عناصر آلیاژی و خواص آنها آلیاژ مناسب فولاد
فولاد آلیاژی، فولادی حاوی مواد افزودنی آلیاژی خاص است که امکان تغییر قابل توجهی تعدادی از مکانیکی و مکانیکی آن را فراهم می کند. خواص فیزیکی. در این مقاله خواهیم فهمید که طبقه بندی فولادهای آلیاژی چیست و همچنین علائم آنها را در نظر خواهیم گرفت.
طبقه بندی فولادهای آلیاژی
- (تا 0.25٪ کربن)؛
- فولادهای کربن متوسط (تا 0.25٪ تا 0.65٪ کربن)؛
- (بیش از 0.65 درصد کربن).
بسته به مقدار کل عناصر آلیاژی که فولاد آلیاژی دارد، می تواند به یکی از سه دسته تعلق داشته باشد:
- آلیاژ کم (بیش از 2.5٪)؛
- آلیاژ متوسط (بیش از 10٪)؛
- بسیار آلیاژی (از 10٪ تا 50٪).
خواص فولادهای آلیاژی با ساختار داخلی آنها تعیین می شود. بنابراین، طبقه بندی فولادهای آلیاژی مستلزم تقسیم بندی به طبقات زیر است:
- hypoeutectoid - ترکیب حاوی فریت اضافی است.
- eutectoid - فولاد دارای ساختار پرلیت است.
- هایپریوتکتوئید - ساختار آنها حاوی کاربیدهای ثانویه است.
- لدبوریت - ساختار شامل کاربیدهای اولیه است.
به روش خودم کاربرد عملیفولادهای ساختاری آلیاژی می توانند: سازه ای (تقسیم شده به ماشین سازی یا ساختمانی) و همچنین فولادهای با خواص ویژه.
هدف از فولادهای آلیاژی ساختاری:
- مهندسی مکانیک - برای تولید قطعات مکانیزم های مختلف، ساختارهای بدنه و موارد مشابه استفاده می شود. تفاوت آنها در این است که در اکثر موارد تحت عملیات حرارتی قرار می گیرند.
- ساخت و ساز - اغلب در ساخت سازه های فلزی جوش داده شده و عملیات حرارتیدر موارد نادر در معرض.
طبقه بندی فولادهای آلیاژی مهندسی به شرح زیر است.
- آنها به طور فعال برای تولید قطعات در نظر گرفته شده برای استفاده در بخش انرژی (به عنوان مثال، اجزای توربین های بخار) استفاده می شوند و همچنین برای ساخت بست های مهم استفاده می شوند. کروم، مولیبدن و وانادیم به عنوان افزودنی های آلیاژی استفاده می شود. فولادهای مقاوم در برابر حرارت به فولادهای متوسط کربن، آلیاژی متوسط و پرلیتی گفته می شود.
- فولادهای بهبود یافته (از دسته فولادهای با کربن متوسط، کم آلیاژ و متوسط) که در آنها از سخت شدن استفاده می شود، برای ساخت قطعات با بارهای سنگین که بارهای متغیر را تجربه می کنند، استفاده می شود. آنها در حساسیت به تمرکز تنش در قطعه کار متفاوت هستند.
- فولادهای سخت شده (از دسته فولادهای کم کربن، کم آلیاژ و متوسط) همانطور که از نام آن پیداست، دچار کربوریزاسیون و سپس سخت شدن می شوند. از آنها برای ساخت انواع چرخ دنده ها، شفت ها و سایر قطعات مشابه استفاده می شود.
طبقه بندی فولادهای آلیاژی ساختمانی مستلزم تقسیم آنها به انواع زیر است:
- فله - فولاد کم آلیاژ به شکل لوله، محصولات شکل و ورق.
- ساخت پل - برای پل های جاده ای و راه آهن.
- کشتی سازی مقاوم در برابر سرما، معمولی و با استحکام بالا - به خوبی در برابر شکستگی مقاوم است.
- استحکام بالا مقاوم در برابر سرما - برای سازه های جوش داده شده که در شرایط دمای پایین کار می کنند.
- برای آب گرمو یک زن و شوهر - مجاز است دمای عملیاتیتا 600 درجه
- کم برش، با استحکام بالا - مورد استفاده در حمل و نقل هوایی، حساس به تمرکز استرس.
- افزایش استحکام با استفاده از سخت شدن کربنیتریت، ایجاد ساختار فولادی ریزدانه.
- استحکام بالا با استفاده از سخت شدن کربنیتریت.
- با نورد در دمای 700-850 درجه تقویت می شود.
