Muuntimen napauttaminen

Kemiallisten alkuaineiden vaikutus teräslevyn ominaisuuksiin

Rauta-hiiliseosta, jonka hiilipitoisuus on alle 2,11 %, kutsutaan teräkseksi. Kemiallisten komponenttien, kuten raudan (Fe) ja hiilen (C), lisäksi teräs sisältää myös pienen määrän piitä (Si), mangaania (Mn), fosforia (P), rikkiä (S), happea (O), typpeä (N), niobiumia (Nb) ja titaania (Ti). Yleisten kemiallisten alkuaineiden vaikutus teräksen ominaisuuksiin on seuraava:

1. Hiili (C): Teräksen hiilipitoisuuden kasvaessa myötölujuus ja vetolujuus kasvavat, mutta plastisuus ja iskulujuus heikkenevät. Kuitenkin, kun hiilipitoisuus ylittää 0,23 %, teräksen hitsattavuus heikkenee. Siksi hitsauksessa käytettävän niukkaseosteisen rakenneteräksen hiilipitoisuus ei yleensä ylitä 0,20 %. Hiilipitoisuuden kasvu heikentää myös teräksen ilmakehän korroosionkestävyyttä, ja runsashiilinen teräs syöpyy helposti avoimessa ilmassa. Lisäksi hiili voi lisätä teräksen kylmähaurautta ja ikääntymisherkkyyttä.

2. Pii (Si): Pii on voimakas hapettumisenestoaine teräksenvalmistusprosessissa, ja sen piin pitoisuus sammutetussa teräksessä on yleensä 0,12–0,37 %. Jos piin pitoisuus teräksessä ylittää 0,50 %, piitä kutsutaan seosaineeksi. Pii voi parantaa merkittävästi teräksen kimmorajoja, myötölujuutta ja vetolujuutta, ja sitä käytetään laajalti jousiteräksenä. 1,0–1,2 % piin lisääminen sammutettuun ja päästettyyn rakenneteräkseen voi lisätä lujuutta 15–20 %. Yhdessä piin, molybdeenin, volframin ja kromin kanssa se voi parantaa korroosionkestävyyttä ja hapettumisenkestävyyttä, ja sitä voidaan käyttää kuumuutta kestävän teräksen valmistukseen. Sähköteollisuudessa sähköteräksenä käytetään vähähiilistä terästä, joka sisältää 1,0–4,0 % piitä ja jolla on erittäin korkea magneettinen permeabiliteetti. Piipitoisuuden lisääminen heikentää teräksen hitsattavuutta.

3. Mangaani (Mn): Mangaani on hyvä hapettumisenestoaine ja rikinpoistoaine. Teräs sisältää yleensä 0,30–0,50 % mangaania. Kun hiiliteräkseen lisätään yli 0,70 % mangaania, sitä kutsutaan "mangaaniteräkseksi". Tavalliseen teräkseen verrattuna sillä on paitsi riittävä sitkeys, myös suurempi lujuus ja kovuus, mikä parantaa teräksen karkenemiskykyä ja kuumamuokkauskykyä. 11–14 % mangaania sisältävällä teräksellä on erittäin korkea kulutuskestävyys, ja sitä käytetään usein kaivinkoneen kauhoissa, kuulamyllyn vuorauksissa jne. Mangaanipitoisuuden kasvaessa teräksen korroosionkestävyys heikkenee ja hitsauskyky heikkenee.

4. Fosfori (P): Yleisesti ottaen fosfori on teräksessä haitallinen alkuaine, joka parantaa teräksen lujuutta, mutta heikentää teräksen plastisuutta ja sitkeyttä, lisää teräksen kylmähaurautta ja heikentää hitsausominaisuuksia ja kylmätaivutusta. Siksi teräksen fosforipitoisuuden on yleensä oltava alle 0,045 %, mikä vähentää korkealaatuisen teräksen vaatimuksia.

5. Rikki (S): Rikki on myös haitallinen alkuaine normaaleissa olosuhteissa. Se tekee teräksestä kuumahauraan, heikentää teräksen sitkeyttä ja lujuutta sekä aiheuttaa halkeamia takomisen ja valssaamisen aikana. Rikki on myös haitallista hitsausominaisuuksille ja heikentää korroosionkestävyyttä. Siksi rikkipitoisuus on yleensä alle 0,055 % ja korkealaatuisen teräksen alle 0,040 %. 0,08–0,20 % rikin lisääminen teräkseen voi parantaa lastuamattomuutta, jota kutsutaan yleensä automaattiteräkseksi.

6. Alumiini (Al): Alumiini on yleisesti käytetty teräksen hapettumisenestoaine. Pienen määrän lisääminen teräkseen voi hienontaa raekokoa ja parantaa iskunkestävyys. Alumiinilla on myös hapettumisen- ja korroosionkestävyys. Alumiinin yhdistelmä kromin ja piin kanssa voi parantaa merkittävästi teräksen kuorintakykyä korkeissa lämpötiloissa ja korroosionkestävyyttä korkeissa lämpötiloissa. Alumiinin haittapuolena on, että se vaikuttaa teräksen kuumamuokkauskykyyn, hitsauskykyyn ja leikkauskykyyn.

7. Happi (O) ja typpi (N): Happi ja typpi ovat haitallisia alkuaineita, joita voi päästä uunikaasusta metallin sulamisen yhteydessä. Happi voi tehdä teräksestä kuumahaurasta, ja sen vaikutus on vakavampi kuin rikin. Typpi voi tehdä teräksen kylmähauraudesta samanlaisen kuin fosforilla. Typen vanhenemisvaikutus voi lisätä teräksen kovuutta ja lujuutta, mutta vähentää sitkeyttä ja sitkeyttä, erityisesti muodonmuutosvanhenemisen tapauksessa.

8. Niobium (Nb), vanadiini (V) ja titaani (Ti): Niobium, vanadiini ja titaani ovat kaikki rakeita jalostavia alkuaineita. Näiden alkuaineiden lisääminen asianmukaisesti voi parantaa teräksen rakennetta, jalostaa rakeita ja parantaa merkittävästi teräksen lujuutta ja sitkeyttä.


Lähetä viestisi meille:

Kirjoita viestisi tähän ja lähetä se meille