Hypoeutectoid stål: struktur, egenskaber, produktion og anvendelse af

Anvendelsen af kulstofstål bredt i byggeriet og industrien. Gruppen af såkaldt teknisk jern har mange fordele, der fører til øget ydeevne af slutprodukterne og designs. Sammen med optimal styrke og modstandsdygtighed over for stress, sådanne legeringer har fleksible og dynamiske egenskaber. Især pro-eutektoidt stål, som også har en betydelig procentdel sammensætning af carbonholdige blandinger værdsat for høj duktilitet. Men det er ikke alle fordelene ved de mange forskellige høj styrke jern.

Generel information om legeringen

Kendingsnummer egenskab af stålet er tilstedeværelsen i strukturen af særlige legering og kulstof urenheder. Faktisk, på kulstofindhold og den bestemte pro-eutektoidt legering. Det er vigtigt at skelne mellem klassisk og eutektoidt og ledeburitic stål, som har meget til fælles med den beskrevne form for teknisk jern. Hvis vi betragter klassen af bygningsstål, vil legeringen doevtektoidnyh behandler eutektoidt, men indeholder en del af doteret ferrit og perlit. Den væsentligste forskel fra et hypereutectoid carbon niveau er under 0,8%. Overskridelse denne indikator gør det muligt at henvise til fuld eutektoidt stål. På nogle måder modsatte doevtektoida er en hypereutectoid stål, hvori tilsætningen af perlit indeholder også urenheder sekundære carbider. Der er således to hovedfaktorer, der tillader at afsætte hypoeutectoid legeringer med den almene gruppe eutektoidt. For det første er en forholdsvis lille indhold af kulstof, og for det andet et særligt sæt af urenheder, som er baseret ferrit.

fremstillingsteknologi

Overordnede proces pro-eutektoidt stålfremstilling proces svarer til fremstilling af andre legeringer. Dvs. anvendelse af ca. de samme teknikker, men i andre konfigurationer. Særlig opmærksomhed hypoeutectoid stål kræver opnåelse i dele af dets særlige struktur. Til denne teknologi er involveret for at sikre nedbrydning af austenit på køling baggrund. Til gengæld er austenit kombineres med en blanding bestående af den samme ferrit og perlit. Ved opvarmning og afkølingshastighed reguleringsteknik kan styre spredningen af additivet, som i sidste ende påvirker dannelsen af visse funktionelle egenskaber ved materialet.

Imidlertid carbon komponent billede perlit forbliver på samme niveau. Skønt efterfølgende udglødning kan foretage justeringer til dannelsen af mikrostrukturen, vil kulstofindholdet være inden 0,8%. En obligatorisk trin i dannelsen af en stålkonstruktion og normalisering. Denne procedure er påkrævet for at optimere fraktioneret korn af samme austenit. Med andre ord er ferrit og perlitpartikler reduceres til den optimale størrelse, hvilket yderligere forbedrer de tekniske og fysiske egenskaber af stål. Dette er en kompleks proces, hvor en masse opvarmning afhænger af kvaliteten af reguleringen. Hvis overstige temperaturen, kan det godt være forsynet med den modsatte effekt - at øge austenitkornene.

annealing af stål

Annealing praktiseres ved hjælp af flere metoder. En fundamentalt anderledes teknologi komplet og inkomplet annealing. I det første tilfælde er der en intensiv opvarmning til den austenitiske overgangstemperatur, hvorefter normalisering udføres ved afkøling. Umiddelbart austenit henfald. Typisk er en fuld annealing af stål produceret i funktion 700-800 ° C. Varmebehandling ved et niveau lige ferrit aktiverer processerne for desintegrationsegenskaber elementer. Afkølingshastigheden er også muligt at foretage en justering, for eksempel, kan servicepersonale styre fyrrummet dør, lukke eller åbne den. Nye modeller isotermisk ovn kan automatisk udføre langsom afkøling, i overensstemmelse med et forudbestemt program.

