Вплив легуючих елементів на властивості сталі. Види, марки і призначення сталей

Дата:

2020-04-15 15:30:09

Перегляди:

316

Рейтинг:

1Дизлайк 0Любити

Поділитися:

Table of contents:

Сталь – один з самих затребуваних матеріалів у світі сьогодні. Без неї важко уявити будь-яку існуючу будівельний майданчик, машинобудівні підприємства, так і багато інших місць і речей, які нас оточують у повсякденному житті. Разом з тим, цей сплав заліза з вуглецем буває досить різним, тому в цій статті буде розглянуто вплив легуючих елементів на властивості сталі, а також її види, марки і призначення.вплив легуючих елементів на властивості сталі

Загальна інформація

Сьогодні багато марки стали широко застосовуються практично в будь-якій сфері життєдіяльності людини. Це багато в чому пояснюється тим, що в цьому сплаві оптимально поєднується цілий комплекс механічних, фізико-хімічних і технологічних властивостей, які не мають які-небудь інші матеріали. Процес виплавки сталі безперервно вдосконалюється і тому її властивості і якість дозволяють отримати необхідні показники роботи одержуваних у результаті механізмів, деталей та машин.

Класифікація за призначенням

Кожна сталь в залежності від того, для чого вона створена, в обов'язковому порядку може бути зарахована в одну з наступних категорій:

  • Конструкційна.
  • Інструментальна.
  • Спеціального призначення з особливими властивостями.леговані інструментальні сталі

найчисленніший клас – це конструкційні сталі, розроблені для створення різноманітних будівельних конструкцій, приладів, машин. Конструкційні марки поділяються на покращувані, цементуемые, пружинно-ресорні, високоміцні.

Інструментальні сталі диференціюють залежно від того, для якого інструменту вони виробляються: різального, вимірювального і т. д. Само собою, що вплив легуючих елементів на властивості сталі цієї групи також велике.

Більше:

Витратний метод ціноутворення. Плюси і мінуси

Витратний метод ціноутворення. Плюси і мінуси

сьогодні здаються стародавніми радянські часи формування ціни було досить простою справою, що вимагає від економістів лише знання основ математики. При відсутності конкуренції показник ціни не грала тієї ролі, яку він грає зараз. Якщо раніше до ціни ...

Системний підхід в менеджменті

Системний підхід в менеджменті

Системний підхід в менеджменті являє собою спосіб мислення по відношенню до управління і організації. Його не можна плутати з набором різних принципів дії для управлінського апарату. Вперше застосування цього інструменту управління відзначено в кінці...

підприємницька діяльність. її сутність та основні функції

підприємницька діяльність. її сутність та основні функції

Підприємницька діяльність громадянина – це здійснювана на свій страх і ризик самостійна діяльність, метою якої є систематичне отримання прибутку за рахунок продажу робіт, товарів, послуг, використання майна. При цьому громадянин, який здійснює ...

Спеціальні сталі мають свій поділ, яке передбачає наступні групи:

  • Нержавіючі (вони ж коррозионностойкие).
  • Жаропрочные.
  • Жаростойкие.
  • Электротехнические.

Групи сталей за хімічним складом

Класифікацією озвучуються сталі в залежності від утворюють їх хімічних елементів:

  • Вуглецеві марки сталі.
  • Леговані.

При цьому обидві ці групи додатково поділяються ще й за кількістю міститься в них вуглецю на:

  • Низьковуглецеві (карбону менше 0,3%).
  • Середньовуглецеві (концентрація карбону дорівнює 0,3 – 0,7 %).
  • Високовуглецеві (карбону більше 0,7%).легована сталь марки

Що таке легована сталь?

Під цим визначенням слід розуміти стали, в яких містяться, паралельно з постійними домішками, ще й добавки, що впроваджуються в структуру сплаву, з метою збільшення механічних властивостей отриманого в кінцевому рахунку матеріалу.

Кілька слів про якість сталі

Цей параметр даного сплаву має на увазі під собою сукупність властивостей, які, в свою чергу, обумовлюються безпосередньо процесом його виробництва. До таких характеристикам, яким підкоряються і леговані інструментальні сталі, відносяться:

  • Хімічний склад.
  • Однорідність структури.
  • Технологічність.
  • Механічні властивості.

Якість будь-якої стали безпосередньо залежить від того, скільки міститься в ній кисню, водню, азоту, сірки і фосфору. Також не останню роль відіграє і метод одержання сталі. Найточнішим з точки зору попадния в потрібний діапазон домішок є сопособ виплавки сталі в електропечах.хром, ванадій

Легована сталь і зміна її властивостей

Легована сталь, марки якої містять у своїй маркуванні літерні позначення вводяться примусово елементів, змінює свої властивості не тільки від цих сторонніх речовин, але і також від їх взаємної дії між собою.

Якщо розглядати конкретно вуглець, то по взаємодії з ним легуючі елементи можна умовно розділити на дві великі групи:

  • Елементи, які формують з вуглецем хімічну сполуку (карбід) – молібден, хром, ванадій, вольфрам, марганець.
  • Елементи, що не створюють карбідів – кремній, алюміній, нікель.

Варто зауважити, що сталі, які легируются карбидобразующими речовинами, мають дуже високу твердість і підвищений опір зносу.

Низьколегована сталь (марки: 20ХГС2, 09Г2, 12Г2СМФ, 12ХГН2МФБАЮ та інші). Особливе місце займає сплав 13Х, який досить твердий для виготовлення з нього хірургічного, гравірувального, ювелірного обладнання, бритв.

Розшифровка

Зміст легуючих елементів в сталі можна визначити за її маркуванні. Кожна з таких вводяться в сплав складових має своє літерне позначення. Наприклад:

  • Хром – Cr.
  • Ванадій –V.
  • Марганець –Mn.
  • Ніобій – Nb.
  • Вольфрам –W.
  • Титан – Ti.

Іноді на початку індексу марки сталі стоять літери. Кожна з них несе особливий сенс. Зокрема, літера "Р" означає, що сталь є швидкорізальної, "Ш" сигналізує, що сталь шарикоподшипниковая, "А" – автоматна, "Е" – електротехнічна і т. д. Високоякісні сталі мають в своєму цифро-буквеному позначенні в кінці літеру "А", а особливо якісні містять в самому кінці маркування букву "Ш".низьколегована сталь марки

Вплив легуючих елементів

В першу чергу слід сказати, що основний вплив на властивості сталі має вуглець. Саме цей елемент забезпечує з підвищенням своєї концентрації збільшення міцності і твердості при зниженні в'язкості і пластичності. Крім того, підвищена концентрація вуглецю гарантує погіршення оброблюваності різанням.

Зміст хрому в сталі безпосередньо впливає на її корозійну стійкість. Цей хімічний елемент формує на поверхні сплаву в агресивному окислювальному середовищі тонку захисну оксидну плівку. Однак для досягнення такого ефекту хрому в сталі повинна бути не менше 11,7%.

Особливої уваги заслуговує алюміній. Його застосовують у процесі легування сталі для видалення кисню і азоту після її продування, щоб посприяти зменшенню старіння сплаву. Крім того, алюміній значно підвищує ударну в'язкість і плинність, нейтралізує вкрай шкідливий вплив фосфору.

Ванадій – це особливий легирующий елемент, завдяки якому леговані інструментальні сталі отримують високу твердість і міцність. При цьому в сплаві зменшується зерно і підвищується щільність.

Легована сталь, марки якої містять вольфрам, наділена високою твердістю і красностойкостью. Вольфрам гарний також і тим, що він повністю усуває крихкість під час запланованої відпустки сплаву.

Для збільшення жароміцності, магнітних властивостей і опору значним ударним навантаженням сталь легують кобальтом. А от одним із тих елементів, який не виявляє будь-якого істотного впливу на сталь, є кремній. Однак у тих марках сталі, які призначені для зварних металоконструкцій, концентрація кремнію обов'язково повинна бути в межах 0,12-0,25 %.вуглецеві марки сталі

Значно підвищує механічні властивості сталі магній. Його також використовують як десульфуратора у разі використання внедоменной десульфурації чавуну.

Низьколегована сталь (марки її містять легуючих елементів менше 2,5%) дуже часто містить марганець, що забезпечує їй неодмінна збільшення твердості, зносостійкості при збереженні оптимальної пластичності. Але при цьому концентрація цього елемента повинна бути більше 1%, інакше не вийде досягти зазначених властивостей.

Вуглецеві марки сталі, виплавлюваної для різних масштабних будівельних конструкцій, що містять у собі мідь, яка забезпечує максимальні антикорозійні властивості.

Для збільшення красностойкости, пружності, межі міцності при розтягуванні і стійкості до корозії сталь обов'язково вводять молібден, який також ще і підвищує опір окисленню металу при нагріванні до високих температурних показників. У свою чергу церій і неодим застосовуються для зниження пористості сплаву.

Розглядаючи вплив легуючих елементів на властивості стали, не можна обійти увагою і нікель. Даний метал дозволяє стали отримати чудову прожарювана і міцність, підвищити пластичність і ударостійкість і знизити межу холодноламкості.

Дуже широко використовується як легуючі добавки і ніобій. Його концентрація, в 6-10 разів перевищує кількість обов'язково присутсвтующего вуглецю в сплаві, дозволяє усунути межкристаллитную корозію марки нержавіючої сталі і оберігає зварні шви від вкрай небажаного руйнування.

Титан дозволяє отримати оптимальні показники міцності і пластичності, а також поліпшити корозійну стійкість. Ті, які містить цю добавку, дуже добре піддаються обробці різним інструментом спеціального призначення на сучасних металорізальних верстатах.

Введення в сталевий сплав цирконію дає можливість отримати необхідну зернистість і при необхідності впливати саме на зростання зерна.