فولاد آلیاژی ابزار به طور گسترده ای در تولید ابزارهای مختلف استفاده می شود. اما علاوه بر برتری آشکار نسبت به فولاد کربنی از نظر سختی و استحکام، فولاد آلیاژی نیز دارد سمت ضعیف- شکنندگی بالاتر بنابراین، چنین فولادهایی همیشه برای ابزارهایی که به طور فعال در معرض بارهای ضربه ای هستند مناسب نیستند. با این وجود، در تولید طیف وسیعی از ابزارهای برش، ضربه زنی، اندازه گیری و سایر ابزارها، فولادهای آلیاژی ابزار ضروری باقی می مانند.
نیکلافزودن نیکل باعث افزایش شکل پذیری، چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی فولاد می شود.
تیتانیومتیتانیوم دانه بندی را کاهش می دهد ساختار داخلی، افزایش استحکام و چگالی، ماشین کاری و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد.
وانادیوموجود وانادیوم باعث کاهش دانه بندی ساختار داخلی می شود که باعث افزایش سیالیت و استحکام کششی می شود.
مولیبدنافزودن مولیبدن باعث بهبود سختی، افزایش مقاومت در برابر خوردگی و کاهش شکنندگی می شود.
تنگستنتنگستن سختی را افزایش می دهد، از انبساط دانه ها در هنگام گرم شدن جلوگیری می کند، و شکنندگی را در هنگام گرم شدن کاهش می دهد.
سیلیکون کبالتمعرفی کبالت مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر حرارت را افزایش می دهد.
آلومینیومافزودن آلومینیوم مقاومت در برابر رسوب را بهبود می بخشد.
به طور جداگانه ناخالصی ها و تأثیر آنها بر خواص فولادها قابل ذکر است. هر فولادی همیشه حاوی ناخالصی های تکنولوژیکی است، زیرا حذف کامل آنها از ترکیب فولاد بسیار دشوار است. این نوع ناخالصی ها شامل کربن، گوگرد، منگنز، سیلیکون، فسفر، نیتروژن و اکسیژن است.کربن
تاثیر بسیار مهمی بر خواص فولاد دارد. اگر تا 1.2% حاوی کربن باشد، به افزایش سختی، استحکام و استحکام تسلیم فلز کمک می کند. تجاوز از مقدار مشخص شده به این واقعیت کمک می کند که نه تنها استحکام، بلکه شکل پذیری نیز به طور قابل توجهی بدتر می شود.
منگنزاگر مقدار منگنز از 0.8 درصد تجاوز نکند، ناخالصی تکنولوژیکی محسوب می شود. برای افزایش درجه اکسیداسیون و همچنین مقاومت طراحی شده است تاثیر منفیگوگرد روی فولاد
گوگردهنگامی که محتوای گوگرد از 0.65٪ بیشتر شود خواص مکانیکیفولادها به میزان قابل توجهی کاهش می یابند، ما در مورد کاهش سطح شکل پذیری، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت ضربه صحبت می کنیم. همچنین میزان بالای گوگرد بر جوش پذیری فولاد تأثیر منفی می گذارد.
فسفرحتی مقدار کمی فسفر بیش از حد مورد نیاز، مملو از افزایش شکنندگی و سیالیت و همچنین کاهش چقرمگی و شکل‌پذیری فولاد است.
نیتروژن و اکسیژنهنگامی که مقادیر کمی در ترکیب فولاد بیش از حد باشد، گنجاندن این گازها باعث افزایش شکنندگی و همچنین کاهش استقامت و چقرمگی آن می شود.
هیدروژنمقدار بیش از حد هیدروژن در فولاد منجر به افزایش شکنندگی می شود.
علامت گذاری فولادهای آلیاژی
دسته فولادهای آلیاژی شامل طیف گسترده ای از فولادها می شود که نیاز به سیستم سازی آنها را ضروری می کند. تعیین الفبایی. الزامات علامت گذاری آنها توسط GOST 4543-71 مشخص شده است که بر اساس آن آلیاژهای دارای خواص ویژه با علامت هایی با یک حرف در موقعیت اول نشان داده می شوند. با این نامه می توان تشخیص داد که فولاد با توجه به خواصی که دارد به گروه خاصی تعلق دارد.
بنابراین، اگر با حروف "F"، "X" یا "E" شروع شود - آلیاژی از یک گروه ضد زنگ، کروم یا مغناطیسی داریم. فولاد، که متعلق به گروه ضد زنگ کروم نیکل است، در علامت گذاری با حرف "I" مشخص می شود. آلیاژهای متعلق به دسته بلبرینگ ها و آلیاژهای ابزار با سرعت بالا با حروف "Ш" و "Р" مشخص می شوند.
فولادهای طبقه بندی شده به عنوان آلیاژی ممکن است در دسته بندی با کیفیت بالا و همچنین به ویژه با کیفیت قرار گیرند. در چنین مواردی، حرف "A" یا "W" به ترتیب در انتهای علامت آنها قرار می گیرد. فولادهای با کیفیت معمولی چنین علامت هایی را در علامت گذاری ندارند. آلیاژهایی که به روش نورد تولید می شوند نیز دارای نام گذاری خاصی هستند. در این مورد، علامت گذاری حاوی حرف "N" (فولاد نورد سخت کار شده) یا "TO" (فولاد نورد شده با عملیات حرارتی) است.
دقیق ترکیب شیمیاییهر فولاد آلیاژی را می توان در آن مشاهده کرد اسناد نظارتیو ادبیات مرجع، اما توانایی درک برچسب گذاری آن نیز به فرد امکان می دهد چنین اطلاعاتی را به دست آورد. شکل اول به شما امکان می دهد بفهمید که چه مقدار کربن (بر حسب صدم درصد) فولاد آلیاژی دارد. بعد از این عدد، نام تجاری حروف عناصر آلیاژی را فهرست می کند که علاوه بر آن موجود است.
عناصر آلیاژی - عناصر شیمیایی به طور ویژه وارد فولاد برای به دست آوردن خواص مشخص شده است. بهبود فیزیکی و خواص شیمیایی مواد اصلی
عنصر اصلی آلیاژی است کروم (0,8…1,2)%. سختی پذیری را افزایش می دهد و به تولید فولاد بالا و یکنواخت کمک می کند. فولادهای کروم - (0...-100) oبا.
عناصر آلیاژی اضافی:
- بور - 0.003٪. سختی پذیری را افزایش می دهد و همچنین آستانه شکنندگی سرد را افزایش می دهد (+20…-60 o C.
- منگنز - سختی پذیری را افزایش می دهد، اما رشد دانه را تقویت می کند و آستانه شکنندگی سرد را افزایش می دهد (+40…-60) o С.
- تیتانیوم (سانتی متر) (~0,1%) برای پالایش دانه در فولاد کروم منگنز معرفی شده است.
- مقدمه مولیبدن (0,15…0,46%) در فولادهای کرومی سختی پذیری را افزایش می دهد، کاهش می دهد –20…-120 o C. مولیبدن مقاومت استاتیکی، دینامیکی و خستگی فولاد را افزایش می دهد و تمایل به اکسیداسیون داخلی را از بین می برد. علاوه بر این، مولیبدن تمایل فولادهای حاوی نیکل را کاهش می دهد.
- وانادیوم در کمیت (0.1…0.3) % در فولادهای کرومی دانه را پالایش می کند و افزایش می دهد و.
- مقدمه ای بر فولادهای کرومیوم نیکل ، استحکام و سختی پذیری را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد، آستانه شکنندگی سرد را کاهش می دهد، اما در عین حال تمایل به شکنندگی مزاج را افزایش می دهد (این عیب با ورود مولیبدن به فولاد جبران می شود). فولادهای کروم نیکل دارای بهترین طیف خواص هستند. با این حال، نیکل کمیاب است و استفاده از چنین فولادهایی محدود است، مقدار قابل توجهی از نیکل را می توان با مس جایگزین کرد، این منجر به کاهش چقرمگی نمی شود.
وقتی فولادهای کروم منگنز با سیلیکون آلیاژ می شوند، فولادها - کرومانسیل (20ХГС, 30ХГСА). فولاد دارند ترکیب خوباستحکام و جوش داده شده، مهر و موم شده و پردازش شده توسط سیلیکون باعث افزایش قدرت ضربه و ویسکوزیته ذخیره دما می شود.
افزودن سرب و کلسیم ماشین کاری را بهبود می بخشد. استفاده از سخت شدن باعث بهبود کمپلکس می شود.
توزیع عناصر آلیاژی در فولاد
عناصر آلیاژی در آلیاژهای اصلی آهن-کربن (فریت، آستنیت، سمنتیت) حل می شوند یا کاربیدهای خاصی را تشکیل می دهند. انحلال عناصر آلیاژی در Fe αدر نتیجه جایگزینی اتم های آهن با اتم های این عناصر رخ می دهد. این اتم ها تنش هایی را در شبکه ایجاد می کنند که باعث تغییر در دوره آن می شود. تغییر ابعاد شبکه باعث تغییر در خواص فریت می شود - استحکام افزایش می یابد، شکل پذیری کاهش می یابد. کروم، مولیبدن و تنگستن کمتر از نیکل، سیلیکون و منگنز تقویت می شوند. مولیبدن و تنگستن و همچنین سیلیکون و منگنز در مقادیر معین ویسکوزیته را کاهش می دهند.
در فولادها، کاربیدها توسط فلزاتی که در جدول تناوبی در سمت چپ آهن قرار دارند (کروم، وانادیم،) تشکیل می‌شوند که دارای کامل کمتری هستند. د– نوار الکترونیکی
در فرآیند تشکیل کاربید، کربن الکترون های ظرفیت خود را برای پر کردن اهدا می کند د- نوار الکترونی اتم فلز، در حالی که الکترون های ظرفیت فلز یک پیوند فلزی تشکیل می دهند که خواص فلزی کاربیدها را تعیین می کند.
زمانی که نسبت شعاع اتمی کربن و فلز بیشتر از 0,59 معمولی ترکیبات شیمیایی: Fe 3 C، Mn 3 C، Cr 23 C 6، Cr 7 C 3، Fe 3 W 3 C– که دارای شبکه کریستالی پیچیده هستند و با حرارت دادن در آستنیت حل می شوند.
زمانی که نسبت شعاع اتمی کربن و فلز کمتر از 0,59 مراحل اجرا شکل می گیرد: Mo 2 C، WC، VC، TiC، TaC، W 2 C– حل شدن آنها در آستنیت ساده و دشوار است.
عناصر آلیاژی عناصر شیمیایی، عمدتاً فلزات، وارد آلیاژها می شوند تا خواص خاصی به آنها بدهند (به آلیاژسازی مراجعه کنید). پایه L. e. در فولاد و چدن - کروم، نیکل، منگنز، سی، مو، W، V، Ti، Zr، Be، Nb، Co، Al، Cu، B، Mg. در آلیاژهای آلومینیوم - Si، Cu، Mg، Zn، Mn، Ti، Zr؛ در آلیاژهای مس - Zn، Sn، Pb، Al، Mn، Fe، Ni، Be. در آلیاژهای منیزیم - Al، Zn، Mn، Zr؛ در آلیاژهای سرب - Sn، Zn، Sb؛ در آلیاژهای نیکل - کروم، آهن، تیتانیم، آل. L. e. معمولاً به شکل آلیاژ به فلز آلیاژی وارد می شود (به فروآلیاژها، لیگاتور مراجعه کنید).
بزرگ دایره المعارف شوروی. - م.: دایره المعارف شوروی. 1969-1978 .
ببینید «عناصر آلیاژی» در فرهنگ‌های دیگر چیست:
عناصر آلیاژی- عناصر شیمیایی، عمدتاً فلزات، وارد ترکیب آلیاژها می شوند تا به آنها بدهند خواص خاص(نگاه کنید به آلیاژسازی). عناصر آلیاژی اصلی فولاد و چدن عبارتند از: کروم، نیکل، منگنز، سی، مو، W، V، Ti، Zr، Nb، Co، Al، Cu...
آلیاژهای ولگرد عناصر آلیاژی تصادفی. عناصر آلیاژی باقیمانده که در ضایعات آلیاژی کنترل نشده وجود دارند که به کوره فولادی تغذیه می شوند. (منبع: "فلزات و آلیاژها. دایرکتوری." ویرایش شده توسط Yu.P.... ... فرهنگ اصطلاحات متالورژی
عناصر آلیاژی تصادفی- عناصر آلیاژی باقیمانده که در ضایعات فولاد آلیاژی کنترل نشده وارد کوره فولادی می شوند. مباحث مهندسی مکانیک به طور کلی ...
راهنمای مترجم فنی Adj., تعداد مترادف ها: 1 کم آلیاژ (1) ASIS Dictionary of Synonyms. V.N. تریشین. 2013 …
فرهنگ لغت مترادف هاعناصر شیمیایی - اجزای کل انواع مواد ساده و پیچیده. هر عنصر شیمیایی مجموعه ای از اتم ها با بار یکسان از هسته اتمی وهمان تعداد الکترون ها در پوسته اتمی هسته اتم شامل ... ...فرهنگ لغت دایره المعارفی
در متالورژی شامل سنگ معدن و بهبود کیفیت محصول نهایی است. دارندارزش عالی در متالورژی آهنی، که در آن Ni، Co، Cr و V هستند. نسبت کروم و نیکل در سنگ معدن آلیاژی طبیعی (سنگ آهن قهوه ای پوسته هوازدگی تشکیل شده در طول ... ...
