Kombinacja elementów ze stali stopowej

Głównymi pierwiastkami stopowymi stali stopowej są krzem, mangan, chrom, nikiel, molibden, wolfram, wanad, tytan, niob, cyrkon, kobalt, aluminium, miedź, bor, metale ziem rzadkich itp.
1. Węgiel (C): Wraz ze wzrostem zawartości węgla w stali, granica plastyczności i wytrzymałość na rozciąganie wzrastają, ale plastyczność i odporność na uderzenia maleją. Gdy zawartość węgla przekracza 0,23%, pogarsza się spawalność stali, dlatego jest ona wykorzystywana do spawania. Stal konstrukcyjna niskostopowa, zawartość węgla na ogół nie przekracza 0,20%. Wysoka zawartość węgla zmniejsza również odporność stali na korozję atmosferyczną, a stal wysokowęglowa na otwartych składowiskach łatwo rdzewieje; ponadto węgiel może zwiększać kruchość na zimno i wrażliwość stali na starzenie.
2. Krzem (Si): Krzem jest dodawany jako środek redukujący i odtleniacz podczas procesu produkcji stali, więc uspokojona stal zawiera 0,15-0,30% krzemu. Jeśli zawartość krzemu w stali przekracza 0,50-0,60%, krzem jest uważany za pierwiastek stopowy. Krzem może znacznie zwiększyć granicę sprężystości, granicę plastyczności i wytrzymałość na rozciąganie stali, dlatego jest szeroko stosowany w stali sprężynowej. Dodanie 1,0-1,2% krzemu do hartowanej i odpuszczanej stali konstrukcyjnej może zwiększyć wytrzymałość o 15-20%. Krzem jest łączony z molibdenem, wolframem, chromem itp. w celu poprawy odporności na korozję i utlenianie i może być stosowany do produkcji stali odpornej na ciepło. Stal niskowęglowa zawierająca 1-4% krzemu ma wyjątkowo wysoką przenikalność magnetyczną i jest stosowana w przemyśle elektrycznym do produkcji blach ze stali krzemowej. Zwiększona zawartość krzemu obniży wydajność spawania stali.

3. Mangan (Mn): W procesie produkcji stali mangan jest dobrym odtleniaczem i odsiarczaczem. Zazwyczaj stal zawiera 0,30-0,50% manganu. Gdy do stali węglowej doda się więcej niż 0,70%, nazywa się ją „stalą manganową”. Stal z większą ilością stali niż zwykła stal nie tylko ma wystarczającą wytrzymałość, ale także większą wytrzymałość i twardość, poprawia hartowność stali i poprawia jej właściwości obróbki cieplnej. Na przykład granica plastyczności stali 16Mn jest o 40% wyższa niż stali A3. Stal zawierająca 11-14% manganu ma wyjątkowo wysoką odporność na zużycie i jest stosowana w łyżkach koparek, wykładzinach młynów kulowych itp. Zwiększona zawartość manganu osłabia odporność stali na korozję i zmniejsza wydajność spawania.
4. Fosfor (P): W normalnych okolicznościach fosfor jest szkodliwym pierwiastkiem w stali, który zwiększa kruchość stali na zimno, pogarsza wydajność spawania, zmniejsza plastyczność i pogarsza wydajność gięcia na zimno. Dlatego zawartość fosforu w stali zwykle musi być mniejsza niż 0,045%, a wymagania dotyczące stali wysokiej jakości są jeszcze niższe.
5. Siarka (S): Siarka jest również szkodliwym pierwiastkiem w normalnych warunkach. Powoduje, że stal staje się krucha na gorąco, zmniejsza jej ciągliwość i wytrzymałość oraz powoduje pęknięcia podczas kucia i walcowania. Siarka jest również szkodliwa dla wydajności spawania, zmniejszając odporność na korozję. Dlatego zawartość siarki zwykle musi być mniejsza niż 0,055%, a w przypadku stali wysokiej jakości musi być mniejsza niż 0,040%. Dodanie 0,08-0,20% siarki do stali może poprawić obrabialność i jest zwykle nazywana stalą automatową.
6. Chrom (Cr): W stali konstrukcyjnej i narzędziowej chrom może znacznie poprawić wytrzymałość, twardość i odporność na zużycie, ale jednocześnie zmniejszyć plastyczność i wytrzymałość. Chrom może również poprawić odporność stali na utlenianie i korozję, dlatego jest ważnym elementem stopowym stali nierdzewnej i stali żaroodpornej.

