Hlutar úr kolefnisstáli

Stutt lýsing:

Hugtakið kolefnisstál má einnig nota í tilvísun til stáls sem er ekki ryðfrítt stál;í þessari notkun getur kolefnisstál innihaldið álstál.Hákolefnisstál hefur margvíslega notkun eins og fræsunarvélar, skurðarverkfæri (eins og meitla) og hástyrktar vír.

Sendu tölvupóst til okkar

Upplýsingar um vöru

Vörumerki

Kynning á hlutum úr kolefnisstáli

Kolefnisstál er stál með kolefnisinnihald frá um það bil 0,05 upp í 3,8 prósent miðað við þyngd.Skilgreiningin á kolefnisstáli frá American Iron and Steel Institute (AISI) segir:
1. ekkert lágmarksinnihald er tilgreint eða krafist fyrir króm, kóbalt, mólýbden, nikkel, níóbíum, títan, wolfram, vanadíum, sirkon eða öðrum frumefnum til að bæta við til að fá æskilegan blöndunaráhrif;
2. tilgreint lágmark fyrir kopar fari ekki yfir 0,40 prósent;
3. eða hámarksinnihald sem tilgreint er fyrir einhvern af eftirfarandi þáttum fer ekki yfir prósentutölurnar sem tilgreindar eru: mangan 1,65 prósent;sílikon 0,60 prósent;kopar 0,60 prósent.
Hugtakið kolefnisstál má einnig nota í tilvísun til stáls sem er ekki ryðfrítt stál;í þessari notkun getur kolefnisstál innihaldið álstál.Hákolefnisstál hefur margvíslega notkun eins og fræsunarvélar, skurðarverkfæri (eins og meitla) og hástyrktar vír.Þessi forrit krefjast mun fínni örbyggingar, sem bætir seigleikann.

Hitameðferð á hlutum úr kolefnisstáli

Þegar kolefnishlutfallið hækkar hefur stál getu til að verða harðara og sterkara með hitameðhöndlun;þó verður það minna sveigjanlegt.Óháð hitameðferðinni dregur hærra kolefnisinnihald úr suðuhæfni.Í kolefnisstáli lækkar hærra kolefnisinnihald bræðslumarkið.

Tilgangur hitameðhöndlunar kolefnisstáls er að breyta vélrænni eiginleikum stáls, venjulega sveigjanleika, hörku, álagsstyrk eða höggþol.Athugið að raf- og hitaleiðni er aðeins breytt.Eins og með flestar styrkingaraðferðir fyrir stál er stuðull Young (teygjanleiki) óbreyttur.Öll meðhöndlun á stáli veitir sveigjanleika fyrir aukinn styrk og öfugt.Járn hefur meiri leysni fyrir kolefni í austenítfasanum;því allar hitameðhöndlun, nema kúluvæðing og ferliglæðing, byrja á því að hita stálið upp í hitastig sem austenítíski fasinn getur verið við.Stálið er síðan slökkt (hita dregið út) í meðallagi til lágum hraða sem gerir kolefni kleift að dreifast út úr austenítinu sem myndar járnkarbíð (sementít) og skilur eftir ferrít, eða með miklum hraða, sem fangar kolefnið í járninu og myndar þannig martensít .Hraðinn sem stálið er kælt í gegnum eutectoid hitastigið (um 727 °C) hefur áhrif á hraðann sem kolefni dreifist út úr austenítinu og myndar sementít.Almennt séð mun kæling fljótt skilja eftir járnkarbíð fínt dreift og framleiða fínkornað perlít og hægt kæling mun gefa grófara perlít.Kæling á undireutectoid stáli (minna en 0,77 wt% C) leiðir til lamellar-perlitískrar uppbyggingu járnkarbíðlaga með α-ferrít (nánast hreint járn) á milli.Ef það er háhyrndarstál (meira en 0,77 wt% C) þá er uppbyggingin full perlít með litlum kornum (stærri en perlít lamella) af sementíti sem myndast á kornamörkunum.Eutectoid stál (0,77% kolefni) mun hafa perlít uppbyggingu í gegnum kornin án sementít við mörkin.Hlutfallslegt magn innihaldsefna er fundið með því að nota lyftistöngina.Eftirfarandi er listi yfir þær tegundir hitameðferða sem mögulegar eru.

