+86-510-83958900

Rollen för legeringselement i stål (del 2)

May 03, 2022

8. Zirkonium (Zr) Zirkonium är en stark karbidbildare och dess roll i stål liknar den för niob, tantal och vanadin. Att lägga till en liten mängd zirkonium har effekten av avgasning, rening och raffinering av korn, vilket är fördelaktigt för stålets lågtemperaturprestanda och förbättrar stansningsprestandan. kromad stång

9. Kobolt (Co) Kobolt används mest i specialstål och legeringar. Kobolthaltigt snabbstål har hög hårdhet vid hög temperatur. Att samtidigt tillsätta molybden till maråldrat stål kan erhålla ultrahög hårdhet och goda omfattande mekaniska egenskaper. Dessutom är kobolt också ett viktigt legeringselement i termiskt starka stål och magnetiska material. Kobolt kan minska härdbarheten hos stål, så att lägga till det till enbart kolstål kommer att minska de omfattande mekaniska egenskaperna efter härdning och härdning. Kobolt kan stärka ferrit. När det läggs till kolstål kan det förbättra hårdheten, sträckgränsen och draghållfastheten hos stål i glödgat eller normaliserat tillstånd. minskade med ökande kobolthalt. På grund av dess antioxiderande egenskaper används kobolt i värmebeständiga stål och värmebeständiga legeringar. Koboltbaserade legerade gasturbiner visar sin unika roll. kolvstång

10. Kisel (Si) Kisel kan lösas upp i ferrit och austenit för att förbättra stålets hårdhet och styrka, dess roll är näst efter fosfor och starkare än mangan, nickel, krom, volfram, molybden, vanadin och andra element. Men när kiselhalten överstiger 3 procent kommer stålets plasticitet och seghet att minska avsevärt. Kisel kan förbättra elasticitetsgränsen, sträckgränsen och sträckgränsen (σs/σb), och utmattningshållfastheten och utmattningsförhållandet (σ-1/σb) för stål. Detta beror på att kisel eller kisel-mangan stål kan användas som fjäderstål. Kisel kan minska stålets densitet, värmeledningsförmåga och elektriska ledningsförmåga. Det kan främja förgrovningen av ferritkorn och minska koercitiviteten. Det finns en tendens att minska kristallens anisotropi, vilket gör magnetiseringen lätt och minskar magnetoresistansen, som kan användas för att producera elektriskt stål, så magnetoresistansförlusten för kiselstålplåten är låg. Kisel kan förbättra den magnetiska permeabiliteten hos ferrit, så att stålplåten får en högre magnetisk induktion i ett svagare magnetfält. Men kisel minskar den magnetiska induktionen av stål under starka magnetfält. Kisel har en stark deoxiderande kraft, vilket minskar den magnetiska åldringseffekten av järn. När det kiselhaltiga stålet upphettas i en oxiderande atmosfär kommer ett lager av SiO2-film att bildas på ytan, vilket förbättrar stålets oxidationsbeständighet vid hög temperatur. Kisel kan främja tillväxten av kolumnformiga kristaller i gjutstål och minska plasticiteten. Om kiselstålet svalnar snabbt vid upphettning, på grund av den låga värmeledningsförmågan, är temperaturskillnaden mellan insidan och utsidan av stålet stor, så det går sönder. Kisel kan minska svetsbarheten hos stål. Eftersom kisel har en starkare bindningsförmåga med syre än järn, är det lätt att generera lågsmältande silikat under svetsning, vilket ökar flödet av slagg och smält metall, orsakar stänk och påverkar svetskvaliteten. Kisel är ett bra deoxidationsmedel. Vid deoxidering med aluminium kan tillsats av en viss mängd kisel vid behov förbättra deoxidationshastigheten avsevärt. Det finns en viss mängd restkisel i stål, som tas in som råvara vid järn- och ståltillverkning. I kokande stål är kisel begränsat till<0.07%, and="" when="" intentionally="" added,="" ferrosilicon="" is="" added="" during="" steelmaking.="" hollow="">

11. Mangan(Mn) Mangan är ett bra deoxidationsmedel och avsvavlingsmedel. Stål innehåller i allmänhet en viss mängd mangan, som kan eliminera eller försvaga stålets heta sprödhet orsakad av svavel, och därigenom förbättra stålets hetbearbetbarhet. Den fasta lösningen som bildas av mangan och järn ökar hårdheten och styrkan hos ferrit och austenit i stålet; samtidigt är det ett grundämne som bildas av karbider, och det kommer in i cementiten för att ersätta en del av järnatomerna. Mangan minskar den kritiska omvandlingstemperaturen i stål. Det spelar rollen som raffinering av perlit och förbättrar indirekt hållfastheten hos perlitstål. Mangan är näst efter nickel i sin förmåga att stabilisera austenit och ökar också kraftigt stålets härdbarhet. En mängd olika legerade stål har tillverkats av mangan med en halt på högst 2 procent och andra element. Mangan har egenskaperna hos rikliga resurser och varierande prestanda, och har använts i stor utsträckning, såsom kolkonstruktionsstål och fjäderstål med hög manganhalt. I slitstarkt stål med hög kolhalt och hög manganhalt kan manganhalten nå 10 procent till 14 procent, och den har god seghet efter lösningsbehandling. När det deformeras av stötar kommer ytskiktet att stärkas på grund av deformation, och det har hög motståndskraft mot nötning. Mangan och svavel bildar MnS med högre smältpunkt, vilket kan förhindra het sprödhet orsakad av FeS. Mangan har en tendens att öka stålkornens förgrovning och känsligheten för temperament sprödhet. Felaktig kylning efter smältning, gjutning och smide kommer lätt att orsaka vita fläckar i stålet. hydraulisk kolvstång

