Om sommige eigenschappen vanstaalen ervoor zorgen dat het een aantal speciale eigenschappen krijgt die opzettelijk zijn toegevoegd aan het smeltproces, legeringselementen genoemd.Gemeenschappelijke legeringselementen zijn chroom, nikkel, molybdeen, wolfraam, vanadium, titanium, niobium, zirkonium, kobalt, silicium, mangaan, aluminium, koper, boor, zeldzame aarde enzovoort.Fosfor, zwavel en stikstof werken in sommige gevallen ook als legeringen.
(1) Chroom (Cr)
Chroom kan de hardbaarheid van staal verhogen en heeft een secundair hardend effect, kan de hardheid en slijtvastheid van koolstofstaal verbeteren zonder het staal broos te maken.Wanneer het gehalte 12% overschrijdt, heeft het staal een goede oxidatieweerstand en corrosieweerstand bij hoge temperaturen, en verhoogt het ook de thermische sterkte van het staal.Chroom is het belangrijkste legeringselement van roestvast staal zuurbestendig staal en hittebestendig staal.
Chroom kan de sterkte en hardheid van koolstofstaal in rollende toestand verbeteren en de verlenging en krimp van de doorsnede verminderen.Wanneer het chroomgehalte 15% overschrijdt, zullen de sterkte en hardheid afnemen en zullen de rek en sectiekrimp dienovereenkomstig toenemen.De onderdelen die chroomstaal bevatten, kunnen gemakkelijk een hogere oppervlaktebewerkingskwaliteit verkrijgen door te slijpen.
De belangrijkste rol van chroom in de geharde structuur is om de hardbaarheid te verbeteren, zodat het staal na afschrikken en ontlaten betere uitgebreide mechanische eigenschappen heeft, in het gecarboniseerde staal kan ook chroomcarbide worden gevormd, om de slijtvastheid van het materiaaloppervlak te verbeteren .
Verenstaal dat chroom bevat, is niet gemakkelijk te decarboniseren tijdens warmtebehandeling.Chroom kan de slijtvastheid, hardheid en hardheid van gereedschapsstaal verbeteren en heeft een goede ontlaatstabiliteit.Chroom kan de oxidatieweerstand, weerstand en sterkte van elektrothermische legeringen verbeteren.
(2) Nikkel
Nikkel versterkt ferriet en verfijnt perliet in staal, het algemene effect is om de sterkte te vergroten, maar heeft geen significant effect op de plasticiteit.Over het algemeen kan een bepaalde hoeveelheid nikkel de sterkte van het staal verbeteren, maar de taaiheid van het koolstofarme staal niet significant verminderen wanneer het wordt gewalst, genormaliseerd of gegloeid zonder een ontlaatbehandeling.Volgens statistieken kan elke toename van 1% in nikkel de sterkte van 29,4 Pa verbeteren.Met de toename van het nikkelgehalte neemt de opbrengst van staal sneller toe dan de treksterkte, dus de verhouding van nikkelhoudend staal is hoger dan die van gewoon koolstofstaal.Nikkel kan de sterkte van staal verbeteren, maar de schade aan de taaiheid, plasticiteit en andere proceseigenschappen van staal is minder dan bij andere legeringselementen.Voor medium koolstofstaal wordt het perliet dunner omdat nikkel de perliet overgangstemperatuur verlaagt.Omdat nikkel het koolstofgehalte op het eutectoïde punt vermindert, is er meer perliet dan koolstofstaal met hetzelfde koolstofgehalte, waardoor het perliet ferritisch staal met nikkel een hogere sterkte heeft dan koolstofstaal met hetzelfde koolstofgehalte.Integendeel, als de sterkte van het staal hetzelfde is, kan het koolstofgehalte van het nikkelbevattende staal op geschikte wijze worden verminderd, zodat de taaiheid en plasticiteit van het staal kan worden verbeterd.Nikkel kan de weerstand van staal tegen vermoeiing verbeteren en de gevoeligheid van staal voor kerven verminderen.Nikkel vermindert de brosse overgangstemperatuur van staal met een lage temperatuur, wat erg belangrijk is voor staal met een lage temperatuur.Staal met 3,5% nikkel kan worden gebruikt bij -100℃ en staal met 9% nikkel kan worden gebruikt bij -196℃.Nikkel verhoogt de kruipweerstand van staal niet, dus wordt het over het algemeen niet gebruikt als versterkingselement van heetsterktestaal.
De lineaire uitzettingscoëfficiënt van Fe-Ni-legeringen met een hoog nikkelgehalte verandert aanzienlijk met de toename of afname van het nikkelgehalte.Met behulp van deze eigenschap kunnen precisielegeringen en bimetalen materialen met een zeer lage of bepaalde lineaire uitzettingscoëfficiënt worden ontworpen en geproduceerd.
Bovendien is nikkel toegevoegd aan staal niet alleen zuurbestendig, maar ook alkalibestendig, corrosiebestendig tegen atmosfeer en zout, nikkel is een van de belangrijke elementen in roestvrij zuurbestendig staal.
(3) Molybdeen (Mo)
Molybdeen in staal kan de hardbaarheid en thermische sterkte verbeteren, broosheid bij het temperen voorkomen, remanentie en coërciviteit en corrosieweerstand in sommige media verhogen.
In gehard staal kan molybdeen onderdelen met grotere secties diep laten afschrikken, doortrekken, de weerstand tegen vuur of temperen van staal verbeteren, zodat onderdelen bij hogere temperaturen kunnen worden getemperd, om restspanning effectiever te elimineren (of te verminderen) , plasticiteit verbeteren.
Naast de bovengenoemde effecten in gecarboniseerd staal, kan molybdeen ook de neiging van carbiden om een continu netwerk te vormen op de korrelgrens in de carburerende laag verminderen, het resterende austeniet in de carburerende laag verminderen en de slijtvastheid van het oppervlak relatief verhogen laag.
In de smeedmatrijs kan molybdeen ook handhaven dat het staal een relatief stabiele hardheid heeft, waardoor de vervorming toeneemt.Weerstand tegen scheuren en slijtage.
In roestvrij zuurbestendig staal kan molybdeen de corrosieweerstand van organische zuren (zoals mierenzuur, azijnzuur, oxaalzuur, enz.), Waterstofperoxide, zwavelzuur, sulfiet, sulfaat, zure kleurstoffen, bleekpoeder, enz. In het bijzonder voorkomt de toevoeging van molybdeen de neiging tot puntcorrosie veroorzaakt door de aanwezigheid van chloride-ionen.
W12Cr4V4Mo-hogesnelheidsstaal dat ongeveer 1% molybdeen bevat, heeft slijtvastheid, geharde hardheid en rode hardheid.
(4) Wolfraam (W)
Naast het vormen van carbiden in staal, wordt wolfraam gedeeltelijk opgelost in ijzer om een vaste oplossing te vormen.De werking is vergelijkbaar met die van molybdeen, volgens de berekening van de massafractie is het algemene effect niet zo significant als molybdeen.Het belangrijkste monster van wolfraam in staal is het verhogen van de ontlaatstabiliteit, de rode hardheid, de thermische sterkte en de slijtvastheid als gevolg van de vorming van carbiden.Daarom wordt het voornamelijk gebruikt in gereedschapsstaal, zoals snelstaal, warmsmeedmatrijsstaalenzovoort.
Wolfraam vormt vuurvaste carbiden in hoogwaardig verenstaal.Bij temperen bij hogere temperatuur kan het accumulatieproces van carbiden worden vergemakkelijkt en kan de sterkte bij hoge temperatuur worden gehandhaafd.Wolfraam vermindert ook de gevoeligheid van staal voor oververhitting, verhoogt de hardbaarheid en verhoogt de hardheid.Na warmwalsen heeft het 65SiMnWA verenstaal een hoge hardheid na luchtkoeling.Het verenstaal met een doorsnede van 50 mm2 kan worden geblust in olie en kan worden gebruikt als een belangrijke veer om grote belastingen, hittebestendigheid (niet meer dan 350℃) en impact te weerstaan.30W4Cr2VA hittebestendig verenstaal met hoge weerstand, met grote hardbaarheid, 1050 ~ 1100℃ blussen, 550 ~ 650℃ ontlaten treksterkte van 1470 ~ 1666Pa.Het wordt voornamelijk gebruikt bij de vervaardiging van veren onder hoge temperaturen (niet meer dan 500 ).
