+86-510-83958900

De rol van legeringselementen in staal (deel 2)

May 03, 2022

8. Zirkonium (Zr) Zirkonium is een sterke carbidevormer en zijn rol in staal is vergelijkbaar met die van niobium, tantaal en vanadium. Het toevoegen van een kleine hoeveelheid zirkonium heeft het effect van het ontgassen, zuiveren en verfijnen van korrels, wat gunstig is voor de prestaties bij lage temperaturen van staal en de stempelprestaties verbetert. verchroomde stang

9. Kobalt (Co) Kobalt wordt meestal gebruikt in speciale staalsoorten en legeringen. Kobalthoudend snelstaal heeft een hoge hardheid bij hoge temperaturen. Door tegelijkertijd molybdeen aan maragingstaal toe te voegen, kan een ultrahoge hardheid en goede uitgebreide mechanische eigenschappen worden verkregen. Daarnaast is kobalt ook een belangrijk legeringselement in thermisch sterke staalsoorten en magnetische materialen. Kobalt kan de hardbaarheid van staal verminderen, dus toevoeging aan alleen koolstofstaal zal de uitgebreide mechanische eigenschappen na afschrikken en ontlaten verminderen. Kobalt kan ferriet versterken. Wanneer het wordt toegevoegd aan koolstofstaal, kan het de hardheid, vloeigrens en treksterkte van staal in gegloeide of genormaliseerde toestand verbeteren. verminderd met toenemend kobaltgehalte. Vanwege zijn antioxiderende eigenschappen wordt kobalt gebruikt in hittebestendige staalsoorten en hittebestendige legeringen. Gasturbines van op kobalt gebaseerde legeringen tonen hun unieke rol. zuigerstang

10. Silicium (Si) Silicium kan oplossen in ferriet en austeniet om de hardheid en sterkte van staal te verbeteren, zijn rol is de tweede alleen voor fosfor en sterker dan mangaan, nikkel, chroom, wolfraam, molybdeen, vanadium en andere elementen. Wanneer het siliciumgehalte echter hoger is dan 3 procent, zullen de plasticiteit en taaiheid van het staal aanzienlijk worden verminderd. Silicium kan de elasticiteitsgrens, vloeigrens en vloeiverhouding (σs/σb) en vermoeiingssterkte en vermoeiingsratio (σ-1/σb) van staal verbeteren. Als verenstaal kan namelijk silicium of silicium-mangaanstaal worden gebruikt. Silicium kan de dichtheid, thermische geleidbaarheid en elektrische geleidbaarheid van staal verminderen. Het kan de verruwing van ferrietkorrels bevorderen en de dwang verminderen. Er is een neiging om de anisotropie van het kristal te verminderen, waardoor de magnetisatie gemakkelijk wordt en de magnetoweerstand wordt verminderd, die kan worden gebruikt om elektrisch staal te produceren, zodat het magnetoweerstandsverlies van de siliciumstaalplaat laag is. Silicium kan de magnetische permeabiliteit van ferriet verbeteren, zodat de staalplaat een hogere magnetische inductie heeft in een zwakker magnetisch veld. Maar silicium vermindert de magnetische inductie van staal onder sterke magnetische velden. Silicium heeft een sterk deoxiderend vermogen, waardoor het magnetische verouderingseffect van ijzer wordt verminderd. Wanneer het siliciumbevattende staal wordt verwarmd in een oxiderende atmosfeer, wordt er een laag SiO2-film op het oppervlak gevormd, waardoor de oxidatieweerstand van het staal bij hoge temperaturen wordt verbeterd. Silicium kan de groei van zuilvormige kristallen in gietstaal bevorderen en de plasticiteit verminderen. Als het siliciumstaal bij verhitting snel afkoelt, is door de lage thermische geleidbaarheid het temperatuurverschil tussen de binnen- en buitenkant van het staal groot en zal het dus breken. Silicium kan de lasbaarheid van staal verminderen. Omdat silicium een ​​sterker bindingsvermogen heeft met zuurstof dan ijzer, is het gemakkelijk om tijdens het lassen laagsmeltend silicaat te genereren, wat de vloeibaarheid van slak en gesmolten metaal verhoogt, spatten veroorzaakt en de laskwaliteit beïnvloedt. Silicium is een goede deoxidator. Bij deoxidatie met aluminium kan de toevoeging van een bepaalde hoeveelheid silicium de deoxidatiesnelheid aanzienlijk verbeteren. Er zit een bepaalde hoeveelheid restsilicium in staal, dat als grondstof wordt aangevoerd bij het maken van ijzer en staal. In kokend staal is silicium beperkt tot<0.07%, and="" when="" intentionally="" added,="" ferrosilicon="" is="" added="" during="" steelmaking.="" hollow="">

11. Mangaan (Mn) Mangaan is een goede deoxidator en ontzwavelaar. Staal bevat over het algemeen een bepaalde hoeveelheid mangaan, die de hete broosheid van staal veroorzaakt door zwavel kan elimineren of verzwakken, waardoor de hete verwerkbaarheid van staal wordt verbeterd. De vaste oplossing gevormd door mangaan en ijzer verhoogt de hardheid en sterkte van ferriet en austeniet in het staal; tegelijkertijd is het een element gevormd door carbiden, en het gaat het cementiet binnen om een ​​deel van de ijzeratomen te vervangen. Mangaan verlaagt de kritische transformatietemperatuur in staal. Het speelt de rol van het verfijnen van perliet en verbetert indirect de sterkte van perlietstaal. Mangaan komt op de tweede plaats na nikkel wat betreft zijn vermogen om austeniet te stabiliseren en verhoogt ook sterk de hardbaarheid van staal. Er is een verscheidenheid aan gelegeerd staal gemaakt van mangaan met een gehalte van niet meer dan 2 procent en andere elementen. Mangaan heeft de kenmerken van overvloedige hulpbronnen en diverse prestaties, en wordt veel gebruikt, zoals koolstofconstructiestaal en verenstaal met een hoog mangaangehalte. In slijtvast staal met een hoog koolstofgehalte en een hoog mangaangehalte kan het mangaangehalte 10 tot 14 procent bedragen en heeft het een goede taaiheid na oplossingsbehandeling. Wanneer het wordt vervormd door impact, wordt de oppervlaktelaag versterkt door vervorming en heeft het een hoge weerstand tegen abrasiviteit. Mangaan en zwavel vormen MnS met een hoger smeltpunt, wat hete brosheid veroorzaakt door FeS kan voorkomen. Mangaan heeft de neiging om de verruwing van staalkorrels en de gevoeligheid voor temperbrosheid te verhogen. Onjuiste koeling na het smelten, gieten en smeden zal gemakkelijk leiden tot witte vlekken in het staal. hydraulische zuigerstang

12. Aluminium (Al) Aluminium wordt voornamelijk gebruikt voor deoxidatie en korrelverfijning. Bij genitreerd staal bevordert het de vorming van een harde, corrosiebestendige nitridelaag. Aluminium kan de veroudering van koolstofarm staal remmen en de taaiheid van staal bij lage temperaturen verbeteren. Wanneer het gehalte hoog is, kan de oxidatieweerstand van staal en de corrosieweerstand in oxiderend zuur en H2S-gas worden verbeterd en kunnen de elektrische en magnetische eigenschappen van staal worden verbeterd. Aluminium heeft een geweldig solide oplossingsversterkend effect in staal, wat de slijtvastheid, vermoeiingssterkte en kernmechanische eigenschappen van gecarboneerd staal verbetert. Aluminiumhoudende ijzer-chroom-aluminiumlegeringen hebben vrijwel constante weerstandseigenschappen en uitstekende oxidatieweerstand bij hoge temperaturen, en zijn geschikt voor elektrometallurgische legeringsmaterialen en chroom-aluminium weerstandsdraden. Wanneer sommige staalsoorten worden gedeoxideerd en de hoeveelheid aluminium te hoog is, zal het staal een abnormale structuur hebben en de neiging hebben om de grafitisering van het staal te bevorderen. In ferritische en perlitische staalsoorten, wanneer het aluminiumgehalte hoog is, zullen de sterkte en taaiheid bij hoge temperatuur worden verminderd en zal het smelten en gieten problemen opleveren.

