Çelik: bileşim, özellikler, türler ve uygulamalar. Paslanmaz çelik bileşimi

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

Çoğu kişi çeliğin diğer elementleri eritme sürecinde elde edilen bir ürün olduğunu bilir. Ama ne? Çelikte ne var? Bugün, bu madde karbonlu deforme olabilen bir demir alaşımıdır (miktarı %2.14) ve ayrıca diğer elementlerin küçük bir oranıdır.

Genel bilgi

Çeliğin bileşiminde tam olarak %2,14'e kadar karbon içeren bir alaşım olduğunu belirtmekte fayda var. %2.14'ten fazla karbon içeren bir alaşıma zaten dökme demir denir.

Karbon çeliği ile sıradan çeliğin bileşiminin aynı olmadığı bilinmektedir. Normal substrat karbon ve diğer alaşım (iyileştirici) bileşenleri içeriyorsa, karbonlu üründe alaşım elementleri yoktur. Alaşımlı çelik hakkında konuşursak, bileşimi çok daha zengindir. Bu malzemenin performansını arttırmak için bileşimine Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti vb. gibi elementler eklenir. Bu maddenin en iyi özelliklerinin şunlar olduğunu belirtmek önemlidir. bir veya iki madde değil, tam olarak alaşımlı kompleksler eklenerek sağlanır.

Sınıflandırma

HarcamaDüşündüğümüz malzemenin sınıflandırılması birkaç göstergeye dayanabilir:

• İlk gösterge çeliğin kimyasal bileşimidir.
• İkincisi de çok önemli olan mikroyapıdır.
• Tabii ki çelikler kalite ve üretim yöntemlerine göre farklılık gösterir.
• Ayrıca, her çeliğin kendi uygulaması vardır.

Daha ayrıntılı olarak, kimyasal bileşim örneği kullanılarak bileşim düşünülebilir. Bu temelde, iki tip daha ayırt edilir - bunlar alaşımlı ve karbonlu çeliklerdir.

Karbon çelikleri arasında, temel farkı karbonun nicel içeriği olan üç çeşit vardır. Madde %0,3'ten daha az karbon içeriyorsa, düşük karbonlu olarak sınıflandırılır. Bölgedeki bu maddenin %0,3 ila %0,7 arasındaki içeriği, nihai ürünü orta karbonlu çelikler kategorisine dönüştürür. Alaşım %0,7'den fazla karbon içeriyorsa, çelik yüksek karbonlu olarak sınıflandırılır.

Alaşımlı çeliklerde işler hemen hemen aynıdır. Malzemenin bileşimi %2,5'ten daha az alaşım elementi içeriyorsa, düşük alaşımlı, %2,5 ila %10 - orta alaşımlı ve %10 ve üzeri - yüksek alaşımlı olarak kabul edilir.

Mikroyapı

Çeliğin mikro yapısı, durumuna göre değişir. Alaşım tavlanırsa, yapısı karbür, ferritik, östenitik vb. Maddenin normalleştirilmiş bir mikro yapısı ile ürün perlitik, martensitik veya östenitik olabilir.

Çeliğin bileşimi ve özellikleri, bir ürünün bu üç sınıftan birine ait olup olmadığını belirler. En az alaşımlı ve karbonlu çelikler perlitik sınıftır, orta olanlar martensitiktir ve yüksek alaşım elementleri veya karbon içeriği onları östenitik çelik kategorisine dönüştürür.

Üretim ve kalite

Çelik gibi bir alaşımın, yüksek içeriği ürünün performansını kötüleştiren bazı olumsuz elementler içerebileceğini unutmamak önemlidir. Bu maddeler kükürt ve fosfor içerir. Bu iki elementin içeriğine bağlı olarak, çeliğin bileşimi ve türleri aşağıdaki dört kategoriye ayrılır:

• Özel çelik. Bu, %0,06'ya kadar kükürt ve %0,07'ye kadar fosfor içeren, sıradan kalitede bir alaşımdır.
• Kalite. Bu çeliklerdeki yukarıdaki maddelerin içeriği %0.04 kükürt ve %0.035 fosfora indirgenmiştir.
• Yüksek kalite. Hem kükürt hem de fosforun yalnızca %0,025'ine kadar içerir.
• En yüksek kaliteli alaşım, kükürt yüzdesi 0,015'ten fazla değilse ve fosfor da %0,025'ten fazla değilse atanır.