Wolfraam is het belangrijkste element van gelegeerd gereedschapsstaal omdat de toevoeging ervan de slijtvastheid en bewerkbaarheid van staal aanzienlijk kan verbeteren.
(5) Vanadium (V)
Vanadium heeft een sterke affiniteit met koolstof, ammoniak en zuurstof en vormt daarmee stabiele verbindingen.Vanadium bestaat voornamelijk in de vorm van carbide in staal.De belangrijkste functie is om de structuur en korrel van staal te verfijnen, de sterkte en taaiheid van staal te verbeteren.Wanneer opgelost in een vaste oplossing bij hoge temperatuur, verhoogt u de hardbaarheid;Integendeel, indien in de vorm van carbide, de hardbaarheid verminderen.Vanadium verhoogt de hardingsstabiliteit van gehard staal en zorgt voor een secundair hardingseffect.Het vanadiumgehalte in staal, met uitzondering van snelgereedschapsstaal, is over het algemeen niet meer dan 0,5%.
In gewone koolstofarme legering:staal, vanadium kan graan verfijnen, de sterkte en opbrengstverhouding verhogen na normalisatie en de lasprestaties van staal bij lage temperatuur verbeteren.
Vanadium in gelegeerd constructiestaal vanwege de algemene warmtebehandelingsomstandigheden zal de hardbaarheid verminderen, dus wordt het vaak gebruikt in constructiestaal en mangaan, chroom, molybdeen, wolfraam en andere elementen.Vanadium in gehard staal is voornamelijk bedoeld om de sterkte en opbrengstverhouding van staal te verbeteren, graan te verfijnen, de gevoeligheid van oververhitting op te vangen.In het gecarboniseerde staal kan de korrel worden verfijnd, het staal kan na het carboneren direct worden geblust, zonder secundair afschrikken.
In verenstaal en lagerstaal kan vanadium de sterkte en opbrengstverhouding verbeteren, met name de proportionele limiet en elastische limiet, en de decarbonisatiegevoeligheid tijdens warmtebehandeling verminderen, waardoor de oppervlaktekwaliteit wordt verbeterd.5 chroomhoudend staal dat vanadium bevat, hoge carbonatatiedispersie, goede prestaties.
Vanadium in gereedschapsstaal verfijnt korrels, vermindert de gevoeligheid voor oververhitting, verhoogt de ontlaatstabiliteit en slijtvastheid en verlengt zo de standtijd.
(6) titaan (Ti)
Titanium heeft een sterke affiniteit met stikstof, zuurstof en koolstof, en heeft een sterkere affiniteit met zwavel dan ijzer.Daarom is het een goed desoxidatiemiddel en een effectief element voor het fixeren van stikstof en koolstof.Hoewel titanium een sterk carbidevormend element is, combineert het niet met andere elementen om complexe verbindingen te vormen.Titaniumcarbide bindende kracht is sterk, stabiel, niet gemakkelijk te ontleden, in staal kan alleen verwarming tot meer dan 1000 ℃ langzaam oplossen in de vaste oplossing.Titaniumcarbidedeeltjes hebben het effect dat ze de korrelgroei voorkomen voordat ze oplossen.Omdat de affiniteit tussen titanium en koolstof veel groter is dan die tussen chroom en koolstof, wordt titanium vaak gebruikt in roestvrij staal om de koolstof te fixeren om chroomverdunning aan de korrelgrens te elimineren, om de interkristallijne corrosie van staal te elimineren of te verminderen .
Titanium is ook een van de sterke ferrietvormende elementen, die de A1- en A3-temperaturen van staal sterk verhogen.Titanium kan de plasticiteit en taaiheid van gewoon laaggelegeerd staal verbeteren.Omdat titanium stikstof en zwavel bindt en titaniumcarbide vormt, neemt de sterkte van het staal toe.Nadat de korrelverfijning is genormaliseerd, kan precipiterend carbide de plasticiteit en slagvastheid van staal aanzienlijk verbeteren.Het gelegeerde constructiestaal dat titanium bevat, heeft goede mechanische eigenschappen en proceseigenschappen, maar het belangrijkste nadeel is dat de hardbaarheid enigszins slecht is.
