ფოლადის არსებითად რკინა და ნახშირბადის შენადნობები გარკვეული დამატებითი ელემენტებით. შენადნობის პროცესი გამოიყენება ფოლადის ქიმიური შემადგენლობის შეცვლასა და ნახშირბადოვანი ფოლადისაგან თვისებების გასაუმჯობესებლად, ან შეცვალოს მათ კონკრეტული განაცხადის მოთხოვნების დაკმაყოფილება.
უპირატესობები ფოლადის შენადნობის აგენტები:
სხვადასხვა ფოლგადამღები ელემენტები თითოეულს გააჩნიათ საკუთარი გავლენა ფოლადის თვისებებზე. ზოგიერთი თვისებები, რომლებიც შეიძლება გაუმჯობესდეს შენადნობის მეშვეობით მოიცავს:
- სტაბილური სტატილატი : ელემენტები, როგორიცაა ნიკელი , მანგანუმი , კობალტი და სპილენძი გაზრდის ტემპერატურულ დიაპაზონს, რომელშიც არსებობს ასუსტენიტი.
- ფერის სტაბილიზაცია : ქრომის , ვოლფრამის , მოლიბდენის , ვანადიუმის, ალუმინის და სილიკონის შეიძლება ჰქონდეს ეფექტი შემცირების ნახშირბადის solubility in austenite. ეს იწვევს კარბიდების რაოდენობას ფოლადის გაზრდისა და ამცირებს ტემპერატურულ დიაპაზონს, რომელშიც მდგრადია.
- კარბიდი ფორმირება : ბევრი მცირე ლითონები, მათ შორის ქრომის , ვოლფრთინი, მოლიბდენის, ტიტანის , ნიობიუმის, ტანტალის და ცირკონიუმის, ძლიერი კარბიდები, რომლებიც - ფოლადის - ზრდა სიმტკიცე და ძალა. ასეთი steels ხშირად გამოიყენება მაღალი სიჩქარით ფოლადი და ცხელი სამუშაო ინსტრუმენტი ფოლადი.
- გრაფიკულირება : სილიკონი, ნიკელი, კობალტი და ალუმინის შეიძლება შეამცირონ ფოლადის კარბიდების სტაბილურობა, ხელი შეუწყონ მათ დაზიანებას და თავისუფალი გრაფიტის ფორმირებას.
- Eutectoid კონცენტრაციის შემცირება : ტიტანის, მოლიბდენის, ვოლფსტის , სილიკონის, ქრომისა და ნიკელის ყველა ქვედა eutectoid კონცენტრაცია ნახშირბადის.
- გაზრდის კოროზიის წინააღმდეგობას : ალუმინის, სილიკონის და ქრომის ფორმის დამცავი ოქსიდის ფენების ზედაპირზე ფოლადის, რითაც იცავს ლითონის შემდგომი გაუარესება გარკვეულ გარემოში.
საერთო ფოლადის შენადნობების აგენტები:
ქვემოთ ჩამოთვლილია უპირატესად გამოყენებული შენადნობების ელემენტები და მათი გავლენა ფოლადის (სტანდარტული ფრჩხილებში):
- ალუმინის (0.95-1.30%): დეოქსიდიზატორი. გამოიყენება შეზღუდვების ზრდა austenite მარცვლეული.
- ბორის (0.001-0.003%): გამძლეობა აგენტი, რომელიც აუმჯობესებს დეფორმაციის და machinability. ბორტონი ემატება სრულად დაღუპული ფოლადისაგან და მხოლოდ მცირე რაოდენობით უნდა დაემატოს გამაძლიერებელი ეფექტი. ბორინის დამატებები ყველაზე ეფექტურია დაბალი ნახშირბადოვანი ფოლადისაგან.
- ქრომის (0.5-18%): უჟანგავი ფოლის ძირითადი კომპონენტი. 12% -ზე მეტი შემცველობა, ქრომის მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს კოროზიის წინააღმდეგობას. რკინის ასევე აუმჯობესებს hardenability, ძალა, საპასუხოდ სითბოს მკურნალობა და აცვიათ წინააღმდეგობა.
- კობალტი : აუმჯობესებს ძალას მაღალ ტემპერატურასა და მაგნიტურ გამტარიანობაზე.
- სპილენძი (0.1-0.4%): ყველაზე ხშირად იდენტიფიცირებულია, როგორც ნარჩენი აგენტი, სპილენძი ასევე დაემატა ნალექების გამკვრივების თვისებებს და გაზრდის კოროზიის წინააღმდეგობას.
- იცხოვრე : მიუხედავად იმისა, რომ თხევადი და მყარი ფოლადი ლითონისაა, ტყვიის უპირატესობა ხანდახან დამატებით დაემატა ნახშირბადის ფოლადს მექანიკური დისპერსიის საშუალებით, რათა გაუმჯობესდეს machinability.
