Çelikteki alaşım elementlerinin tanımı: sınıflandırma, özellikler, işaretleme, uygulama

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Günümüzde birçok endüstride çeşitli çelikler kullanılmaktadır. Metalin alaşımlanmasıyla çeşitli kalite, mekanik ve fiziksel özellikler elde edilir. Çelikteki alaşım elementlerinin tanımı, bileşime hangi bileşenlerin dahil edildiğini ve bunların nicel içeriğini belirlemeye yardımcı olur.

Genel bilgiler ve genel sınıflandırma

Alaşımlı çelik söz konusu olduğunda, bu, ilk malzemenin mekanik ve fiziksel özelliklerini değiştiren malzemeye özel elementlerin eklendiği anlamına gelir. Ayrıca malzemenin iç yapısı da değişmektedir. Çelikteki alaşım elementlerinin belirlenmesi, yalnızca hangi katkı maddelerinin kullanıldığını anlamaya yardımcı olmaz. Bunlara bağlı olarak, ürünün kendisinin birkaç sınıfı ayırt edilir.

İlk sınıflandırma karbon miktarına dayanmaktadır. Karbon içeriğinin %0,25'e kadar olduğu düşük karbonlu çelikler vardır, orta karbonlu çelikler %0,25 ila %0,65 katkı maddeleri içerir,yüksek karbon, bileşimde %0.65'ten fazla karbon içerir.

Diğer sınıflandırma işaretleri

Çalışılan tüm malzeme türleri, çelikteki toplam alaşım elementi içeriğine bağlı olarak üç kategoriye daha ayrılır. Bu grupların tanımı düşük alaşımlı, orta alaşımlı, yüksek alaşımlıdır. İlk durumda, katkı maddelerinin toplam kütle oranı, ikinci grup için %2,5'i geçmez - üçüncü grup için %10'dan fazla değil - %10'dan %50'ye.

Ayrıca, alaşım elementlerinin çeliğe verdiği özelliklere bağlı olarak iç yapısının değiştiğini belirtmekte fayda var. Aynı zamanda anlayış gerektirir. Bu durumda, çelikte alaşım elementlerinin tanımını kullanarak ürünün yapısını belirlemek mümkündür. Ve bu temelde, başka bir sınıflandırma yapın:

1. Ötektoid altı çelik kalitesi - bileşimde çok fazla ferrit var.
2. Ötektoid sınıfı, ürünün perlit yapısını belirtir.
3. ötektoid üstü ürün grubu, ikincil karbürler içeren bir yapı ile karakterize edilir.
4. Ledeburite sınıfı malzeme birincil karbürler içerir.

Ana bileşenler ve etkileri

Çeliğe birçok farklı bileşen eklenir. Alaşımlı çeliklerdeki elementlerin tanımı, çoğunlukla bileşenin adının ilk büyük harfleri olan harfler kullanılarak gerçekleştirilir.

Krom ve nikel ile başlayabilirsiniz. Sırasıyla X ve H harfleriyle belirtilirler. Kromun etkisi hakkında konuşursak, o zamançeliğin korozyona karşı direncini arttırır. Ayrıca mukavemet ve sertlik de artar. Krom, paslanmaz ürünlerin imalatında ana alaşım bileşeni olarak kabul edilir.

Alaşımlı çelik kalitelerindeki elementlerin belirlenmesi, malzemenin özelliklerini ve amacını hızlı bir şekilde belirlemeye yardımcı olur. Bu nedenle, "H" işareti nikel içeriğini gösterir; bu, maddenin yüksek viskoziteye, daha fazla sünekliğe ve korozyona karşı iyi bir dirence sahip olduğu anlamına gelir.

İlave alaşım elementleri

Sonra titanyum(T) ve vanadyum(F) hakkında söylenmelidir. T içeriğindeki bir artış, yapının grenliliğinde bir azalmayı gösterir, bu da mukavemeti ve yoğunluğu arttırır. Ayrıca pas direnci iyileştirilir ve işleme basitleştirilir. Vanadyum ayrıca çelik sınıflarında F harfi ile bir alaşım elementi olarak belirtilir. Bu durumda, tanecikliğin az altılmasına da yardımcı olur, ancak sonuç biraz farklıdır ve akışkanlığın iyileştirilmesinden ve çekme mukavemetinin arttırılmasından oluşur.