Med hensyn til blød udglødning udføres den ved opvarmning ved en temperatur over 800 ° C. Men der er alvorlige restriktioner på tid fastholde den kritiske temperatur effekter. Af denne grund er der en delvis udglødning, hvor ferrit ikke forsvinder. Følgelig ikke elimineret, og en flerhed af fremtidig mangler materialestruktur. Hvorfor behøver en vittighed stål, hvis det ikke bliver bedre de fysiske kvaliteter? Faktisk er det er ufuldstændig varmebehandling gør det muligt at holde en blød konsistens. Det endelige materiale muligvis ikke i alle områder af anvendelse, som er karakteristisk for kulstofstål som sådan, men vil let producere bearbejdet. Blød pro-eutektisk legering uden særlige vanskeligheder medgørlige opskæring og billigere omkostninger i fremstillingsprocessen.

legering normalisering

Efter brænding kommer turen til forhøjede procedurer varmebehandling. Tildele normalisering drift og opvarmning. I begge tilfælde er det en termisk indflydelse på emnet hvor temperaturen kan overstige 1000 ° C. Men selv normalisering doevtektoidnyh begyndte at forekomme efter afslutningen af varmebehandlingen. På dette stadium begynder det afkøling i stillestående luft betingelser, ved hvilke eksponering forekommer at fuldføre dannelsen af fine austenit. Dvs. varme er en slags forberedende operationer forud for at bringe legeringen i den normaliserede tilstand. Hvis vi taler om specifikke strukturelle ændringer, oftest de udtrykkes i et fald i størrelsen af ferrit og perlit, samt at øge deres hårdhed. Styrkeegenskaber kvaliteter af partiklerne forøges i ydeevne sammenlignet med lignende karakteristika, opnås annealing procedurer.

Efter normalisering kan efterfølges af en anden varmebehandling med en lang lukkerhastighed. Derefter præformen afkøles, og dette trin kan udføres på forskellige måder. Endpoint hypoeutectoid stål eller vender sig i luften eller i en ovn med langsom afkøling. Som praksis viser, er det mest høj kvalitet legering dannet ved at udføre en fuld normalisering af teknologi.

Temperatur virkning på legeringen struktur

Interferens temperatur i processen med dannelse stålkonstruktion starter med omdannelsen af ferrit-cementit til austenit masse. Med andre ord, den pearlit fortsætter at angive funktionel blanding, som dels bliver en base til dannelse af et højstyrkestål. I det næste trin af termisk eksponering hærdet stål slipper af overskydende ferrit. Som allerede bemærket, er ikke altid helt slippe af med det, som i tilfældet med ufuldstændig udglødning. Men klassisk doevtektoidnyh legering stadig omfatter fjernelse af austenit komponent. Den næste fase er allerede til rådighed for at optimere sammensætningen af beregningen på dannelsen af den optimerede struktur. Det er, er der en reduktion af legeringspartiklerne med opnåelsen af øgede styrkeegenskaber.

Isotermisk transformation med en blanding af superafkølet austenit kan udføres i forskellige tilstande og temperaturniveauer - kun en af de parametre, der styrer teknolog. Peak intervaller varierer også termisk indflydelse, afkølingshastigheden og t. D. Afhængig af den valgte tilstand normalisering opnås hærdet stål med særlige tekniske og fysiske egenskaber. Det er på dette tidspunkt også har mulighed for at stille specifikke og operationelle egenskaber. Et slående eksempel er legeringen med en blød konsistens, hvilket resulterer i effektiv yderligere behandling. Men de fleste producenter stadig styret af behovet hos slutbrugeren og dets krav til de grundlæggende tekniske og driftsmæssige karakteristika metallet.

struktur stål

normalisering tilstand ved en temperatur ved 700 ° C forårsager dannelsen af den struktur, i hvilken basen vil være ferrit og perlit kerner. Af den måde, i stedet for den hypereutectoid stål af ferrit struktur har en cementit. Ved stuetemperatur i en normal tilstand noteres, og indholdet af overskydende ferrit, selvom øge denne del af carbon minimeres. Det er vigtigt at understrege, at strukturen af stålet i en lille grad afhængig af kulstofindholdet. Han har stort set ingen effekt på adfærden af de vigtigste komponenter i den samme varme og næsten alle koncentreret i perlit. Faktisk, for perlit og kan bestemme niveauet af carbon-blandingen - normalt en lille mængde.

En anden interessant strukturel nuance. Den omstændighed, at partiklerne af perlit og ferrit med samme vægtfylde. Det betyder, at antallet af en af disse komponenter i en klump kan finde ud af, hvad de besatte det samlede areal. Således studeret mikrosnittet overflade. Afhængigt af den tilstand, i hvilken varme produceret pro-eutektoidt stål, formet og brøkdele parametre austenit partikler. Men det er næsten på individuel basis med dannelsen af unikke værdier - en anden ting, som forbliver de standard grænser for forskellige parametre.

Egenskaber doevtektoidnoy stål

Dette metal refererer til blødt stål, så de specifikke funktionsegenskaber kan ikke forventes af ham. Det er nok at sige, at styrken karakteristika legeringen betydeligt mister eutektoidt. Det skyldes blot forskelle i strukturen. Det faktum, at doevtektoidnyh grade stål indeholdende overskydende jern er ringere i styrke analoger med cement i strukturel sæt. Delvist af denne grund, at teknologien for byggesektoren anbefales at bruge de legeringer, i produktionen af hvilke den maksimale fyring operation er blevet gennemført med forskydningen af ferritter.

Hvis vi taler om de positive exceptionelle egenskaber af dette materiale, så de er i sejhed, modstandsdygtighed over for den naturlige biologiske proces med ødelæggelse og så videre. D. Med denne quenching doevtektoidnyh stål kan tilføje metal og en række ekstra funktioner. For eksempel kan det være en høj termisk modstand og mangel på modtagelighed for korrosion processer, samt et sæt af beskyttende egenskaber ved de konventionelle legeringer kulstoffattige.

Anvendelsesområder

Trods et lille fald i styrkeegenskaber på grund af metal hørende til klassen af ferritisk stål, er dette materiale fordelt i de forskellige områder. For eksempel i maskinindustrien anvendt dele fremstillet af stål doevtektoidnyh. En anden ting, der bruger højkvalitetslegeringer blev hvis fremstilling der anvendes avancerede fyring teknologi og normalisering. Også strukturen af pro-eutektoidt stål med et lavt indhold af ferrit tillader brug af metal til fremstilling af bygningskonstruktioner. Desuden er den overkommelig pris af visse kvaliteter af stål af denne type gør det muligt at regne med betydelige besparelser. Undertiden, ved fremstilling af byggematerialer og stål moduler ikke kræver højere styrke, men kræver slidstyrke og elasticitet. I sådanne tilfælde bare begrundede ansøgning doevtektoidnyh legeringer.

produktion

Fremstilling, forberedelse og frigivelse af pro-eutektoidt metal i Rusland er i gang med mange virksomheder. For eksempel, Ural plante ikke-jernholdige metaller (UZTSM) fremstiller flere kvaliteter af stål af denne type, der tilbyder brugeren et andet sæt af tekniske og fysiske egenskaber. Ural stålværk producerer ferrit stål, der indeholder høj kvalitet legering komponenter. Desuden et sortiment af tilgængelige modifikationer særlige legeringer, herunder superlegeringer, og high-chrom rustfrit stål.

Blandt de store producenter kan identificeres, og virksomheden "Metalloinvest". På faciliteterne i virksomheden er tilgængelige konstruktionsstål med doevtektoidnoy struktur, designet til brug i byggeriet. I øjeblikket stålværker plante virker på de nye standarder, som gør det muligt at forbedre et svagt punkt og ferrit legeringer - styrkeegenskaber. Især til den teknologi selskab arbejder på at forbedre spændingsintensitetsfaktor, optimere sejhed og modstandsdygtighed over for træthed ydeevne. Dette giver os mulighed for at tilbyde legeringer næsten universel formål.

konklusion

Der er flere tekniske og driftsmæssige egenskaber af industrielle og byggeri metaller, der anses for væsentlige og regelmæssigt forbedret. Men som kompleksiteten af strukturer og processer opstår, og nye krav til hardware-komponenter. I denne henseende er en lys manifesterer sig pro-eutektoidt stål, hvor andet fokus ydeevne. Brugen af dette metal er ikke berettiget i tilfælde, hvor den nødvendige element med flere ultra-høj ydelse, og i situationer, der kræver særlige ikke-standard sæt af forskellige egenskaber. I dette tilfælde metallet viser et eksempel på en kombination af fleksibilitet og duktilitet med optimal slagstyrke og større beskyttende kvaliteter er typiske for de fleste kulstoflegeringer.