7. Nikiel (Ni): Nikiel może poprawić wytrzymałość stali, zachowując jednocześnie dobrą plastyczność i wytrzymałość. Nikiel ma wysoką odporność na korozję w kwasach i alkaliach, a także jest odporny na rdzę i ciepło w wysokich temperaturach. Jednak ponieważ nikiel jest rzadkim zasobem, należy stosować inne elementy stopowe zamiast stali niklowo-chromowej.
8. Molibden (Mo): Molibden może uszlachetnić ziarna stali, poprawić hartowność i właściwości wytrzymałości cieplnej oraz utrzymać wystarczającą wytrzymałość i odporność na pełzanie w wysokich temperaturach (długotrwałe naprężenia w wysokich temperaturach spowodują odkształcenie, które nazywa się pełzaniem). Dodanie molibdenu do stali konstrukcyjnej może poprawić właściwości mechaniczne. Może również ograniczyć kruchość stali stopowej spowodowaną hartowaniem. W stali narzędziowej można poprawić zaczerwienienie.
9. Tytan (Ti): Tytan jest silnym odtleniaczem w stali. Może zagęścić wewnętrzną strukturę stali i udoskonalić siłę ziarna; zmniejszyć wrażliwość na starzenie i kruchość na zimno. Poprawia wydajność spawania. Dodanie odpowiedniego tytanu do chromu 18 niklu 9 austenitycznej stali nierdzewnej może zapobiec korozji międzykrystalicznej.
10. Wanad (V): Wanad jest doskonałym odtleniaczem stali. Dodanie 0,5% wanadu do stali może udoskonalić strukturę ziaren i poprawić wytrzymałość i twardość. Węglik utworzony z wanadu i węgla może poprawić odporność na korozję wodorową w wysokiej temperaturze i ciśnieniu.

11. Wolfram (W): Wolfram ma wysoką temperaturę topnienia i duży ciężar właściwy. Jest to stopowy element twojego życia. Wolfram i węgiel tworzą węglik wolframu, który ma wysoką twardość i odporność na zużycie. Dodanie wolframu do stali narzędziowej może znacznie poprawić twardość i wytrzymałość cieplną i jest stosowany jako narzędzia skrawające i matryce kuźnicze.
12. Niob (Nb): Niob może uszlachetnić ziarna, zmniejszyć wrażliwość na przegrzanie i odpuszczanie kruchości stali oraz zwiększyć wytrzymałość, ale plastyczność i wytrzymałość są zmniejszone. Dodanie niobu do zwykłej stali niskostopowej może poprawić jej odporność na korozję atmosferyczną oraz korozję wodorową, azotową i amoniakową w wysokich temperaturach. Niob poprawia właściwości spawalnicze. Dodanie niobu do austenitycznej stali nierdzewnej może zapobiec korozji międzykrystalicznej.
13. Kobalt (Co): Kobalt jest rzadkim metalem szlachetnym, stosowanym głównie w specjalnych stalach i stopach, takich jak stale o wysokiej wytrzymałości na ciepło i materiały magnetyczne.
14. Miedź (Cu): Stal produkowana przez Wuhan Iron and Steel Co., Ltd. z rudy Daye często zawiera miedź. Miedź może poprawić wytrzymałość i wytrzymałość, zwłaszcza odporność na korozję atmosferyczną. Wadą jest to, że jest podatna na kruchość cieplną podczas obróbki na gorąco, a plastyczność jest znacznie zmniejszona, gdy zawartość miedzi przekracza 0,5%. Gdy zawartość miedzi jest mniejsza niż 0,50%, nie ma to wpływu na spawalność.
15. Aluminium (Al): Aluminium jest powszechnie stosowanym odtleniaczem w stali. Dodanie niewielkiej ilości aluminium do stali może uszlachetnić ziarna i poprawić udarność, np. stal 08Al do głębokiego tłoczenia cienkich blach. Aluminium ma również właściwości przeciwutleniające i antykorozyjne. Połączenie aluminium, chromu i krzemu może znacznie poprawić odporność stali na łuszczenie w wysokiej temperaturze i korozję w wysokiej temperaturze. Wadą aluminium jest to, że wpływa na wydajność obróbki na gorąco, wydajność spawania i wydajność cięcia stali.
16. Bor (B): Dodanie śladowej ilości boru do stali może poprawić gęstość i właściwości walcowania na gorąco stali oraz zwiększyć jej wytrzymałość.
17. Azot (N): Azot może poprawić wytrzymałość, odporność na niskie temperatury i spawalność stali oraz zwiększyć wrażliwość na starzenie.
18. Pierwiastki ziem rzadkich (Xt): Pierwiastki ziem rzadkich odnoszą się do 15 pierwiastków lantanowców o liczbach atomowych 57-71 w układzie okresowym. Wszystkie te pierwiastki są metalami, ale ich tlenki są bardzo podobne do „ziemi”, dlatego są zwyczajowo nazywane pierwiastkami ziem rzadkich. Dodanie pierwiastków ziem rzadkich do stali może zmienić skład, kształt, rozkład i właściwości wtrąceń w stali, poprawiając w ten sposób różne właściwości stali, takie jak wytrzymałość, spawalność i właściwości obróbki na zimno. Dodanie pierwiastków ziem rzadkich do stali lemieszowej może poprawić odporność na zużycie.
Jeśli masz jakiekolwiek wątpliwości, możesz w każdej chwili skontaktować się z personelem handlowym Tezhong Materials w celu uzyskania konsultacji.