Definisjonen av karbonstål og de fem elementene i stål
Jern-karbon-legeringer som inneholder mindre enn 2,11 % karbon kalles stål. Karbonmassefraksjonen til vanlig brukt karbonstål er generelt mindre enn 1,3 %, og dens styrke og seighet er relativt god.
Den kjemiske sammensetningen av stål er en av de viktige faktorene knyttet til kvaliteten og den endelige ytelsen til stål. Det er også hovedgrunnlaget for fremstilling av stål og til og med varmebehandlingssystemet til sluttproduktet. Derfor, i den tekniske kravdelen av stålstandarden, angir første punkt ofte gjeldende merke (stålkvalitet) og dets kjemiske sammensetning av stålet, og er inkludert i standarden i form av en tabell. Det er aksept av stålet og den kjemiske sammensetningen av stålet av produsenten og kunden. viktig grunnlag.
De fem elementene refererer til hovedkomponentene i den kjemiske sammensetningen, nemlig C, Si, Mn, S, P (karbon, silisium, mangan, svovel, fosfor). For det andre vil gasser som inneholder {{0}}, H og N (oksygen, hydrogen og nitrogen) uunngåelig bli blandet under stålfremstillingsprosessen. I tillegg, i aluminium-silisium deoksidasjons- og sedasjonsprosessen, må det smeltede stålet inneholde Al. Når Als (syreløselig aluminium) Større enn eller lik 0,020%, har det også effekten av å raffinere kornene.
Effekt av kjemiske elementer på stålegenskaper:
1. Karbon (C): Når karboninnholdet i stål øker, øker flytegrensen og strekkfastheten, men plastisiteten og slagfastheten avtar. Når karboninnholdet overstiger 0.23 %, forringes sveiseytelsen til stålet, så det brukes til sveising. Lavlegert konstruksjonsstål, karboninnholdet overstiger vanligvis ikke 0. 20 %. Høyt karboninnhold vil også redusere den atmosfæriske korrosjonsmotstanden til stål. Høykarbonstål av rustfritt stål kaldvalsede spoler i friluftslagre er utsatt for rust; i tillegg kan karbon øke kaldskjørheten og aldringsfølsomheten til stål.
2. Silisium (Si): Silisium tilsettes som et reduksjonsmiddel og deoksideringsmiddel under stålfremstillingsprosessen, så drept stål inneholder 0.15-0.30% silisium. Hvis silisiuminnholdet i stål overstiger 0.50-0.60 %, regnes silisium som et legeringselement. Silisium kan øke elastisitetsgrensen, flytegrensen og strekkstyrken til stål betydelig, så det er mye brukt i fjærstål. Tilsetning av 1,0-1,2 % silisium til bråkjølt og herdet konstruksjonsstål kan øke styrken med 15-20%. Silisium og molybden, wolfram,
Kombinasjonen av krom, etc. har som effekt å forbedre korrosjonsbestandigheten og oksidasjonsmotstanden, og kan brukes til å lage varmebestandig stål. Lavkarbonstål som inneholder 1-4 % silisium har ekstremt høy magnetisk permeabilitet og brukes i den elektriske industrien for å lagesilisium stålark. Økt silisiuminnhold vil redusere sveiseytelsen til stål.
3. Mangan (Mn): I stålfremstillingsprosessen er mangan et godt deoksideringsmiddel og avsvovlingsmiddel. Vanligvis inneholder stål 0.30-0.50% mangan. Når mer enn 0,70 % tilsettes karbonstål, kalles det "manganstål". Stål med høyere mengde stål enn vanlig stål har ikke bare tilstrekkelig seighet, men har også høyere styrke og hardhet, forbedrer herdbarheten til stålet og forbedrer stålets varmebearbeidingsytelse. For eksempel er flytegrensen for 16Mn stål 40 % høyere enn for A3. Stål som inneholder 11-14% mangan har ekstremt høy
Slitestyrke, brukt i gravemaskinskuffer, kulemølleforinger osv. Økt manganinnhold svekker korrosjonsmotstanden til stål og reduserer sveiseytelsen.
4. Fosfor (P): Under normale omstendigheter er fosfor et skadelig grunnstoff i stål. Det øker kaldskjørheten til stål, forverrer sveiseytelsen, reduserer plastisiteten og forverrer kaldbøyningsytelsen. Derfor kreves det vanligvis at fosforinnholdet i stål er mindre enn 0.045 %, og kravet til høykvalitetsstål er enda lavere.
5. Svovel (S): Svovel er også et skadelig grunnstoff under normale omstendigheter. Det får stålet til å bli varmt sprøtt, reduserer dets duktilitet og seighet, og forårsaker sprekker under smiing og valsing.
Svovel er også skadelig for sveiseytelsen, og reduserer korrosjonsbestandigheten. Derfor kreves det vanligvis at svovelinnholdet er mindre enn {{0}}.055 %, og høykvalitetsstål må være mindre enn 0,040 %. Tilsetning av 0.08-0.20 % svovel til stål kan forbedre bearbeidbarheten og kalles vanligvis friskjærende stål.
6. Krom (Cr): I konstruksjonsstål og verktøystål kan krom forbedre styrke, hardhet og slitestyrke betydelig, men samtidig redusere plastisitet og seighet. Krom kan også forbedre oksidasjonsmotstanden og korrosjonsmotstanden til stål, så det er et viktig legeringselement av rustfritt stål og varmebestandig stål.
7. Nikkel (Ni): Nikkel kan øke styrken til stål samtidig som den opprettholder god plastisitet og seighet. Nikkel har høy korrosjonsbestandighet mot syrer og alkalier, og har anti-rust og varmebestandighet ved høye temperaturer. Men siden nikkel er en knapp ressurs, bør andre legeringselementer brukes i stedet for nikkel-kromstål.
8. Molybden (Mo): Molybden kan foredle stålkornene, forbedre herdbarhet og termiske styrkeegenskaper, og opprettholde tilstrekkelig styrke og krypemotstand ved høye temperaturer (langvarig spenning ved høye temperaturer vil forårsake deformasjon, som kalles kryp). Tilsetning av molybden til konstruksjonsstål kan forbedre mekaniske egenskaper. Det kan også hemme sprøheten til legert stål forårsaket av brann. I verktøystål kan rødheten forbedres.
9. Titan (Ti): Titan er et sterkt deoksideringsmiddel i stål. Det kan gjøre den indre strukturen til stål tett og foredle kornkraften; redusere aldringsfølsomhet og kuldeskjørhet. Forbedre sveiseytelsen. Tilsetning av passende titan til krom 18 nikkel 9 austenittisk rustfritt stål kan unngå intergranulær korrosjon.
10. Vanadium (V): Vanadium er et utmerket deoksideringsmiddel for stål. Tilsetning av 0,5 % vanadium til stål kan foredle strukturkornene og forbedre styrke og seighet. Karbidet dannet av vanadium og karbon kan forbedre hydrogenkorrosjonsmotstanden under høy temperatur og trykk.
11. Wolfram (W): Wolfram har et høyt smeltepunkt og stor egenvekt. Det er et legeringselement i livet ditt. Wolfram og karbon danner wolframkarbid, som har høy hardhet og slitestyrke.