Hlutar úr kolefnisstáli á móti álstálhlutum

Stálblendi er stál sem er blandað með ýmsum frumefnum í heildarmagni á milli 1,0% og 50% miðað við þyngd til að bæta vélrænni eiginleika þess.Álblendi er skipt í tvo flokka: lágblendi stál og háblendi stál.Deilt er um muninn á þessu tvennu.Smith og Hashemi skilgreina muninn við 4,0%, en Degarmo, o.fl., skilgreina hann við 8,0%.Algengast er að orðasambandið "álblendi" vísar til lágblendis stáls.

Strangt til tekið er hvert stál málmblöndur, en ekki eru öll stál kölluð "álstál".Einfaldasta stálið er járn (Fe) blandað með kolefni (C) (um 0,1% til 1%, fer eftir gerð).Hins vegar er hugtakið "álblendi" staðlað hugtak sem vísar til stáls með öðrum málmbandi þáttum sem er vísvitandi bætt við til viðbótar við kolefni.Algengar málmblöndur eru mangan (algengasta), nikkel, króm, mólýbden, vanadíum, sílikon og bór.Sjaldgæfari málmblöndur eru ál, kóbalt, kopar, cerium, níóbíum, títan, wolfram, tin, sink, blý og sirkon.

Eftirfarandi er úrval af bættum eiginleikum í málmblendi stáli (samanborið við kolefnisstál): styrkur, hörku, seigja, slitþol, tæringarþol, hertanleiki og heit hörku.Til að ná einhverjum af þessum bættu eiginleikum gæti málmurinn þurft hitameðhöndlun.

Sum þessara nota í framandi og mjög krefjandi notkun, svo sem í hverflablöðum þotuhreyfla og í kjarnakljúfum.Vegna járnsegulfræðilegra eiginleika járns, finna sum stálblendi mikilvæg notkun þar sem viðbrögð þeirra við segulmagni eru mjög mikilvæg, þar á meðal í rafmótorum og spennum.

Hitameðferð á kolefnisstálhlutum

Kúlumyndun
Spheroidite myndast þegar kolefnisstál er hitað í um það bil 700 °C í meira en 30 klukkustundir.Spheroidite getur myndast við lægra hitastig en tíminn sem þarf eykst verulega, þar sem þetta er dreifingarstýrt ferli.Niðurstaðan er uppbygging af stöngum eða kúlum af sementít innan frumbyggingar (ferrít eða perlít, eftir því hvoru megin eutectoid þú ert).Tilgangurinn er að mýkja hærra kolefnisstál og leyfa meiri mótun.Þetta er mjúkasta og sveigjanlegasta form stáls.

Full glæðing
Kolefnisstál er hitað í um það bil 40 °C yfir Ac3 eða Acm í 1 klukkustund;þetta tryggir að allt ferrít breytist í austenít (þótt sementít gæti enn verið til ef kolefnisinnihaldið er meira en eutectoid).Stálið verður síðan að kæla hægt, í 20 °C (36 °F) á klukkustund.Venjulega er það bara ofnkælt, þar sem slökkt er á ofninum með stálið enn inni.Þetta hefur í för með sér grófa perlubyggingu, sem þýðir að "böndin" af perlítinu eru þykk.Fullglæðu stáli er mjúkt og sveigjanlegt, án innra álags, sem er oft nauðsynlegt fyrir hagkvæma mótun.Aðeins kúlulaga stál er mýkra og sveigjanlegra.

Ferlisglæðing
Ferli sem notað er til að létta álagi í kaldunnnu kolefnisstáli með minna en 0,3% C. Stálið er venjulega hitað í 550–650 °C í 1 klukkustund, en stundum allt að 700 °C.Myndin til hægri [skýring þarf] sýnir svæðið þar sem ferliglæðing á sér stað.

