Ваша область
?Легуючі елементи сталі. Частина 2 - Алюміній.
У попередній публікації ми розглянули вплив деяких хімічних елементів на властивості сталі, а саме вплив вуглецю, кремнію, марганцю, сірки, фосфору.
У даній статті ми розглянемо такий елемент, як алюміній, і то, як його наявність відбивається на властивостях сталі.
Алюміній (Al) - сріблясто-білий активний метал.
Температура плавлення 657 ° С, температура кипіння 1800 °, щільність - 2,6989 г / см3.
Основні властивості
Стійкість до корозії
При зіткненні з киснем "чистий" алюміній стає пасивним і утворює на своїй поверхні тонку плівку (оксид алюмінію), завдяки якій запобігає утворенню корозії, навіть в агресивному середовищі. Стійкість Al до корозії присутній і при взаємодії з парою і водою (прісної). Для експлуатації в солоній воді в алюміній додають магній і кремній.
Він розчиняється в їдких лугах, соляної та сірчаної кислотах.
Алюміній має високу теплопровідність і електропровідність. Завдяки таким властивостям його застосовуються для виготовлення електричних проводів і кабелю.
Розкислення алюмінієм Розкислення - зниження вмісту кисню в металі або зв'язування його в міцні з'єднання.
Алюміній є сильним розкислювачем. Він широко застосовується при виробництві спокійній сталі, так би уникнути утворення пористої структури злитка.
Розкислення виробляється на етапі виплавки сталі, методом введення в метал алюмінієвого дроту, злитків або гранул.
При високих температурах він добре справляється з металами, утворюючи тим самим міцні, але легкі сплави.
Алюміній використовують з метою видалення кисню та азоту зі сталі після продувки, що сприяє зменшенню старіння.
Він сприяє видаленню кисню зі сталі, що також збільшує плинність і ударну в'язкість сталі.
Наявність Al впливає на розмір зерен (вони стають меншими), і надає підвищену жаростійкість. Завдяки цим властивостям його широко застосовують при виготовленні азотированного сталі, як добавку в феритної жаростійку сталь.
Отримання сталі з дрібним зерном, за рахунок використання алюмінію - забезпечує допустимі показники пластичності і в'язкості. Варто відзначити, що Al має здатність сильно підвищувати значення напруженості магнітного поля, яке впливає на характеристики розмагнічування феромагнітного і феррімагнітном речовин, тому його застосовують як легуючий елемент у магнітотвердих сплавах заліза, нікелю, кобальту, алюмінію.
Негативні властивості
Негативними факторами впливу алюмінію на сталь вважається:
- зниження показників плинності сталі і ймовірність (на машинах безперервного розливання сталі) затягування гайок сталевипускного отвори.
- утворення складних неметалевих включень, при з'єднанні алюмінію з киснем, Al2O3-типу корунд, який є концентратором напружень при подальшій переробці в кордовому виробництві.
Тобто існує ймовірність утворення оксидів алюмінію, які мають гострокутну форму і можуть бути причиною надривів (наприклад, під час волочіння катанки).
Дані фактори можуть частково нейтралізуватися додаванням кальцієвої дроту (FeCa).
Заключення
На відміну від вуглецю, сірки, фосфору, алюміній не робить такого явного впливу на механічні характеристики сталі, проте зміст алюмінію менш певного рівня веде до підвищення фізичних і механічних властивостей, і в той же час, якщо алюмінію менше 0,002% - властивості погіршуються. При утриманні в легованої алюмінієм сталі 0,02-0,7% - пригнічується процес старіння сталі.
Підвівши підсумки всього сказаного, відзначимо, що основні характеристики Al:
- Гарне розкислення сталі,
- Нейтралізація шкідливого впливу фосфору,
- Підвищення ударної в'язкості сталі.
Вміст алюмінію менш певного рівня веде до підвищення фізичних і механічних властивостей, і в той же час, якщо алюмінію менше 0,002% - властивості погіршуються.
Опубліковано: 05.02.2016
Поділитися:
