Ваша область
?Домішки сталі. Частина 1
Легування сталі
З метою удосконалення технічних характеристик металу його легують , т.е вводиться до складу більш 1 % різних домішок , як окремих хімічних елементів, так і готових комплексів.
В даний час зі сталлю суперничають легкі сплави на основі алюмінію , магнію , титану , металокерамічні сплави, полімери , поєднання кераміки з металами різного призначення.
В особливих промислових галузях , можливості стали виявляються недостатніми , тому застосовують сплави на основі нікелю, кобальту , або інших тугоплавких матеріалів.
Однак, сталь залишається найважливішим матеріалами в багатьох галузях промисловості, тому різноманітність її властивостей, за рахунок різних елементів, є виключно важливим завданням. А отже, легування стали додатковими елементами - це основний спосіб вплив на технологічний процес в сталі, що впливає на її властивості.
Однією з проблем легування стали, є вивчення комплексного впливу декількох містяться в стали хімічних елементів, оскільки ускладнюється роль структурних дефектів і взаємодія електронних оболонок в атомів, легуючих елементів між собою, і з атомами основи. Через що на даний момент неможливо спроектувати сталь із заданими властивостями.
Легування сталі додатковими елементами - це основний спосіб вплив на технологічний процес в сталі, що впливає на її властивості.
В даний час механічні, фізичні властивості чистого заліза невідомі, оскільки хімічно чисте залізо не одним способом отримати не вдалося. На сьогоднішній день невідомо, як можливо спроектувати сталь із заданими властивостями.
Домішки
А зараз розглянемо вплив домішок на властивості сталі.
Вуглець
У поєднанні з залізом утворюється з'єднання заліза, яке називається цементитом.
При змісті вуглецю близько 1,2% - збільшується твердість. міцність, пружність сталі, але знижується пластичність, зварюваність.
Кремній
Кремній переходить сталь в процесі її розкислення. У рядовій стали вміст кремнію становить до 0,4%. Що міститься в даній кількості кремній особливого впливу на якість сталі не має.
Але при більш високому вмісті, кремній може покращувати пружні властивості сталі, стійкість до корозії і до окислення при високих температурах.
Марганець
Марганець переходить в сталь в процесі розкислення при плавці. Зазвичай вміст марганцю в рядовий сталі - 0,5-0,8% (істотного впливу дана кількість не має).
При більш високому вмісті Mn, він утворює з Fe твердий розчин, що збільшує твердість і міцність сталі, і не дуже зменшуючи пластичність. ТАКОЖ Марганець здатний об'єднувати сірку, що запобігає появі поганий Зв'язки FeS. Тому, марганець робить сталь більш твердою і стійкою до зносу (при високому вмісті)
Сіра
Сірка здатна зробити сталь більш крихкою при високій температурі. Через сірки знижується опір втоми і стійкість до корозії.
Максимально допустимий вміст сірки в вуглецевих сталях -0,07%.
Фосфор
Фосфор утворює з залізом з'єднання Fe3P, яке має дуже тендітну кристалічну решітку, через що сталь стає крихкою при низьких температурах. Особливо це проявляється при високому вмісті вуглецю в сталі.
Сіра та фосфор – є шкідливими домішками.
Звичайно ми розглянули не всі можливі домішки, але в наступних публікаціях ми продовжимо вивчати вплив інших легуючих елементів на властивості сталі та виробів з неї.
Опубліковано: 29.01.2016
Поділитися:
