisko elementu loma tēraudā

Cilvēki bieži domā par tēraudu kā tīru dzelzi, taču patiesībā tērauds ir balstīts uz dzelzi un apvieno dažādus elementus, piemēram, oglekli, silīciju, mangānu un varu. Šie elementi darbojas kā garšvielas, uzlabojot tērauda veiktspēju attiecībā uz izturību, izturību, izturību pret koroziju un veiktspēju. Tālāk mēs iepazīstināsim ar pamatelementu lomām: oglekli, silīciju, mangānu un varu.

• Mehāniskās īpašības

Ogleklis ir vissvarīgākais tērauda leģējošais elements, kas nosaka tērauda īpašības.

Starp oglekļa un dzelzs atomiem veidojas intersticiāls karbīds, kas palīdz novērst dzelzs atomu deformāciju. Tajā pašā laikā tas palielina tērauda tecēšanas robežu, stiepes izturību un cietību.

Jo augstāks ir oglekļa saturs, jo trauslāki karbīdi ir tēraudā. Augsta-oglekļa tērauds ir pakļauts lūzumiem zemas-temperatūras vidē, savukārt zema-oglekļa tēraudam ir augsta izturība.

• Termiskās apstrādes īpašības

Jo lielāks ir oglekļa saturs, jo augstāka ir tērauda cietība rūdīšanas laikā, kas palielina rūdītā slāņa dziļumu. Ja cietība pēc rūdīšanas nav augsta, tas norāda uz zemu -oglekļa tērauda rūdāmību. Vidēja- un augsta-oglekļa tēraudi nodrošina labāku rūdīšanu, veicot rūdīšanu, kam seko rūdīšana.

• Apstrādes veiktspēja

Jo augstāks ir oglekļa saturs, jo lielāka iespēja, ka metināšanas laikā karstuma{0}}ietekmētajā zonā var rasties plaisas. Parasti metināmā tērauda oglekļa saturam jābūt mazākam vai vienādam ar 20%. Mērens oglekļa saturs (0,3–0,5%) var efektīvi līdzsvarot tērauda cietību un plastiskumu.

• Izturība pret koroziju

Jo lielāks oglekļa saturs, jo vairāk tas palielina elektrisko un ķīmisko parādību neviendabīgumu tēraudā, paātrinot koroziju; Zema-oglekļa tērauds ir mazāk pakļauts rūsai, salīdzinot ar tēraudu ar augstu-oglekļa saturu.

Oglekļa elements

• Mehāniskās īpašības

Ja dzelzs atomi ietver silīciju, iegūtais cietā šķīduma stiprināšanas efekts var uzlabot tērauda tecēšanas robežu un stiepes izturību.

• Fizikālās īpašības

Silīcijs veido aizsargplēvi uz tērauda virsmas, kas var novērst skābekļa invāziju augstā temperatūrā un uzlabot tērauda oksidācijas pretestību un karstumizturību.

• Apstrādes veiktspēja

Silīcija saturs, kas pārsniedz 0,6%, palielina plaisu rašanās risku tērauda metināšanas laikā. Tāpēc silīcija saturs metināšanas tēraudā parasti ir mazāks vai vienāds ar 0,3%.

Silīcijs

• Pamatprocess

Mangāns savienojas ar skābekli izkausētā tēraudā, kas var samazināt skābekļa saturu tēraudā, samazināt oksīdu piemaisījumus un uzlabot tērauda tīrību.

• Termiskās apstrādes process

Mangāns var efektīvi uzlabot tērauda rūdāmību, paplašināt rūdīšanas temperatūras diapazonu un samazināt plaisu dzēšanas risku.

• Apstrādes veiktspēja

Atbilstoša daudzuma mangāna pievienošana tēraudam var uzlabot metinātā metāla stiprību un stingrību, tāpēc apstrādes laikā tēraudam ir mazāka iespēja izveidot plaisas.

 Mangāns

Varš var veidot aizsargkārtu uz tērauda virsmas, novēršot oksidēšanos. Tas efektīvi kontrolē ūdens un skābekļa iekļūšanu, samazinot tērauda rūsēšanas ātrumu.

• Mehāniskās īpašības

Varš var labi integrēties ar dzelzs atomiem, radot cieta šķīduma efektu starp abiem. Tas efektīvi palielina tērauda tecēšanas robežu un stiepes izturību, nesamazinot tā plastiskumu un stingrību.

• Apstrādes veiktspēja

Neliels vara daudzums var samazināt tērauda auksto štancēšanu, maz ietekmēt tā aukstās lieces veiktspēju un samazināt instrumenta nodilumu tērauda ražošanas procesā.

Vara elements