In roestvrij staal met hoog chroomgehalte moet meestal ongeveer 5 keer het koolstofgehalte van titanium worden toegevoegd, niet alleen kan het de corrosieweerstand (voornamelijk interkristallijne corrosieweerstand) en taaiheid van staal verbeteren;Het kan ook de neiging tot korrelgroei van staal bij hoge temperaturen voorkomen en de lasprestaties van staal verbeteren.
(7) Niobium/coltan (Nb/Cb)
Niobium bestaat vaak naast coltan en tantaal, en hun rol in staal is vergelijkbaar.Niobium en tantaal worden gedeeltelijk opgelost in de vaste oplossing om de vaste oplossing te versterken.Het afschrikvermogen van staal kan aanzienlijk worden verbeterd wanneer het wordt opgelost in austeniet.In de vorm van carbide- en oxidedeeltjes verfijnt het echter de korrel en vermindert het de hardbaarheid van het staal.Het kan de hardingsstabiliteit van staal verhogen en heeft het effect van secundaire verharding.Sporenniobium kan de sterkte van staal verbeteren zonder de plasticiteit of taaiheid aan te tasten.Vanwege het effect van het raffineren van graan, kan de slagvastheid van staal worden verbeterd en kan de overgangstemperatuur voor broosheid worden verlaagd.Wanneer het gehalte meer dan 8 keer koolstof is, kan bijna alle koolstof in het staal worden gefixeerd, zodat het staal een goede waterstofbestendigheid heeft.De interkristallijne corrosie van austenitisch staal door oxidatiemiddel kan worden voorkomen.Door koolstoffixatie en precipitatieharding kunnen de hoge temperatuureigenschappen van heetsterktestaal, zoals kruipsterkte, worden verbeterd.
Niobium kan de vloeigrens en slagvastheid verbeteren en de overgangstemperatuur voor brosheid verminderen in gewoon laaggelegeerd staal dat in de bouw wordt gebruikt.Verhoog de hardbaarheid bij het carboneren en ontlaten van gelegeerd constructiestaal.Verbeter de taaiheid en lage temperatuurprestaties van staal.Het kan de luchtverharding van martensitisch hittebestendig roestvrij staal met een laag koolstofgehalte verminderen, verharding en brosheid voorkomen en de kruipsterkte verbeteren.
(8) Zirkonium (Zr)
Zirkonium is een sterk carbidevormend element, zijn rol in staal is vergelijkbaar met niobium, tantaal, vanadium.Het toevoegen van een kleine hoeveelheid zirkonium heeft het effect van ontgassing, zuivering en raffinage van graan, wat gunstig is voor de prestaties bij lage temperaturen van staal en het verbeteren van de stempelprestaties.Het wordt vaak gebruikt bij de vervaardiging van ultrahogesterktestaal en op nikkel gebaseerde superlegeringen voor gasmotoren en ballistische raketten.
(9) Kobalt
Kobalt wordt vooral gebruikt in speciale staalsoorten en legeringen.Snelstaal dat kobalt bevat, heeft een hoge hardheid bij hoge temperaturen en molybdeen kan tegelijkertijd worden toegevoegd aan martensitisch verouderend staal om een ultrahoge hardheid en goede uitgebreide mechanische eigenschappen te verkrijgen.Daarnaast is kobalt een belangrijk legeringselement in heetsterktestaal en magnetische materialen.
Kobalt vermindert de hardbaarheid van staal, dus het toevoegen van koolstofstaal alleen zal de algehele mechanische eigenschappen van gehard staal verminderen.Kobalt kan ferriet versterken en wanneer het aan koolstofstaal wordt toegevoegd, kan het de hardheid, vloeigrens en treksterkte van staal in gegloeide of genormaliseerde toestand verbeteren en heeft het een nadelig effect op rek en krimp van de doorsnede.De slagvastheid neemt af naarmate het kobaltgehalte toeneemt.Kobalt wordt gebruikt in hittebestendige staalsoorten en legeringen vanwege de oxidatieweerstand.Op kobalt gebaseerde gasturbines van legeringen tonen hun unieke rol.
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!