12. Aluminium(Al) Aluminium används främst för deoxidation och kornförädling. I nitrerat stål främjar det bildandet av ett hårt, korrosionsbeständigt nitrerat skikt. Aluminium kan hämma åldrandet av lågkolstål och förbättra stålets seghet vid låg temperatur. När innehållet är högt kan stålets oxidationsbeständighet och korrosionsbeständigheten i oxiderande syra och H2S-gas förbättras, och stålets elektriska och magnetiska egenskaper kan förbättras. Aluminium har en stor solid lösningsförstärkande effekt i stål, vilket förbättrar slitstyrkan, utmattningshållfastheten och kärnmekaniska egenskaper hos uppkolat stål. Aluminiumhaltiga järn-krom-aluminiumlegeringar har nästan konstanta motståndsegenskaper och utmärkt oxidationsbeständighet vid höga temperaturer, och är lämpliga för elektrometallurgiska legeringsmaterial och krom-aluminiummotståndstrådar. När vissa stål deoxideras, om mängden aluminium är för mycket, kommer stålet att ha en onormal struktur och en tendens att främja grafitiseringen av stålet. I ferritiska och perlitiska stål, när aluminiumhalten är hög, kommer dess höga temperaturhållfasthet och seghet att minska, och det kommer att medföra vissa svårigheter vid smältning och gjutning.

13. Koppar (Cu) Den framträdande rollen för koppar i stål är att förbättra den atmosfäriska korrosionsbeständigheten hos vanligt låglegerat stål, särskilt när det används i kombination med fosfor, kan tillsats av koppar också förbättra stålets hållfasthet och utbytesförhållande utan att påverka svetsprestandan. Rälsstål (U-Cu) som innehåller 0,20 procent till 0,50 procent koppar, förutom slitstyrka, är dess korrosionsbeständighetslivslängd 2-5 gånger så mycket av vanliga kolstålskenor. När kopparhalten överstiger 0,75 procent kan den åldringsförstärkande effekten produceras efter lösningsbehandling och åldring. När halten är låg liknar effekten av nickel, men den är svagare. När halten är hög är det ogynnsamt för varmdeformationsbearbetning, vilket leder till kopparförsprödning vid varmdeformationsbearbetning. 2 procent till 3 procent koppar i austenitiskt rostfritt stål kan ha korrosionsbeständighet mot svavelsyra, fosforsyra och saltsyra och stabilitet mot spänningskorrosion.

14. Bor (B) Huvudfunktionen hos bor i stål är att öka härdbarheten hos stål och därigenom spara andra sällsynta metaller, såsom nickel, krom, molybden, etc. För detta ändamål specificeras dess innehåll i allmänhet i intervallet 0.001 procent till 0,005 procent . Den kan ersätta 1,6 procent nickel, 0,3 procent krom eller 0,2 procent molybden. Det bör noteras att molybden kan ersättas med bor, eftersom molybden kan förhindra eller minska temperamentsprödhet, medan bor har en liten tendens att främja temperamentsprödhet, så det kan inte användas. Bor ersätter molybden helt. Att lägga till bor till medelstort kolstål kan avsevärt förbättra egenskaperna hos stål med en tjocklek på mer än 20 mm efter härdning och härdning på grund av förbättringen av härdbarhet. Därför kan 40B och 40MnB stål användas istället för 40Cr, och 20Mn2TiB stål kan användas istället för 20CrMnTi uppkolat stål. Men eftersom effekten av bor försvagas eller till och med försvinner med ökningen av kolhalten i stålet, när man väljer borhaltigt uppkolat stål, måste man beakta att efter att delarna har uppkolats kommer härdbarheten för det uppkolade lagret att vara lägre än kärnans. Denna egenskap av permeabilitet.

15. Sällsynta jordartsmetaller(Re) Generellt sett avser sällsynta jordartsmetaller lantanidelementen (15) med atomnummer från 57 till 71 i det periodiska systemet, plus skandium nr 21 och yttrium nr 39, totalt 17 grundämnen. De är nära till sin natur och kan inte lätt separeras. Oseparerade blandade sällsynta jordartsmetaller är relativt billiga, och sällsynta jordartsmetaller kan förbättra plasticiteten och slagsegheten hos smidet stål, särskilt i gjutstål. Det kan förbättra krypmotståndet hos värmebeständiga elektrotermiska stållegeringar och superlegeringar. Sällsynta jordartsmetaller kan också förbättra stålets oxidations- och korrosionsbeständighet. Effekten av oxidationsbeständighet överstiger den hos element som kisel, aluminium och titan. Det kan förbättra stålets flytbarhet, minska icke-metalliska inneslutningar och göra stålstrukturen tät och ren. Att lägga till lämpliga sällsynta jordartsmetaller till vanligt låglegerat stål har god deoxidations- och avsvavlingseffekt, förbättrar slagsegheten (särskilt lågtemperaturseghet) och förbättrar anisotropa egenskaper. Sällsynta jordartsmetaller ökar oxidationsbeständigheten hos legeringen i Fe-Cr-Al-legeringar, bibehåller stålets fina korn vid höga temperaturer och förbättrar högtemperaturhållfastheten, vilket avsevärt förbättrar livslängden för den elektrotermiska legeringen.

16. Kväve(N) Kväve kan delvis användas i järn, och det har effekten av att stärka fast lösning och förbättra härdbarheten, men det är inte signifikant. På grund av utfällningen av nitrider på korngränserna kan högtemperaturhållfastheten hos korngränserna förbättras och stålets kryphållfasthet kan ökas. I kombination med andra grundämnen i stål har den en fällningshärdande effekt. Korrosionsbeständigheten hos stål är inte signifikant, men efter nitrering av stålytan ökar den inte bara dess hårdhet och slitstyrka, utan förbättrar också avsevärt korrosionsbeständigheten. Resterande kväve i mjukt stål kan orsaka ålderssprödhet.

17. Svavel(S) Att öka halten svavel och mangan kan förbättra stålets bearbetbarhet. I friskärande stål tillsätts svavel som ett välgörande element. Svavel segregerar allvarligt i stål. Att försämra stålets kvalitet, vid höga temperaturer, vilket minskar stålets plasticitet, är ett skadligt element som finns i form av FeS med lägre smältpunkt. Smältpunkten för enbart FeS är bara 1190 grader, medan den eutektiska temperaturen som bildar eutektikum med järn i stål är ännu lägre, endast 988 grader. När stålet stelnar, samlas järnsulfid vid den primära korngränsen. När stålet valsas i 1100-1200 grad kommer FeS på korngränsen att smälta, vilket kraftigt försvagar bindningskraften mellan kornen, vilket resulterar i att stålet blir försprödt, så svavel bör kontrolleras strikt. Kontrolleras vanligtvis till 0,020 procent till 0,050 procent . För att förhindra sprödhet på grund av svavel bör tillräckligt med mangan tillsättas för att bilda MnS med högre smältpunkt. Om flödet i stålet är för högt kommer porer och porositet att bildas i den svetsade metallen på grund av att SO2 bildas vid svetsning.

18. Fosfor(P) Fosfor har starka solid lösningsförstärkande och kallbearbetningshärdande effekter i stål. Att lägga till det som ett legeringselement till låglegerat konstruktionsstål kan förbättra dess hållfasthet och atmosfäriska korrosionsbeständighet hos stål, men minska dess kallstämplingsprestanda. Den kombinerade användningen av fosfor, svavel och mangan kan öka stålets skärprestanda och öka ytkvaliteten på arbetsstycket. Det används för friskärande stål, så friskärande stål innehåller relativt hög fosfor. Fosfor används i ferrit. Även om det kan förbättra stålets hållfasthet och hårdhet, är den största skadan att segregationen är allvarlig, vilket ökar temperamentets sprödhet, ökar stålets plasticitet och seghet avsevärt och gör att stålet lätt blir sprött under kallbearbetning. sprött"-fenomen. Fosfor påverkar också svetsbarheten negativt. Fosfor är ett skadligt element och bör kontrolleras strikt, och det allmänna innehållet är inte mer än 0.03 procent till 0,04 procent.

19. Kol(C) Kol är det huvudsakliga legeringselementet i stålmaterial, så stålmaterial kan också kallas järn-kol-legeringar. Huvudfunktionen för kol i stål är att bilda en solid lösningsstruktur och förbättra stålets hållfasthet, såsom ferrit- och austenitstruktur, som alla är lösta i kol; bildandet av karbidstruktur kan förbättra stålets hårdhet och slitstyrka. Därför, kol i stålet, ju högre kolinnehåll, desto högre hållfasthet och hårdhet hos stålet, men plasticiteten och segheten kommer också att minska; tvärtom, ju lägre kolinnehåll, desto högre plasticitet och seghet hos stålet, och dess styrka, kommer hårdheten också att minska.

  

Som en professionell tillverkare av stålprodukter har Jiangsu New Heyi Machinery Co., Ltd mer än 20 års erfarenhet, induktionshärdad stav, mikrolegerad stålstav, kromaxel och hydraulisk ihålig stav är också våra heta säljande produkter, om du har några frågor, kontakta oss gärna.



Skicka förfrågan