Челик во суштина е железо и јаглерод легиран со одредени дополнителни елементи. Процесот на легирање се користи за промена на хемискиот состав на челик и подобрување на неговите својства врз јаглеродниот челик или ги прилагодува за да ги задоволи барањата на одредена апликација.
Предности на челични легури агенти:
Различни елементи за легирање имаат свој ефект врз својствата на челикот. Некои од својствата кои можат да се подобрат преку легирање вклучуваат:
- Стабилизирање на аустенитот : Елементите како никел , манган , кобалт и бакар го зголемуваат опсегот на температури во кои постои аустенит.
- Стабилизирање на феритни : Хром , волфрам , молибден , ванадиум, алуминиум и силициум може да имаат ефект на намалување на растворливоста на јаглеродот во аустенитот. Ова резултира со зголемување на количината на карбиди во челикот и го намалува температурниот опсег во кој постои аустенит.
- Формирање на карбид : Многу помали метали, вклучувајќи хром , волфрам, молибден, титан , ниобиум, тантал и циркониум, формираат силни карбиди кои - во челик - ја зголемуваат цврстината и силата. Таквите челици често се користат за производство на челик со голема брзина и топол работен алат.
- Графитизирање : Силикон, никел, кобалт и алуминиум може да ја намалат стабилноста на карбидите во челик, промовирајќи го нивниот дефект и формирањето на слободен графит.
- Намалување на евтектоидната концентрација : титан, молибден, волфрам, силициум, хром и никел ја намалуваат евтектоидната концентрација на јаглерод.
- Зголемување на отпорноста на корозија : Алуминиум, силициум и хром формираат заштитни оксидни слоеви на површината на челикот, со што се заштитува металот од понатамошно влошување во одредени средини.
Заеднички челик легирање агенти:
Подолу е листа на најчесто користени легирачки елементи и нивниот ефект врз челик (стандардна содржина во загради):
- Алуминиум (0.95-1.30%): Деоксидизер. Се користи за ограничување на растот на аустенит зрна.
- Бор (0.001-0.003%): средство за зацврстување кое ја подобрува деформабилноста и обработливоста. Бор се додава во потполно убиен челик и треба само да се додаде во многу мали количини за да има ефект на стврднување. Додатоците на бор се најефективни кај нискоглеродни челици.
- Хром (0,5-18%): Клучна компонента од нерѓосувачки челици. Со содржина од над 12 проценти, хром значително ја подобрува отпорноста на корозија. Металот, исто така, ја подобрува стврдливоста, силата, одговорот на термичка обработка и отпорност на абење.
- Кобалт : Ја подобрува јачината при високи температури и магнетна пропустливост.
- Бакар (0,1-0,4%): Најчесто се најде како остаток во челиците, исто така се додава бакар за да се создадат особини на стврднување на врнежи и да се зголеми отпорот на корозија.
- Олово : Иако практично нерастворлив во течен или цврст челик, оловото понекогаш се додава на јаглеродни челици преку механичка дисперзија за време на полива, со цел да се подобри обработливоста.
- Манган (0,25-13%): ја зголемува јачината на високи температури со елиминирање на формирањето на сулфиди на железо. Манганот, исто така, ја подобрува стврдливоста, еластичноста и отпорноста на абење. Како и никелот, манганот е елемент за формирање на аустенит и може да се користи во AISI 200 серијата аустенитни нерѓосувачки челици како замена за никел.
- Молибден (0.2-5.0%): Најден во мали количини во нерѓосувачки челици, молибден ја зголемува стврдливоста и јачината, особено при високи температури. Често употребуван во аустенитни челици од хром-никел, молибден штити од питка корозија предизвикана од хлориди и сулфурни хемикалии.
- Никел (2-20%): Друг легирање елемент критичен за нерѓосувачки челици, никел се додава со над 8% содржина на висок хром нерѓосувачки челик. Никелот ја зголемува силата, јачината на ударот и цврстината, истовремено подобрување на отпорноста кон оксидација и корозија. Исто така, ја зголемува цврстина при ниски температури кога се додава во мали количини.
- Ниобиум : Има корист од стабилизирање на јаглеродот со формирање на тврди карбиди и, така, често се наоѓа во челици со висока температура. Во мали количини, ниобиумот може значително да ја зголеми силата на принос и, во помала мера, јачината на истегнување на челиците, како и да имаат умерен врнежи зајакнување на ефектот.
- Азот : Ја зголемува аустеничката стабилност на нерѓосувачките челици и ја подобрува јакоста на принос во таквите челици.
- Фосфор: Фосфор често се додава со сулфур за да се подобри обработливоста кај нисколегираните челици. Исто така додава сила и ја зголемува отпорноста на корозија.
- Селен : ја зголемува обработливоста.
- Силициум (0.2-2.0%): Овој металоид ја подобрува цврстината, еластичноста, отпорноста на киселина и резултира со поголеми големини на зрна, со што се зголемува магнетната пропустливост. Бидејќи силикон се користи во деоксидирачки агенс во производството на челик , речиси секогаш се наоѓа во одреден процент во сите степени на челик.
- Сулфур (0,08-0,15%): Додадено во мали количини, сулфурот ја подобрува обработливоста без да резултира со топла краткост. Со додавање на манган топла краток е дополнително намалена поради фактот дека манган сулфид има повисока точка на топење од железо сулфид.
- Титаниум : ја подобрува и силата и отпорот на корозија, додека ја ограничува големината на зурнестите на аустенит. Со содржина на титаниум од 0,25-0,60 проценти, јаглеродот се комбинира со титаниум, дозволувајќи му на хром да остане на границите на жилите и да се спротивстави на оксидацијата.
- Волфрам : произведува стабилни карбиди и ја рафинира големината на зрната со цел да се зголеми тврдоста, особено при високи температури.
- Ванадиум (0.15%): како титаниум и ниобиум, ванадиумот може да произведе стабилни карбиди кои ја зголемуваат јачината на високи температури. Со промовирање на фина зрна структура, еластичност може да се задржи.
- Циркониум (0.1%): ја зголемува силата и ја ограничува големината на зрната. Силата може значително да се зголеми при многу ниски температури (под замрзнување). Челик, кој вклучува циркониум до околу 0,1% содржина ќе има помали големини на зрна и ќе се спротивстави на фрактура.
Извори: SubsTech. Супстанции и технологија. Ефект на лееневите елементи на челичните својства. (www.substech.com) Чезните легури. Ефекти од легирачки елементи во челик. (www.chasealloys.co.uk)
Следете Теренс на Google+