دایره المعارف زمین شناسی در متالورژی آهنی، که در آن Ni، Co، Cr و V هستند. نسبت کروم و نیکل در سنگ معدن آلیاژی طبیعی (سنگ آهن قهوه ای پوسته هوازدگی تشکیل شده در طول ... ...- 19 عنصر سنگ معدن سولفید طبق طبقه بندی ژئوشیمیدان نروژی V. M. Goldschmidt: S, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Ag, Cd, Ln, Sn, Sb, Te, Au, Hg, Tl, Pb. ، بی ، پو. فلزات و عناصر کالکوفیل میل ترکیبی خاصی دارند... فرهنگ لغت دایره المعارف متالورژی
فولاد آلیاژی فولادی است که علاوه بر ناخالصی‌های معمول، به مواد افزودنی اضافی نیز مجهز شده است که برای برآوردن نیازهای شیمیایی و فیزیکی خاصی لازم است.
فولاد معمولی متشکل از آهن، کربن و ناخالصی است که بدون آنها تصور این ماده غیرممکن است. مواد اضافی به فولاد آلیاژی اضافه می شود که به آنها مواد آلیاژی می گویند. آنها برای اطمینان از اینکه فولاد دارای خواصی است که در شرایط خاص لازم است استفاده می شود.
در بیشتر موارد موارد زیر به عنوان عناصر آلیاژی به آهن، ناخالصی ها و کربن اضافه می شود: نیکل، نیوبیم، کروم، منگنز، سیلیکون، وانادیم، تنگستن، نیتروژن، مس، کبالت. همچنین وجود چنین موادی حاوی موادی مانند مولیبدن و آلومینیوم غیر معمول نیست. در بیشتر موارد، تیتانیوم برای افزایش استحکام به مواد اضافه می شود.
این نوع فولاد سه دسته اصلی دارد. رابطه فولاد آلیاژی با یک گروه خاص بر اساس میزان فولاد و ناخالصی های موجود در آن و همچنین افزودنی های آلیاژی تعیین می شود.
انواع فولاد آلیاژی
سه نوع اصلی فولاد با عناصر آلیاژی وجود دارد:
- فولاد کم آلیاژ.
مشخصه آن این است که حاوی حدود دو و نیم درصد عناصر اضافی آلیاژی است.
- فولاد آلیاژی متوسط.
این ماده حاوی 2.5 تا 10 درصد مواد آلیاژی اضافی است.
- فولاد با آلیاژ بالا.
به این گونهاین شامل مواد فولادی است که مقدار افزودنی های آلیاژی در آنها بیش از ده درصد است. مقدار این اجزا در چنین فولادی می تواند به پنجاه درصد برسد.
هدف از فولاد آلیاژی
فولاد آلیاژی به طور گسترده در صنعت مدرن استفاده می شود. او دارد سطح بالااستحکام، که امکان ساخت تجهیزات برای برش و برش فلز نورد در انواع مختلف را از آن امکان پذیر می کند.
با توجه به هدف آنها می توان فولادهای آلیاژی را ارائه کرد تعداد زیادیگروه ها
اصلی ترین آنها عبارتند از:
- فولاد آلیاژی ساختاری،
- فولاد آلیاژی ابزار،
- فولاد آلیاژی با خواص شیمیایی و فیزیکی خاص.
ویژگی های فولادهای آلیاژی می تواند متفاوت باشد. آنها آنها را به دلیل نسبت عناصر اساسی به دست می آورند. فولادهای این نوع در هر صورت دوام و مقاومت بیشتری در برابر خوردگی دارند.
خواص فولادهای آلیاژی متفاوت است. آنها عمدتاً توسط آن دسته از مواد افزودنی تعیین می شوند که به عنوان عوامل آلیاژی در طول تولید استفاده می شوند. گونه های منفردمواد فولادی
بسته به اجزای آلیاژی اضافه شده، فولاد ویژگی های زیر را به دست می آورد:
- قدرت. این خاصیت پس از افزودن کروم، منگنز، تیتانیوم و تنگستن به ترکیب آن به دست می آید.
- مقاوم در برابر خوردگی. این کیفیت تحت تأثیر کروم و مولیبدن ظاهر می شود.
- سختی. فولاد به لطف کروم، منگنز و سایر عناصر سخت تر می شود.
توجه: شایان ذکر است که برای اینکه فولاد آلیاژی دوام و مقاومت بیشتری در برابر تأثیرات خارجی داشته باشد محیط زیستمحتوای کروم مورد نیاز نباید کمتر از دوازده درصد باشد.
فولاد آلیاژی با درصد صحیح تمام عناصر موجود در آن، هنگام گرم شدن تا دمای ششصد درجه سانتیگراد نباید کیفیت خود را تغییر دهد.
تولید فولاد آلیاژی.
گریدهای فولاد آلیاژی متفاوت است. آنها در طیف گسترده ای ارائه می شوند. بسته به هدف فولاد، علامت گذاری آن مشخص می شود.
امروزه تعداد زیادی الزامات برای علامت گذاری فولاد آلیاژی وجود دارد. برای این فرآینداز نمادهای عددی و الفبایی استفاده می شود. ابتدا از اعداد برای علامت گذاری استفاده می شود. آنها نشانگر چند صدم کربن در یک نوع خاص از فولاد آلیاژی هستند. بعد از اعداد حروف وجود دارد که نشان می دهد از کدام مواد افزودنی آلیاژی در تولید نوع خاصی از فولاد آلیاژی استفاده شده است.
بعد از حروف ممکن است اعدادی وجود داشته باشد که میزان ماده آلیاژی در ترکیب را نشان می دهد مواد فولادی. اگر پس از تعیین هر عنصر آلیاژی وجود نداشته باشد تعیین دیجیتال، سپس حاوی حداقل مقدار، نه حتی یک درصد است.
جدول 1. مقایسه گریدهای فولادی از نوع Cm و Fe بر اساس استانداردهای بین المللی ISO 630-80 و ISO 1052-82.
| گریدهای فولادی | |||
|---|---|---|---|
| St | Fe | St | Fe |
| صد | Fe310-0 | St4kp | Fe430-A |
| St1kp | St4ps | Fe430-B | |
| St1ps | St4sp | Fe430-C | |
| St1sp | — | — | Fe430-D |
| St2kp | St5ps | Fe510-B، Fe490 | |
| St2ps | St5Gps | Fe510-B، Fe490 | |
| St2sp | Sg5sp | Fe510-C، Fe490 | |
| StZkp | Fe360-A | ||
| StZps | Fe360-B | St6ps | Fe590 |
| StZGps | Fe360-B | Stbsp | Fe590 |
| StZsp | Fe360-C | Fe690 | |
| StZGsp | Fe360-C | — | |
| Fe360-D | |||
جدول 2. نمادهای عناصر آلیاژی در فلزات و آلیاژها
| عنصر | نماد | عنصر | نماد | تعیین عناصر در گریدهای فلزات و آلیاژها | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| سیاه | رنگی | سیاه | رنگی | ||||
| نیتروژن | ن | الف | - | نئودیمیم | Nd | - | نیوتن متر |
| آلومینیوم | A1 | یو | الف | نیکل | نی | - | ن |
| باریم | وا | - | برادر | نیوبیم | Nb | ب | Np |
| بریلیم | باشد | L | قلع | Sn | - | در مورد | |
| بور | در | r | - | اوسمیوم | Os | - | سیستم عامل |
| وانادیا | V | f | به شما | پالادیوم | Pd | - | جلو |
| بیسموت | بی | V | V | پلاتین | Pt | - | Pl |
| تنگستن | دبلیو | در | - | پراسئودیمیم | Pr | - | Pr |
| گادولینیوم | Gd | - | Gn | رنیوم | Re | - | Re |
| گالیوم | گا | Gi | Gi | رودیوم | Rh | - | Rg |
| هافنیا | هف | - | Gf | عطارد | جیوه | - | آر |
| ژرمانیوم | جنرال الکتریک | - | جی | روتنیوم | Ru | - | Pv |
| هولمیوم | اما | - | GOM | ساماریوم | اسم | - | خودم |
| دیسپروزیم | Dv | - | کم نور | سرب | سرب | - | با |
| یوروپیوم | Eu | - | ایو | سلنیوم | ببینید | به | ST |
| آهن | Fe | - | و | نقره ای | Ag | - | چهارشنبه |
| طلا | طلا | - | شر | اسکاندیم | Sc | - | از کیلومتر |
| ایندیوم | در | - | در | آنتیموان | Sb | - | Cv |
| ایریدیوم | Ir | - | و | تالیم | Tl | - | Tl |
| ایتربیوم | Yb | - | ITN | تانتالیوم | تا | - | TT |
| ایتریوم | Y | - | آنها | تلوریم | آن ها | - | تی |
| کادمیوم | سی دی | سی دی | سی دی | تربیوم | Tb | - | حجم |
| کبالت | شرکت | به | به | تیتانیوم | Ti | تی | TPD |
| سیلیکون | سی | با | Kr(K) | تی "لی | Tm | - | TUM |
| لانتانیم | لا | - | لا | کربن | با | U | - |
| لیتیوم | لی | - | لی | فسفر | پ | n | اف |
| لوتتیوم | لو | - | لئونگ | کروم | Cr | X | X (Xr) |
| منیزیم | Mg | ش | Mg | سریم | CE | - | زی |
| منگنز | منگنز | جی | Mts (آقا) | روی | روی | - | سی |
| مس | مس | D | م | زیرکونیوم | Zr | سی | TsEV |
| مولیبدن | مو | م | - | اربیوم | اره | - | ارم |
تأثیر عناصر آلیاژی بر خواص آلیاژهای متالورژیکی به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است. با تشکر از این، معرفی مواد افزودنی مختلف به فولاد، به دست آوردن ترکیباتی با ویژگی های منحصر به فرد تکنولوژیکی را ممکن می سازد.