Sıradan bir alaşımın üretim süreci hakkında konuşursak, çoğu zaman açık ocak fırınlarında veya Bessmerov, Thomas dönüştürücülerinde elde edilir. Bu ürün büyük külçelere dökülür. Çeliğin bileşiminin, yapısının, kalite özelliklerinin ve özelliklerinin tam olarak üretim yöntemiyle belirlendiğini anlamak önemlidir.

Yüksek kaliteli çelik elde etmek için de kullanılıraçık ocak fırınları, ancak, kaliteli bir ürün elde etmek için eritme işlemi daha sıkıdır.

Yüksek kaliteli çeliklerin ergitilmesi sadece elektrikli fırınlarda gerçekleştirilir. Bunun nedeni, bu tür endüstriyel ekipmanın kullanılmasının neredeyse minimum bir metalik olmayan katkı maddesi içeriğini garanti etmesidir, yani kükürt ve fosfor yüzdesini az altır.

Özellikle yüksek kalitede bir alaşım elde etmek için elektro cüruf eritme yöntemine başvururlar. Bu ürünün üretimi sadece elektrikli fırınlarda mümkündür. Üretim sürecinin bitiminden sonra bu çelikler her zaman sadece alaşımlı olarak elde edilir.

Uygulamaya göre alaşım türleri

Doğal olarak, çeliğin bileşimindeki bir değişiklik bu malzemenin performansını büyük ölçüde etkiler, bu da kullanım kapsamının da değiştiği anlamına gelir. İnşaat, soğuk şekillendirme, segman sertleştirme, temperlenebilir, yüksek mukavemet vb. alanlarda kullanılabilen yapı çelikleri vardır.

Yapı çeliği hakkında konuşursak, bunlar çoğunlukla orta karbonlu ve düşük alaşımlı alaşımları içerir. Ağırlıklı olarak binaların yapımında kullanıldıkları için, onlar için en önemli özellik iyi kaynaklanabilirliktir. Sertleştirilmiş çelik çoğunlukla, ana amacı yüzey aşınması ve dinamik yükleme koşulları altında çalışmak olan çeşitli parçalar için kullanılır.

Diğer çelikler

Diğer çelik türlerine iyileştirilmiş atfedilebilir. Bu tip alaşım sadece ısıl işlemden sonra kullanılır. Alaşım, söndürme için yüksek sıcaklıklara tabi tutulur ve ardından herhangi bir ortamda tavlamaya tabi tutulur.

Yüksek mukavemetli çeliklerin türü, kimyasal bileşimi seçtikten sonra ve ayrıca ısıl işleme tabi tutulduktan sonra mukavemetin neredeyse maksimuma ulaştığı, yani normalin yaklaşık iki katı kadar olan çelikleri içerir. bu ürünün türü.

Yay çelikleri de ayırt edilebilir. Bu, üretiminin bir sonucu olarak elastik limit, yük direnci ve yorulma açısından en iyi nitelikleri almış bir alaşımdır.

Paslanmaz çelik bileşimi

Paslanmaz çelik alaşım türüdür. Ana özelliği, alaşımın bileşimine krom gibi bir elementin eklenmesiyle elde edilen yüksek korozyon direncidir. Bazı durumlarda krom yerine nikel, vanadyum veya manganez kullanılabilir. Malzemeyi eriterek ve gerekli elementleri ekleyerek, paslanmaz çeliğin üç kalitesinden birinin özelliklerini kazanabileceğini belirtmekte fayda var.

Bu tür alaşımların bileşimi elbette farklıdır. En basitleri, artan korozyon direncine sahip geleneksel alaşımlardır 08 X 13 ve 12 X 13. Bu korozyona dayanıklı alaşımın sonraki iki türü, yalnızca normal koşullarda değil, aynı zamanda yüksek sıcaklıklarda da yüksek dirence sahip olmalıdır.