13. Koper(Cu) De prominente rol van koper in staal is het verbeteren van de atmosferische corrosieweerstand van gewoon laaggelegeerd staal, vooral wanneer het wordt gebruikt in combinatie met fosfor. Het toevoegen van koper kan ook de sterkte en vloeiverhouding van staal verbeteren zonder de de lasprestaties. Railstaal (U-Cu) dat 0,20 procent tot 0,50 procent koper bevat, naast slijtvastheid, is de levensduur tegen corrosie 2-5 keer zo lang als van gewone koolstofstalen rails. Wanneer het kopergehalte hoger is dan 0,75 procent, kan het verouderingsversterkende effect worden geproduceerd na oplossingsbehandeling en veroudering. Wanneer het gehalte laag is, is het effect vergelijkbaar met dat van nikkel, maar het is zwakker. Wanneer het gehalte hoog is, is het ongunstig voor hete vervormingsverwerking, wat leidt tot koperverbrossing tijdens hete vervormingsverwerking. 2 tot 3 procent koper in austenitisch roestvrij staal kan corrosiebestendig zijn tegen zwavelzuur, fosforzuur en zoutzuur en stabiliteit tegen spanningscorrosie.

14. Boor (B) De belangrijkste functie van boor in staal is om de hardbaarheid van staal te vergroten, waardoor andere zeldzamere metalen worden bespaard, zoals nikkel, chroom, molybdeen, enz. Voor dit doel wordt het gehalte ervan over het algemeen gespecificeerd in het bereik van 0.001 procent tot 0,005 procent . Het kan 1,6 procent nikkel, 0,3 procent chroom of 0,2 procent molybdeen vervangen. Opgemerkt moet worden dat molybdeen kan worden vervangen door boor, omdat molybdeen de broosheid van het humeur kan voorkomen of verminderen, terwijl boor een lichte neiging heeft om brosheid van het humeur te bevorderen, dus het kan niet worden gebruikt. Boor vervangt molybdeen volledig. Door borium toe te voegen aan koolstofstaal met een medium koolstofgehalte kunnen de eigenschappen van staal met een dikte van meer dan 20 mm na afschrikken en ontlaten aanzienlijk worden verbeterd door de verbetering van de hardbaarheid. Daarom kan 40B- en 40MnB-staal worden gebruikt in plaats van 40Cr en kan 20Mn2TiB-staal worden gebruikt in plaats van 20CrMnTi-gecarboneerd staal. Aangezien het effect van boor echter wordt verzwakt of zelfs verdwijnt met de toename van het koolstofgehalte in het staal, moet er bij het selecteren van boorhoudend gecarboniseerd staal rekening mee worden gehouden dat nadat de onderdelen zijn gecarboneerd, de hardbaarheid van de gecarboniseerde laag lager zal zijn dan die van de kern. Dit kenmerk van doorlaatbaarheid.

15. Zeldzame aardmetalen (Re) Over het algemeen verwijzen zeldzame-aarde-elementen naar de lanthanide-elementen (15) met atoomnummers van 57 tot 71 in het periodiek systeem, plus scandium nr. 21 en yttrium nr. 39, in totaal 17 elementen. Ze zijn dicht van aard en kunnen niet gemakkelijk worden gescheiden. Ongescheiden gemengde zeldzame aardmetalen zijn relatief goedkoop, en zeldzame aardmetalen kunnen de plasticiteit en slagvastheid van gesmeed staal verbeteren, vooral in gietstaal. Het kan de kruipweerstand van hittebestendige stalen elektrothermische legeringen en superlegeringen verbeteren. Zeldzame aardelementen kunnen ook de oxidatie- en corrosieweerstand van staal verbeteren. Het effect van oxidatieweerstand overtreft dat van elementen zoals silicium, aluminium en titanium. Het kan de vloeibaarheid van staal verbeteren, niet-metalen insluitsels verminderen en de staalstructuur dicht en puur maken. Het toevoegen van geschikte zeldzame-aarde-elementen aan gewoon laaggelegeerd staal heeft een goed deoxidatie- en ontzwavelingseffect, verbetert de slagvastheid (vooral taaiheid bij lage temperaturen) en verbetert de anisotrope eigenschappen. Zeldzame aardelementen verhogen de oxidatieweerstand van de legering in Fe-Cr-Al-legeringen, behouden de fijne korrels van het staal bij hoge temperaturen en verbeteren de sterkte bij hoge temperaturen, waardoor de levensduur van de elektrothermische legering aanzienlijk wordt verbeterd.

16. Stikstof (N) Stikstof kan gedeeltelijk in ijzer worden gebruikt en heeft het effect van versterking van de vaste oplossing en verbetering van de hardbaarheid, maar het is niet significant. Door het neerslaan van nitriden op de korrelgrenzen kan de hoge temperatuursterkte van de korrelgrenzen worden verbeterd en kan de kruipsterkte van het staal worden verhoogd. In combinatie met andere elementen in staal heeft het een precipitatiehardend effect. De corrosieweerstand van staal is niet significant, maar na het nitreren van het oppervlak van staal verhoogt het niet alleen de hardheid en slijtvastheid, maar verbetert het ook aanzienlijk de corrosieweerstand. Stikstofresten in zacht staal kunnen verouderingsbrosheid veroorzaken.

17. Zwavel (S) Het verhogen van het gehalte aan zwavel en mangaan kan de bewerkbaarheid van staal verbeteren. In automatenstaal wordt zwavel als heilzaam element toegevoegd. Zwavel segregeert ernstig in staal. Het verslechteren van de kwaliteit van het staal, bij hoge temperaturen, het verminderen van de plasticiteit van het staal, is een schadelijk element dat bestaat in de vorm van FeS met een lager smeltpunt. Het smeltpunt van FeS alleen is slechts 1190 graden, terwijl de eutectische temperatuur die eutectisch wordt met ijzer in staal nog lager is, slechts 988 graden. Wanneer het staal stolt, verzamelt zich ijzersulfide aan de primaire korrelgrens. Wanneer het staal wordt gewalst op 1100-1200 graden, zal FeS op de korrelgrens smelten, wat de hechtkracht tussen de korrels aanzienlijk verzwakt, wat resulteert in hete brosheid van het staal, dus zwavel moet strikt worden gecontroleerd. Over het algemeen gecontroleerd op 0.020 procent tot 0.050 procent. Om broosheid door zwavel te voorkomen, moet voldoende mangaan worden toegevoegd om MnS met een hoger smeltpunt te vormen. Als het debiet in het staal te hoog is, ontstaan ​​er poriën en porositeit in het gelaste metaal door de vorming van SO2 tijdens het lassen.

18. Fosfor (P) Fosfor heeft sterke solide oplossingsversterkende en koudverhardende effecten in staal. Door het als legeringselement toe te voegen aan laaggelegeerd constructiestaal kan de sterkte en atmosferische corrosieweerstand van staal worden verbeterd, maar de koudstempelprestaties worden verminderd. Het gecombineerde gebruik van fosfor, zwavel en mangaan kan de snijprestaties van staal verhogen en de oppervlaktekwaliteit van het werkstuk verhogen. Het wordt gebruikt voor automatenstaal, dus automatenstaal bevat relatief veel fosfor. Fosfor wordt gebruikt in ferriet. Hoewel het de sterkte en hardheid van staal kan verbeteren, is de grootste schade dat de segregatie ernstig is, wat de temperbrosheid verhoogt, de plasticiteit en taaiheid van staal aanzienlijk verhoogt en ervoor zorgt dat staal gemakkelijk bros wordt tijdens koudbewerking. Fosfor heeft ook een nadelige invloed op de lasbaarheid. Fosfor is een schadelijk element en moet strikt worden gecontroleerd, en het algemene gehalte is niet meer dan 0.03 procent tot 0,04 procent.

19. Koolstof (C) Koolstof is het belangrijkste legeringselement van staalmaterialen, dus staalmaterialen kunnen ook ijzer-koolstoflegeringen worden genoemd. De belangrijkste functie van koolstof in staal is het vormen van een solide oplossingsstructuur en het verbeteren van de sterkte van het staal, zoals ferriet- en austenietstructuur, die allemaal zijn opgelost in koolstof; de vorming van een carbidestructuur kan de hardheid en slijtvastheid van staal verbeteren. Daarom, koolstof in het staal, hoe hoger het koolstofgehalte, hoe hoger de sterkte en hardheid van het staal, maar de plasticiteit en taaiheid zullen ook afnemen; integendeel, hoe lager het koolstofgehalte, hoe hoger de plasticiteit en taaiheid van het staal, en de sterkte ervan, de hardheid zal ook afnemen.

  

Als professionele fabrikant van staalproducten heeft Jiangsu New Heyi Machinery Co., Ltd meer dan 20 jaar ervaring, inductiegeharde staaf, microgelegeerde stalen staaf, chromen as en hydraulische holle staaf zijn ook onze hete verkopende producten, als u vragen heeft, Neem dan gerust contact met ons op.



Aanvraag sturen