вміст хрому в сталі

Випадкові домішки

Вкрай небажаними елементами, які дуже негативно позначаються на якості сталі, є миш'як, олово, сурма. Їх поява в сплаві завжди призводить до того, сталь стає дуже крихкою по своїх кордонів зерен, що особливо помітно при намотці сталевих стрічок і в процесі відпалу низьковуглецевих марок сталей.

Висновок

У наш час вплив легуючих елементів на властивості стали досить добре вивчено. Фахівці ретельно провели аналіз впливу кожної добавки в сплаві. Отримані теоретичні знання дозволяють металургам вже на етапі оформлення замовлення сформувати принципову схему виплавки сталі, визначитися з технологією і кількістю необхідних витратних матеріалів (руди, концентрату, окатишів, присадок та іншого). Найбільш часто сталеплавильники використовую хром, ванадій, кобальт та інші легуючі елементи, які є досить дорогими.


Article in other languages:

AR: https://tostpost.com/ar/business/21888-the-effect-of-alloying-elements-on-properties-of-steel-kinds-grades-an.html

BE: https://tostpost.com/be/b-znes/39393-uply-leg-ruyuchyh-elementa-na-lasc-vasc-stal-v-dy-mark-pryznachenne-st.html

DE: https://tostpost.com/de/business/38905-der-einfluss-der-legierungselemente-auf-die-eigenschaften-des-stahls-a.html

En: https://tostpost.com/business/33063-the-effect-of-alloying-elements-on-properties-of-steel-kinds-grades-an.html

ES: https://tostpost.com/es/centro-de/38684-la-influencia-de-elementos-de-aleaci-n-en-las-propiedades-del-acero-ti.html

HI: https://tostpost.com/hi/business/23484-alloying.html

JA: https://tostpost.com/ja/business/21481-the-effect-of-alloying-elements-on-properties-of-steel-kinds-grades-an.html

KK: https://tostpost.com/kk/biznes/39778-leg-rleush-elementterd-bolattar-asietter-ne-ser-asietter-boldy-t-rler-.html

PL: https://tostpost.com/pl/biznes/41518-wp-yw-dodatk-w-stopowych-na-w-a-ciwo-ci-stali-rodzaje-marki-i-zastosow.html

PT: https://tostpost.com/pt/neg-cios/41164-a-influ-ncia-de-elementos-de-liga-nas-propriedades-do-a-o-tipos-marcas.html

TR: https://tostpost.com/tr/business/36325-etkisi-ala-m-elementlerinin-zellikleri-elik-t-rl-marka-ve-hedef-elik.html

ZH: https://tostpost.com/zh/business/23854-the-effect-of-alloying-elements-on-properties-of-steel-kinds-grades-an.html






Alin Trodden - автор статті, редактор
"Привіт, Я Алін Тродден. Я пишу тексти, читаю книги і шукаю враження. І я непогано вмію розповідати вам про це. Я завжди радий брати участь у цікавих проектах."

Примітка (0)

Ця стаття не має коментарів, будьте першим!

Додати коментар

Новини

Атомні авіаносці Росії і їх технічні характеристики

Атомні авіаносці Росії і їх технічні характеристики

Атомні авіаносці – це кораблі новітнього покоління, які доступні тільки провідним державам світу. Однак при цьому у складі російського ВМФ вони практично не значаться. У чому ж проблема? Чому Російська Федерація, яка за бага...

Види піску, їх характеристики, добування і застосування

Види піску, їх характеристики, добування і застосування

Пісок являє собою осадову гірську породу і штучний матеріал, який має у складі фракції гірських порід. Досить часто він складається з мінеральної кварцу, який являє собою речовина, зване діоксидом кремнію. Якщо мова йде про природ...

Бетонно-розчинний вузол. Мобільний бетонний завод

Бетонно-розчинний вузол. Мобільний бетонний завод

Бетонно-розчинний вузол – це установка для виготовлення бетону. Якщо проводити порівняння із заводом, то відмінність буде полягати в комплектації. Однак за допомогою даного устаткування є можливість виготовляти всі марки бет...

Технологія AGM в акумуляторних батареях

Технологія AGM в акумуляторних батареях

Акумуляторні батареї застосовуються в багатьох галузях, але масового споживача ближче всього транспортна техніка. І в цій же сфері найбільш яскраво проявляються слабкі місця таких елементів живлення. Проблеми в процесі експлуатаці...

Кенес Ракішев, казахстанський підприємець: біографія, особисте життя

Кенес Ракішев, казахстанський підприємець: біографія, особисте життя

Кенес Ракішев, біографія якого описана в цій статті, - відомий казахстанський бізнесмен. Одночасно він – тримач основного пакету акцій компанії «Казкоммеррцбанк» і венчурний інвестор. Кенес Хамитович воліє займат...

Де кращий рибний ринок в Росії?

Де кращий рибний ринок в Росії?

Хтось любить ходити на ринок, для інших це суще покарання, але більшість людей сходяться на тому, що це необхідність, щоб вибрати свіжі продукти за невисокими цінами. При цьому рибний ринок – це окрема категорія. Навіть у ве...