ייעוד אלמנטים מתגזרים בפלדה: סיווג, מאפיינים, סימון, יישום

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

היום נעשה שימוש במגוון פלדות בתעשיות רבות. מגוון תכונות איכותיות, מכניות ופיזיקליות מושגות על ידי סגסוגת המתכת. ייעודם של יסודות סגסוגת בפלדה עוזר לקבוע אילו רכיבים הוכנסו להרכב, כמו גם את התוכן הכמותי שלהם.

מידע כללי וסיווג כללי

כשמדובר בפלדה מסגסוגת, זה אומר שנוספו לחומר אלמנטים מיוחדים ששינו את התכונות המכניות והפיזיקליות של החומר ההתחלתי. בנוסף, גם המבנה הפנימי של החומר משתנה. ייעודם של אלמנטים סגסוגים בפלדה עוזר לא רק להבין אילו תוספים הוכנסו. בהתאם להם, נבדלות מספר מחלקות של המוצר עצמו.

הסיווג הראשון מבוסס על כמות הפחמן. ישנן פלדות דלת פחמן, שבהן תכולת הפחמן היא עד 0.25%, פלדות פחמן בינוניות מכילות בין 0.25 ל-0.65% תוספים,פחמן גבוה מכיל יותר מ-0.65% פחמן בהרכב.

סימנים אחרים לסיווג

כל סוגי החומר הנלמד מחולקים לשלוש קטגוריות נוספות, בהתאם לתכולה הכוללת של יסודות סגסוגת בפלדה. הייעוד של קבוצות אלה הוא סגסוגת נמוכה, סגסוגת בינונית, סגסוגת גבוהה. במקרה הראשון, חלק המסה הכולל של התוספים אינו עולה על 2.5%, עבור הקבוצה השנייה - לא יותר מ-10%, עבור הקבוצה השלישית - מ-10 ל-50%.

יתרה מזאת, ראוי לציין שבהתאם לתכונות שנותנים אלמנטים מתגזרים לפלדה, המבנה הפנימי שלה משתנה. זה גם דורש הבנה. במקרה זה, באמצעות ייעוד אלמנטים מתג בפלדה, ניתן לקבוע את מבנה המוצר. ועל בסיס זה, ערכו סיווג נוסף:

1. דרגת פלדה היפו-אווטקטואידית - יותר מדי פריט בהרכב.
2. המחלקה האוטקטואידית מציינת את מבנה הפרליט של המוצר.
3. קבוצת המוצרים ההיפראוקטואידית מאופיינת במבנה המכיל קרבידים משניים.
4. מחלקה של חומר לדבוריט מכילה קרבידים ראשוניים.

רכיבים עיקריים והשפעתם

רכיבים רבים ושונים מתווספים לפלדה. ייעוד האלמנטים בפלדות סגסוגת מתבצע באמצעות אותיות, לרוב האותיות הראשונות של שם הרכיב עצמו.

אתה יכול להתחיל עם כרום וניקל. הם מסומנים בהתאמה על ידי האותיות X ו-H. אם אנחנו מדברים על השפעת הכרום, אז זהמגביר את עמידות הפלדה בפני קורוזיה. בנוסף, חוזק וקשיות מוגברים גם הם. כרום נחשב לרכיב הסגסוג העיקרי בייצור מוצרי נירוסטה.

הייעוד של אלמנטים בדרגות פלדת סגסוגת עוזר לקבוע במהירות את תכונות החומר ואת ייעודו. אז, הסימון "H" מציין את תכולת הניקל, מה שאומר שלחומר יש צמיגות גבוהה, גמישות רבה יותר ועמידות טובה בפני קורוזיה.

אלמנטים סגסוגים נוספים

לאחר מכן יש לומר על טיטניום(T) וונדיום(F). עלייה בתכולת T מעידה על ירידה בגרעיניות של המבנה, מה שמגביר את החוזק והצפיפות. בנוסף, עמידות החלודה משתפרת והעיבוד מפושט. ונדיום מוגדר גם כאלמנט מתג בדרגות פלדה עם האות F. במקרה זה, הוא גם עוזר להפחית גרעיניות, אך התוצאה שונה במקצת והיא מורכבת משיפור נזילות והגברת חוזק המתיחה.

לאחר מכן, אנחנו צריכים לדבר על מוליבדן(M) וטונגסטן(B).

החדרה של "M" להרכב משפרת את יכולת ההתקשות של המוצרים, מגבירה את העמידות בפני קורוזיה ומפחיתה שבירות. "B" גם מפחית את השבריריות בזמן חיסום על ידי מניעת גידול הגרגרים במהלך החימום, בנוסף, מגדיל את הקשיות הכללית.

כינוי האותיות של אלמנטים מתגזרים בפלדה לפעמים אינו תואם את שמם ברוסית. אז, אחד התוספים השנויים במחלוקת הוא סיליקון, מסומןאות C. עם רק 1-1.5% מחומר זה בהרכב, הוא מסוגל להגביר את החוזק ובו בזמן לשמור על צמיגות. אם תתחיל להגדיל את התוכן של הרכיב במבנה, ההתנגדות החשמלית והחדירות המגנטית יגדלו. בנוסף, הסיליקון מסוגל להגביר גמישות, עמידות בפני קורוזיה וחמצון. אולם עם כל זה יש לקחת בחשבון שזה מגביר את שבירות הפלדה.

שני התוספים האחרונים הם קובלט (K) ואלומיניום (Yu). הוספת האלמנט הראשון מגבירה את עמידות החום ועמידות הפגיעה. אלומיניום מגביר את התנגדות האבנית.

מהן זיהומים?

אם מדברים על ייעודם של יסודות סגסוגת בדרגות מתכת, אי אפשר שלא להזכיר זיהומים. ראשית, נוכחותם משפיעה גם על תכונות המוצרים. שנית, אי אפשר להיפטר לחלוטין מנוכחותם בהרכב החומר, ולכן חלק המסה שלהם מצוין מדי פעם בסימון.

זיהומים שונים והשפעותיהם

האות A מייצגת חנקן. אם קיים, זה בדרך כלל מצוין באמצע הסימון. לפי תכונותיו, הוא זהה לנוכחות חמצן. אם חריגה מחלק מסה מסוים של אחד משני היסודות הללו, שבריריות החומר גדלה. בנוסף, גם מאפיינים כמו צמיגות וסיבולת יפחתו.

הטומאה השנויה במחלוקת היא פחמן (U). אם הוא מכיל עד 1.2%, אז זה יכול להיות השפעה חיובית, הגדלת קשיות, חוזק, גבולנְזִילוּת. אם נצפה אפילו עודף קל של מחוון זה, אז גם החוזק וגם המשיכות מתחילים להידרדר במהירות.

מנגן (G) וגופרית שייכים גם הם לזיהומים. למנגן, כמו פחמן, יש השפעה שונה בהתאם לשבריר המסה במבנה. אם התוכן של האלמנט "G" אינו עולה על 0.8%, אז זה יכול להיקרא טומאה טכנולוגית. זה מגביר את מידת שחרור הפלדה, מפחית את ההשפעה השלילית של גופרית על המוצר.

אם שבר המסה של היסוד השני עולה על 0.65%, אז יש לזה השפעה מזיקה משמעותית. הפלסטיות, העמידות בפני קורוזיה וחוזק ההשפעה מופחתים באופן משמעותי. עלייה בגופרית בהרכב תחמיר גם את היכולת לרתך פלדה.

הטומאה המזיקה האחרונה היא מימן. עלייה בשבריר המסה של רכיב זה מובילה לעלייה משמעותית בשבירות.

סקירת סימון

סמלים לסגסוגת אלמנטים בפלדות לפי GOST 4543-71 נבעו מהעובדה שיש הרבה חומרים משופרים בדרך זו. על פי כללים אלה, תחילה מצוינת אות, ולאחריה מספר המציין את כמות האלמנט הזה. אתה יכול לשקול זאת בדוגמה של מותג כגון X5CrNi18-10.

יש לומר מיד שהסימון לא תמיד באותיות רוסיות, לפעמים בשפה אחרת, כפי שמצוין בדוגמה. במקרה זה, הפענוח נראה כך: האות "X" מציינת שהסגסוגת שייכת לקטגוריה של פלדות אל חלד ממגנטיות או כרוםקבוצות; המספר 5 הוא תכולת הפחמן, שבמקרה זה היא 0.05%; Cr ו-Ni הם כרום וניקל, בהתאמה, ו-18 ו-10 הם האחוזים שלהם, בהתאמה. כלומר, המבנה של סוג זה של מוצר מכיל 0.05% פחמן, 18% כרום ו-10% ניקל.

סימון של קבוצות אחרות

ייעודם של אלמנטים סגסוגים המרכיבים פלדה יכול גם להצביע על השתייכותם לקטגוריה מסוימת של מוצרים. אז, כרום ניקל אל חלד תהיה האות "אני" בתחילת הסימון שלו. פלדות כלי עבודה עם מיסבים כדוריים ומהירות גבוהה יסומנו בתחילה ב-"W" ו-"R", בהתאמה.

פלדות מסגסוגת יכולות להיות איכותיות או אפילו איכותיות במיוחד. במקרה זה, "A" או "W" מתווספים להם בסוף הסימון, בהתאמה. לפלדות סגסוגת קונבנציונליות פשוט אין ייעודים כאלה בסוף הסימונים.

כדאי לציין כאן שלפעמים מתווסף ייעוד מיוחד לפלדות סגסוגת אם החומר התקבל בגלגול. במקרה זה, הסימון מכיל או "H" - פלדה מעובדת קשה או "TO" - פלדה מטופלת בחום.

רצף ייעוד של אלמנטים

כדי לקבוע את ההרכב הכימי המדויק ביותר של מוצר, תצטרך להסתכל על התיעוד שלו, עם זאת, היכולת להבין את הסימונים יכולה לעזור לקבוע את התוספים והזיהומים העיקריים מסגסוגת.

אז, אם בהתחלהאם מסומן מספר כלשהו על סימון הפלדה, אז הוא קובע את חלק המסה של הפחמן בהרכב במאות האחוז. לאחר מכן, מתחילה ספירת התוספים המרכיבים את פלדת הסגסוגת. מיד לאחר כל אות בייעוד יצוין מספר המציג את התוכן הכמותי של היסוד הכימי בהרכב באחוזים. עם זאת, קורה גם שמיד אחרי האות אין מספר כלל. המשמעות היא שהתוכן של אלמנט זה בהרכב אינו עולה על 1.5%, וזה די קטן.

פלדות סגסוגת שונות

בסיום, כדאי לשים לב למה סוגים אלה של מתכת משמשים בדרך כלל. יש פלדה מסגסוגת מסוג כלי. כפי שהשם מרמז, הוא נמצא בשימוש נרחב לייצור של כל סוג של כלים. בדרך כלל משווים אותה לפלדת פחמן רגילה. לתרכובת המשופרת מבחינה כימית יש קשיות וחוזק גבוהים יותר, אבל כל התרכובות הסגסוגות שבירות יותר מפחמן רגיל.

פלדה השייכת לקבוצת החיתוך המהיר הוכחה כמעולה. חומר כזה מאופיין בקשיות גבוהה ובקשיות אדומה עד 600 מעלות צלזיוס.

פלדות סגסוגות מבניות בעלות מאפיינים מיוחדים הן קבוצה גדולה נפרדת. כלומר, זה יכול להיות מוצרי אל חלד, מתכת עם מאפיינים חשמליים ומגנטיים משופרים, ואחרים.

כפי שניתן לראות מכל האמור לעיל, כיום נעשה שימוש פעיל ביותר בחומר סגסוגת ובתעשיות רבות. מסיבה זו, לדעת ולהיות מסוגל להבין את הייעוד מסוג זהפלדה שווה את זה לכל מי שהולך לעשות איתה עסקים.