Konverter megcsapolása

A kémiai elemek hatása az acéllemez tulajdonságaira

A 2,11%-nál kevesebb széntartalmú vas-szén ötvözetet acélnak nevezzük. A vas (Fe) és a szén (C) mellett az acél kis mennyiségű szilíciumot (Si), mangánt (Mn), foszfort (P), ként (S), oxigént (O), nitrogént (N), nióbiumot (Nb) és titánt (Ti) is tartalmaz. A gyakori kémiai elemek hatása az acél tulajdonságaira a következő:

1. Szén (C): Az acél széntartalmának növekedésével a folyáshatár és a szakítószilárdság nő, de a képlékenység és az ütésállóság csökken. Ha azonban a széntartalom meghaladja a 0,23%-ot, az acél hegeszthetősége romlik. Ezért a hegesztéshez használt alacsony ötvözetű szerkezeti acél széntartalma általában nem haladja meg a 0,20%-ot. A széntartalom növekedése az acél légköri korrózióállóságát is csökkenti, a magas széntartalmú acél pedig könnyen korrodálódik szabadban. Ezenkívül a szén növelheti az acél hidegriadóságát és öregedési érzékenységét.

2. Szilícium (Si): A szilícium erős deoxidálószer az acélgyártási folyamatban, és a oltott acél szilíciumtartalma általában 0,12% - 0,37%. Ha az acél szilíciumtartalma meghaladja a 0,50%-ot, akkor ötvözőelemnek nevezik. A szilícium jelentősen javíthatja az acél rugalmassági határát, folyáshatárát és szakítószilárdságát, és széles körben használják rugóacélként. 1,0-1,2% szilícium hozzáadása az edzett és megeresztett szerkezeti acélhoz 15-20%-kal növelheti a szilárdságot. Szilíciummal, molibdénnel, volfrámmal és krómmal kombinálva javíthatja a korrózióállóságot és az oxidációállóságot, és hőálló acél gyártására használható. Az alacsony széntartalmú, 1,0-4,0% szilíciumot tartalmazó, rendkívül nagy mágneses permeabilitással rendelkező acélt elektromos acélként használják az elektromos iparban. A szilíciumtartalom növelése csökkenti az acél hegeszthetőségét.

3. Mangán (Mn): A mangán jó deoxidáló és kéntelenítő anyag. Az acél általában 0,30-0,50% mangánt tartalmaz. Ha a szénacélhoz 0,70%-nál több mangánt adnak, akkor „mangánacélnak” nevezik. A közönséges acélhoz képest nemcsak megfelelő szívóssággal rendelkezik, hanem nagyobb szilárdsággal és keménységgel is, ami javítja az acél edzhetőségét és melegalakíthatóságát. A 11-14% mangánt tartalmazó acél rendkívül nagy kopásállósággal rendelkezik, és gyakran használják kotrógép kanalakban, golyósmalom bélésében stb. A mangántartalom növekedésével az acél korrózióállósága gyengül, és a hegesztési teljesítmény csökken.

4. Foszfor (P): Általánosságban elmondható, hogy a foszfor az acélban található káros elem, amely javítja az acél szilárdságát, de csökkenti az acél képlékenységét és szívósságát, növeli az acél hidegridegségét, és rontja a hegesztési és hideghajlítási teljesítményt. Ezért általában az acél foszfortartalmának 0,045%-nál kevesebbnek kell lennie, és a kiváló minőségű acél iránti követelmény alacsonyabb.

5. Kén (S): A kén normál körülmények között szintén káros elem. Melegen rideggé teszi az acélt, csökkenti az acél képlékenységét és szívósságát, valamint repedéseket okozhat kovácsolás és hengerlés során. A kén a hegesztési teljesítményre is káros hatással van, és csökkenti a korrózióállóságot. Ezért a kéntartalom általában kevesebb, mint 0,055%, a kiváló minőségű acélé pedig kevesebb, mint 0,040%. A 0,08-0,20% kén hozzáadása az acélhoz javíthatja a megmunkálhatatlanságot, amit általában forgácsolható acélnak neveznek.

6. Alumínium (Al): Az alumínium egy gyakran használt deoxidálószer az acélban. Kis mennyiségű alumínium hozzáadása az acélhoz finomíthatja a szemcseméretet és javíthatja az ütésállóságot; az alumínium oxidációs ellenállással és korrózióállósággal is rendelkezik. Az alumínium krómmal és szilíciummal való kombinációja jelentősen javíthatja az acél magas hőmérsékletű hámozási teljesítményét és magas hőmérsékletű korrózióállóságát. Az alumínium hátránya, hogy befolyásolja az acél melegalakítási, hegesztési és vágási teljesítményét.

7. Oxigén (O) és nitrogén (N): Az oxigén és a nitrogén káros elemek, amelyek a kemencegázból juthatnak be a fém olvasztásakor. Az oxigén melegen rideggé teheti az acélt, és ennek hatása súlyosabb, mint a kéné. A nitrogén az acél hideg ridegségét a foszforéhoz hasonlóvá teheti. A nitrogén öregedési hatása növelheti az acél keménységét és szilárdságát, de csökkentheti a képlékenységét és szívósságát, különösen deformációs öregítés esetén.

8. Nióbium (Nb), vanádium (V) és titán (Ti): A nióbium, a vanádium és a titán mind szemcsefinomító elemek. Ezen elemek megfelelő hozzáadása javíthatja az acél szerkezetét, finomíthatja a szemcséket, és jelentősen növelheti az acél szilárdságát és szívósságát.


Küldd el nekünk az üzeneted:

Írd ide az üzenetedet, és küldd el nekünk