Jafnhitaglæðing
Það er ferli þar sem hypoeutectoid stál er hitað yfir efri mikilvæga hitastigið.Þessu hitastigi er haldið í nokkurn tíma og síðan lækkað niður í lægra mikilvæga hitastigið og því haldið aftur.Það er síðan kælt niður í stofuhita.Þessi aðferð útilokar hvaða hitastig sem er.

Normalizing
Kolefnisstál er hitað í um það bil 55 °C yfir Ac3 eða Acm í 1 klukkustund;þetta tryggir að stálið umbreytist algjörlega í austenít.Stálið er síðan loftkælt, sem er um það bil 38°C (100°F) á mínútu.Þetta hefur í för með sér fína perlulaga uppbyggingu og jafnari uppbyggingu.Venjulegt stál hefur meiri styrk en glæðað stál;það hefur tiltölulega mikinn styrk og hörku.

Slökkvandi
Kolefnisstál með að minnsta kosti 0,4 wt% C er hitað að eðlilegu hitastigi og síðan hratt kælt (slökkt) í vatni, saltvatni eða olíu að mikilvægu hitastigi.Mikilvægi hitastigið er háð kolefnisinnihaldi, en er almennt lægra eftir því sem kolefnisinnihaldið eykst.Þetta leiðir til martensitic uppbyggingu;form af stáli sem býr yfir ofmettuðu kolefnisinnihaldi í vansköpuðu líkamsmiðjulaga (BCC) kristalbyggingu, rétt kallaður líkamsmiðjubundinn tetragonal (BCT), með miklu innra álagi.Þannig er slökkt stál afar hart en brothætt, venjulega of brothætt í hagnýtum tilgangi.Þessar innri spennur geta valdið álagssprungum á yfirborðinu.Slökkt stál er um það bil þrisvar sinnum harðara (fjórir með meira kolefni) en staðlað stál.

Martempering (marquenching)
Martempering er í raun ekki mildunaraðferð, þess vegna er hugtakið marquenching.Það er eins konar jafnhitameðferð sem er beitt eftir upphafsslökkvun, venjulega í bráðnu saltbaði, við hitastig rétt fyrir ofan „martensít upphafshitastig“.Við þetta hitastig losnar afgangsspennu innan efnisins og eitthvað bainít gæti myndast úr austenítinu sem varðveitt er sem hafði ekki tíma til að breytast í neitt annað.Í iðnaði er þetta ferli sem notað er til að stjórna sveigjanleika og hörku efnis.Með lengri marquenching eykst sveigjanleiki með lágmarks styrkleikatapi;stálinu er haldið í þessari lausn þar til innra og ytra hitastig hlutarins jafnast.Síðan er stálið kælt á hóflegum hraða til að halda hitastiginu í lágmarki.Þetta ferli dregur ekki aðeins úr innri álagi og álagssprungum heldur eykur það einnig höggþol.

Hitun
Þetta er algengasta hitameðhöndlunin, þar sem endanlegir eiginleikar geta verið nákvæmlega ákvarðaðir af hitastigi og tíma hitunar.Hitun felur í sér að endurhita slökkt stál í hitastig undir eutectoid hitastigi og síðan kæla.Hækkað hitastig gerir það kleift að mynda mjög lítið magn af spheroidite, sem endurheimtir sveigjanleika, en dregur úr hörku.Raunverulegt hitastig og tímar eru vandlega valdir fyrir hverja samsetningu.

Austempering
Austemperunarferlið er það sama og martempering, nema slökkvunin er rofin og stálinu er haldið í bráðnu saltbaðinu við hitastig á milli 205 °C og 540 °C og síðan kælt með hóflegum hraða.Stálið sem myndast, kallað bainít, framleiðir nálalaga örbyggingu í stálinu sem hefur mikinn styrk (en minni en martensít), meiri sveigjanleika, meiri höggþol og minni bjögun en martensít stál.Ókosturinn við austempering er að það er aðeins hægt að nota það á nokkur stál og það þarf sérstakt saltbað.