- მანგანუმი (0.25-13%): ზრდის ძლიერ ტემპერატურას რკინის სულფიდების ფორმირების გზით. მანგანუმს ასევე აუმჯობესებს სიმტკიცე, ductility და აცვიათ წინააღმდეგობა. ნიკელის მსგავსად, მანგანუმი არის austenite ფორმირების ელემენტი და შეიძლება გამოყენებულ იქნას AISI 200 სერიის Austenitic უჟანგავი steels როგორც შემცვლელი ნიკელის.
- მოლიბდენუმი (0.2-5.0%): ნაპოვნია მცირე რაოდენობით უჟანგავი ფოლადის, მოლიბდენის ზრდის სიმტკიცე და სიმტკიცე, განსაკუთრებით მაღალი ტემპერატურა. ხშირად გამოიყენება ქრომის ნიკელის აუსტენზიურ steels, მოლიბდენის იცავს pitting კოროზიის გამოწვეული ქლორიდები და გოგირდის ქიმიკატების.
- ნიკელი (2-20%): უჟანგავი რკინის შემცველი სხვა უჟანგავი ელემენტები, ნიკელის დაემატება 8% -ზე მეტი მაღალი ქრომის უჟანგავი ფოლადისაგან. ნიკელის ზრდის ძალა, გავლენა ძალა და toughness, ხოლო გაუმჯობესების წინააღმდეგობის გაწევა oxidization და კოროზიის. იგი ასევე ზრდის ტემპერატურას დაბალი ტემპერატურის დროს მცირე რაოდენობით.
- ნიობიუმი : ნახშირბადის სტაბილიზაციის სასარგებლოდ აქვს მძიმე კარბიდების ჩამოყალიბება და, აქედან გამომდინარე, ხშირად გვხვდება მაღალი ტემპერატურა. მცირე რაოდენობით, ნიობიუმს მნიშვნელოვნად გაზრდის სარგებლის სიძლიერე და, ნაკლებად ხარისხიანად, steels of tensile ძალა, ისევე როგორც ზომიერი ნალექების ეფექტი გაძლიერება.
- აზოტი : აძლიერებს უჟანგავი ფოლის აუსტენზიურ სტაბილურობას და აუმჯობესებს ასეთ steels.
- ფოსფორის: ფოსფორის ხშირად დასძენს გოგირდის გასაუმჯობესებლად machinability დაბალი შენადნობები steels. იგი ასევე დასძენს ძალა და ზრდის კოროზიის წინააღმდეგობას.
- სელენი : ზრდის machinability.
- სილიკონი (0.2-2.0%): ეს მეტაბოლიზმი აძლიერებს ძალას, ელასტიურობას, მჟავა წინააღმდეგობას და შედეგებს დიდ მარცვლოვან ზომებში, რაც იწვევს მაგნიტური გამტარიანობის გაზრდას. იმიტომ, რომ სილიკონი გამოიყენება დეოქსიდაციურ აგენტში ფოლადის წარმოებაში , თითქმის ყოველთვის გვხვდება ფოლადიდან ყველა კლასში.
- გოგირდის (0.08-0.15%): დამატებულია მცირე რაოდენობით, გოგირდის აუმჯობესებს machinability გარეშე ცხელი ცხელ. მანგანუმის ცხელი სიწითლის დამატებით შემცირებულია ის ფაქტი, რომ მანგანუმის სულფიდს აქვს უფრო მაღალი დნობის წერტილი, ვიდრე რკინის სულფიდი.
- ტიტანის : აუმჯობესებს ორივე ძლიერ და კოროზიის წინააღმდეგობას, ხოლო შეზღუდული ასტეინის მარცვლის ზომა. 0.25-0.60 პროცენტით ტიტანის შემცველობა, ნახშირბადის შემცველი ტიტანის, რომელიც საშუალებას აძლევს ქრომის დარჩენა მარცვლეულის საზღვრები და აღუდგეს oxidization.
- ვოლფრენი : აწარმოებს სტაბილური კარბიდი და აღადგენს მარცვლოვან ზომას, რათა გაიზარდოს სიმტკიცე, განსაკუთრებით მაღალი ტემპერატურა.
- ვანადიუმი (0.15%): ტიტანისა და ნიობიუმის მსგავსად, ვანადიუმს შეუძლია სტაბილური კარბიდები, რომლებიც ზრდის ძლიერ ტემპერატურას. ჯარიმის მარცვლის სტრუქტურის ხელშეწყობით, დუღილის შენარჩუნება შეიძლება.
- ცირკონიუმი (0.1%): ზრდის ძალას და ლიმიტს მარცვლებს. სიძლიერე შეიძლება მნიშვნელოვნად გაიზარდოს ძალიან დაბალი ტემპერატურაზე (ქვემოთ გაყინვა). ფოლადის ის, რომ მოიცავს ცირკონიუმის მდე 0.1% შინაარსი ექნება პატარა მარცვლეულის ზომის და აღუდგეს მოტეხილობა.
წყაროები: SubsTech. ნივთიერებები და ტექნიკა. ეფექტი ალუმინის დისკები თვისებები ფოლადის თვისებები. Chase შენადნობები (www.substech.com). ეფექტი შენადნობთა ელემენტები ფოლადის. (www.chasealloys.co.uk)
დაიცავით Terence on Google+