Sonra, molibden(M) ve tungsten(B) hakkında konuşmalıyız.

Bileşime "M" eklenmesi, ürünlerin sertleşebilirliğini iyileştirir, korozyon direncini artırır ve kırılganlığı az altır. "B" ayrıca genel sertliği artırarak, ısıtma sırasında tanelerin büyümesini önleyerek tavlama sırasında kırılganlığı az altır.

Çelikteki alaşım elementlerinin harfleri bazen Rusçadaki adlarıyla eşleşmez. Bu nedenle, tartışmalı katkı maddelerinden biri, belirtilen silikondur. C harfi. Bileşimde bu maddenin sadece% 1-1.5'i ile gücü artırabilir ve aynı zamanda viskoziteyi koruyabilir. Yapıdaki bileşenin içeriğini artırmaya başlarsanız, elektrik direnci ve manyetik geçirgenlik artacaktır. Ek olarak, silikon esnekliği, korozyona ve oksidasyona karşı direnci artırabilir. Ancak tüm bunlarla birlikte çeliğin kırılganlığını arttırdığı da göz önünde bulundurulmalıdır.

Son iki katkı maddesi kob alt (K) ve alüminyumdur (Yu). İlk elemanın eklenmesi, ısı direncini ve darbe direncini arttırır. Alüminyum, kireç direncini artırır.

Kirlilik nedir?

Metal kalitelerindeki alaşım elementlerinin tanımı hakkında konuşurken, safsızlıklardan söz edilemez. İlk olarak, onların varlığı ürünlerin özelliklerini de etkiler. İkincisi, maddenin bileşimindeki varlıklarından tamamen kurtulmak imkansızdır ve bu nedenle kütle fraksiyonları etiketlemede periyodik olarak belirtilir.

Çeşitli safsızlıklar ve etkileri

A harfi nitrojen anlamına gelir. Varsa, genellikle yaklaşık olarak işaretin ortasında gösterilir. Özellikleri ile oksijenin varlığı ile aynıdır. Bu iki elementten birinin belirli bir kütle fraksiyonu aşılırsa malzemenin kırılganlığı artar. Ayrıca viskozite ve dayanıklılık gibi özellikler de azalacaktır.

Tartışmalı kirlilik karbondur (U). % 1,2'ye kadar içeriyorsa, sertliği, mukavemeti, limiti artırarak olumlu bir etkiye sahip olabilir.akışkanlık. Bu göstergenin biraz fazla bile olsa, hem mukavemet hem de süneklik hızla bozulmaya başlar.

Manganez (G) ve kükürt de safsızlıklara aittir. Manganez, karbon gibi, yapıdaki kütle fraksiyonuna bağlı olarak farklı bir etkiye sahiptir. "G" öğesinin içeriği% 0,8'i geçmiyorsa, buna teknolojik kirlilik denilebilir. Çelik deoksidasyon derecesini arttırır, kükürtün ürün üzerindeki olumsuz etkisini az altır.

İkinci elementin kütle oranı %0,65'i aşarsa, önemli bir zararlı etkiye sahiptir. Plastisite, korozyon direnci ve darbe dayanımı önemli ölçüde azalır. Bileşimdeki kükürtteki artış, çeliğe kaynak yapma kabiliyetini de kötüleştirecektir.

Son zararlı kirlilik hidrojendir. Bu bileşenin kütle fraksiyonundaki bir artış, kırılganlıkta önemli bir artışa yol açar.

İşaretlemeye genel bakış

Çeliklerdeki alaşım elementleri için GOST 4543-71'e göre semboller, bu şekilde geliştirilmiş çok sayıda malzeme olduğu gerçeğinden kaynaklanıyordu. Bu kurallara göre, önce bir harf, ardından bu elementin miktarını gösteren bir sayı belirtilir. Bunu X5CrNi18-10 gibi bir marka örneğinde düşünebilirsiniz.