1
اجزای مورد استفاده برای بهبود خواص فولادها با توجه به درجه کاربرد به سه زیر گروه تقسیم می شوند:
- نیکل - نامگذاری در آلیاژ نهایی - N، مولیبدن - M.
- منگنز - G، کروم - X، سیلیکون - C، بور - P؛
- وانادیم - F، نیوبیم - B، تیتانیوم - T، زیرکونیوم - C، تنگستن - V.
زیرگروه سوم نیز شامل عناصر باقی مانده برای آلیاژسازی است - نیتروژن (نام - A)، مس (D)، آلومینیوم (U)، کبالت (K)، بور (P)، فسفر (P)، کربن (U)، سلنیوم ( E). توجه داشته باشید که چنین تقسیم بندی عمدتاً با ملاحظات اقتصادی تعیین می شود و نه صرفاً فیزیکی.
عناصر آلیاژی برای آلیاژ فولاد
بر اساس ماهیت تأثیر مواد افزودنی بر تغییرات (چند شکلی) مشاهده شده در فولادها، همه عناصر آلیاژی به دو نوع تقسیم می شوند. اولی شامل اجزایی است که قادر به تثبیت آستنیت در هر دما هستند (عمدتاً منگنز و نیکل). گروه دوم شامل عناصری است که در یک محتوای مشخص می توانند ساختار فریتی آلیاژ را حفظ کنند (آلومینیوم، مولیبدن، کروم، سیلیکون، تنگستن و غیره).
با توجه به مکانیسم تأثیر بر خواص و ساختار فولادها، افزودنی ها به یکی از سه نوع طبقه بندی می شوند:
- عناصر آلیاژی قادر به ایجاد کاربید کربن در هنگام واکنش با دومی (بور، مولیبدن، تیتانیوم، زیرکونیوم).
- افزودنی هایی که تبدیل های چندشکل (آهن آلفا به آهن گاما) را ایجاد می کنند.
- عناصر شیمیایی که استفاده از آنها باعث تولید ترکیبات بین فلزی (نیوبیم، تنگستن) می شود.
درست به معنای وارد کردن مواد افزودنی خاص به ترکیب آنها در مقادیر کاملاً محاسبه شده است. در عین حال، متالورژیست ها زمانی به نتایج بهینه دست می یابند که "اشباع" آلیاژها به شیوه ای پیچیده انجام شود.
2
آلیاژسازی باعث کاهش تغییر شکل پذیری محصولات ساخته شده از آن می شود برندهای مختلففولاد، کاهش آستانه شکنندگی سرد آلیاژها، به حداقل رساندن خطر ترک در آنها، کاهش قابل توجه سرعت سخت شدن و در عین حال افزایش:
- سختی پذیری؛
- قدرت ضربه؛
- سیالیت
- باریک شدن (نسبی)؛
- مقاومت در برابر خوردگی
همه افزودنی های آلیاژی (به جز کبالت) سختی پذیری فولادها را افزایش داده و سرعت سخت شدن بحرانی را (اغلب به میزان قابل توجهی) کاهش می دهند. این امر با افزایش پایداری آستنیت در آلیاژها به دست می آید.
عناصر تشکیل دهنده کاربید قادر به جایگزینی اتم های آهن در سمنتیت هستند. به همین دلیل فازهای کاربید پایدارتر می شوند. هنگامی که کاربیدها از محلول های جامد جدا می شوند، پدیده تقویت پراکندگی فولادها مشاهده می شود. به عبارت دیگر، آلیاژ سختی بیشتری به دست می آورد.
تقویت پراکندگی فولادها
همچنین افزودنی‌های تشکیل‌دهنده کاربید، فرآیند انعقاد ذرات پراکنده در فولادها را کندتر کرده و از رشد دانه‌های آستنیت (در صورت گرم شدن) جلوگیری می‌کنند. به لطف چنین اجزای آلیاژی، آلیاژها بسیار قوی تر می شوند.
ساختار آستنیتی با هر افزودنی آلیاژی به جز کربن و نیتروژن بهبود می یابد.
آستنیت اشباع شده با مواد افزودنی دریافت می کند نرخ بالاانبساط حرارتی، پارامغناطیس می شود و قدرت تسلیم آن کاهش می یابد. ترکیبات با خواص مشابه برای تولید غیر مغناطیسی ضروری هستند. علاوه بر این، آلیاژهای آستنیتی با تغییر شکل سرد به درستی سخت می شوند.
فولادهای دارای ساختار فریتی نیز هنگام آلیاژ شدن استحکام بیشتری پیدا می کنند. کروم و منگنز بیشترین تأثیر را بر این شاخص دارند.توجه کن! ویژگی های قدرتآلیاژها با کاهش پارامترهای هندسی دانه های فریت افزایش می یابند.
3
بیایید ببینیم دقیقاً چه ویژگی هایی از آلیاژهای تمام شده را می توان با افزودنی های خاص بهبود بخشید:
- تنگستن کاربیدهایی ایجاد می کند که باعث افزایش قرمزی و سختی فولاد می شود. همچنین روند تعطیلات را آسان تر می کند. محصولات نهایی، کاهش شکنندگی فولاد.
- کبالت پتانسیل مغناطیسی فلز، مقاومت در برابر ضربه و مقاومت حرارتی آن را افزایش می دهد.
- نیکل سختی پذیری، استحکام، مقاومت در برابر خوردگی، شکل پذیری فولادها را افزایش داده و آنها را در برابر ضربه مقاوم می کند و حد شکنندگی سرد را کاهش می دهد.
- تیتانیوم آلیاژ می دهد تراکم بالاو خواص استحکام، فلز را در برابر خوردگی مقاوم می کند. فولادهای دارای این افزودنی به خوبی پردازش می شوند ابزار ویژهدر واحدهای برش فلز
- زیرکونیوم زمانی وارد آلیاژها می شود که لازم باشد دانه هایی با اندازه های کاملاً مشخص به دست آید.
- منگنز فلز را در برابر سایش مقاوم می کند، سختی و مقاومت در برابر ضربه را افزایش می دهد. در عین حال، خواص پلاستیک فولادها در همان سطح باقی می ماند که مهم است. توجه داشته باشید که منگنز باید حداقل 1% معرفی شود. سپس تأثیر این عنصر بر ویژگی های عملکرد آلیاژ قابل توجه خواهد بود.
- مس ترکیبات متالورژیکی را در برابر زنگ زدگی مقاوم می کند.
- وانادیوم دانه های آلیاژ را تصفیه می کند و آن را بادوام و بسیار سخت می کند.
- نیوبیم برای کاهش پدیده خوردگی در محصولات جوش داده شده و همچنین برای افزایش مقاومت اسیدی سازه های فولادی معرفی شده است.
- آلومینیوم باعث افزایش پتاسیم و مقاومت در برابر حرارت می شود.
- نئودیمیم و سریم برای فولادهایی با اندازه دانه از پیش تعیین شده و آلیاژهایی با محتوای گوگرد کم استفاده می شود. این عناصر همچنین تخلخل فلز را کاهش می دهند.
- مولیبدن استحکام کششی آلیاژها، خاصیت ارتجاعی و سختی قرمز آنها را افزایش می دهد. علاوه بر این، این افزودنی آلیاژی فولادها را در برابر اکسیداسیون در دمای بالا مقاوم می کند.
نفوذ عناصر شیمیاییدر مورد خواص فولاد
سیلیکون تأثیر بیشتری بر خصوصیات فولادها دارد. باعث افزایش مقیاس و خاصیت ارتجاعی فلز می شود. اگر محتوای سیلیکون حدود 1.5٪ باشد، فولاد سخت و در عین حال بسیار قوی می شود. و با افزودن بیش از 1.5٪، آلیاژها خواص نفوذپذیری مغناطیسی و مقاومت الکتریکی را به دست می آورند.
آلیاژسازی مناسب فولادها خواص ویژه ای به آنها می دهد. و شرکت های متالورژی مدرن به طور فعال از این فرآیند برای تولید طیف گسترده ای از آلیاژها با ویژگی های فن آوری بالا استفاده می کنند.