Örnekte belirtildiği gibi işaretlemenin her zaman Rusça harflerle, bazen başka bir dilde olmadığı hemen söylenmelidir. Bu durumda, kod çözme şöyle görünür: "X" harfi, alaşımın manyetik veya kromdan paslanmaz çelik kategorisine ait olduğunu gösterir.gruplar; 5 sayısı, bu durumda %0.05 olan karbon içeriğidir; Cr ve Ni sırasıyla krom ve nikeldir ve sırasıyla 18 ve 10 yüzdeleridir. Yani bu tip ürünün yapısı %0.05 karbon, %18 krom ve %10 nikel içerir.

Diğer grupların işaretlenmesi

Çeliği oluşturan alaşım elementlerinin tanımı, belirli bir ürün kategorisine ait olduklarını da gösterebilir. Bu nedenle, paslanmaz krom-nikel, işaretinin başında "I" harfine sahip olacaktır. Rulmanlı ve yüksek hızlı takım çelikleri başlangıçta sırasıyla "W" ve "R" ile işaretlenecektir.

Alaşımlı çelikler yüksek kaliteli ve hatta ekstra yüksek kaliteli olabilir. Bu durumda, sırasıyla işaretlemenin sonuna "A" veya "W" eklenir. Geleneksel alaşımlı çeliklerin işaretlerinin sonunda bu tür tanımlamalar yoktur.

Malzeme haddeleme yoluyla elde edilmişse, alaşımlı çeliklere bazen özel bir tanımlamanın eklendiğini burada belirtmekte fayda var. Bu durumda, işaret ya "H" - sert işlenmiş çelik ya da "TO" - ısıl işlem görmüş çelik içerir.

Elementlerin atama sırası

Bir ürünün en doğru kimyasal bileşimini belirlemek için, belgelerine bakmanız gerekecek, ancak işaretleri anlama yeteneği, ana alaşım katkı maddelerinin ve safsızlıkların belirlenmesine yardımcı olabilir.

Öyleyse, eğer ilk baştaÇelik işaretinde herhangi bir sayı belirtilirse, bileşimdeki karbonun kütle fraksiyonunu yüzde yüzde olarak belirler. Bundan sonra, alaşımlı çeliği oluşturan katkı maddelerinin sayımı başlar. Tanımlamadaki her harften hemen sonra, bileşimdeki kimyasal elementin nicel içeriğini yüzde olarak gösteren bir sayı belirtilecektir. Bununla birlikte, mektuptan hemen sonra hiç sayı olmadığı da olur. Bu, bileşimdeki bu elementin içeriğinin %1,5'i geçmediği anlamına gelir ki bu oldukça küçüktür.

Çeşitli alaşımlı çelikler

Son olarak, bu tür metallerin genellikle ne amaçla kullanıldığını belirtmekte fayda var. Takım tipi alaşımlı çelik vardır. Adından da anlaşılacağı gibi, her türlü aletin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Genellikle sıradan karbon çeliği ile karşılaştırılır. Kimyasal olarak geliştirilmiş bileşik daha fazla sertliğe ve güce sahiptir, ancak tüm alaşımlı bileşikler normal karbondan daha kırılgandır.

Yüksek hızlı kesim grubuna ait çeliğin mükemmel olduğu kanıtlanmıştır. Bu tür malzeme, 600 santigrat dereceye kadar yüksek sertlik ve kırmızı sertlik ile karakterizedir.

Özel özelliklere sahip yapısal alaşımlı çelikler ayrı bir büyük gruptur. Yani paslanmaz ürünler, geliştirilmiş elektriksel ve manyetik özelliklere sahip metaller ve diğerleri olabilir.

Yukarıdakilerin hepsinden de anlaşılacağı gibi, alaşımlı malzeme şu anda son derece aktif olarak ve birçok endüstride kullanılmaktadır. Bu nedenle, bu tür adlandırmayı bilmek ve anlayabilmekonunla iş yapacak herkes için çelik buna değer.