Stál er í raun járn og kolefnisleyfilegt með ákveðnum viðbótarþáttum. Ferlið við málmblöndur er notað til að breyta efnasamsetningu stál og bæta eiginleika þess yfir kolefnisstáli eða breyta þeim til að uppfylla kröfur tiltekinnar umsóknar.
Hagur af stálblöndunarmiðlum:
Mismunandi álþættir hafa hver sitt áhrif á eiginleika stál. Sumir af þeim eiginleikum sem hægt er að bæta með álfelgur eru:
- Stöðugleiki austeníts : Þættir eins og nikkel , mangan , kóbalt og kopar auka hitastigið þar sem austenít er til staðar.
- Stöðugleika ferrít : Króm , wolfram , mólýbden , vanadín, ál og sílikon geta haft áhrif á að draga úr leysni kolefnis í austenít. Þetta veldur aukningu á magni karbíða í stáli og minnkar hitastigið þar sem austenít er til staðar.
- Carbide myndun : Margir minniháttar málmar, þar á meðal króm , wolfram, mólýbden, títan , nióbín, tantal og sirkón, mynda sterk karbít sem - í stáli - auka hörku og styrk. Slík stál eru oft notuð til að gera háhraða stál og heitt verkfæri stál.
- Grafískur : Kísill, nikkel, kóbalt og ál geta dregið úr stöðugleika karbíða í stáli, stuðlað að niðurbrotum þeirra og myndun frjálsa grafíts.
- Minnkun styrkleiki eutektóids : Títan, mólýbden, wolfram, kísill, króm og nikkel, öll lægri eutektóíðþéttni kolefnis.
- Auka tæringarþol : Ál, kísill og króm mynda hlífðar oxíðlög á yfirborði stáli og vernda þannig málminn úr frekari versnun í ákveðnum umhverfum.
Algengar stálblöndur:
Hér að neðan er listi yfir algengar álfelgur og áhrif þeirra á stál (staðlað efni í sviga):
- Ál (0,95-1,30%): A deoxidizer. Notað til að takmarka vöxt austenítkornanna.
- Bór (0,001-0,003%): A hardenability miðill sem bætir aflögun og machinability. Bór er bætt við að fullu drepið stál og þarf aðeins að bæta við í mjög litlu magni til að fá herðaáhrif. Bórbætir eru mest árangursríkar í litlum kolefnisstöðum.
- Króm (0,5-18%): A lykill hluti af ryðfríu stáli. Við meira en 12 prósent efni bætir króm marktækt tæringarþol. Málmurinn bætir einnig hertility, styrk, svörun við hitameðferð og slitþol.
- Kóbalt : Bætir styrk við háan hita og segulmagni.
- Kopar (0,1-0,4%): Oftast fannst það sem leifar í stáli, kopar er einnig bætt við til að framleiða útfellingartækni og auka tæringarþol.
- Blý : Þrátt fyrir nánast óleysanlegt í fljótandi eða föstu stáli, er blý stundum bætt við kolefnisstál með vélrænni dreifingu meðan á hella stendur til að bæta framleiðslugetu.
- Mangan (0,25-13%): Eykur styrk við háan hita með því að útiloka myndun járnsúlfíða. Mangan bætir einnig hertility, sveigjanleika og slitþol. Eins og nikkel, er mangan austenít myndandi þáttur og hægt að nota í AISI 200 röð Austenitic ryðfríu stáli sem staðgengill fyrir nikkel.
- Mólýbden (0,2-5,0%): Mólýbden, sem finnast í litlu magni í ryðfríu stáli, eykur hertanleika og styrk, sérstaklega við háan hita. Mjög notað í króm-nikkel austenitískum stáli, mólýbden verndar pitting tæringu vegna klóríða og brennisteins efni.
- Nikkel (2-20%): Önnur álfelgur sem skiptir máli fyrir ryðfrítt stál, nikkel er bætt við yfir 8% efni í háu ryðfríu stáli. Nikkel eykur styrk, áhrif styrk og seigju, en einnig bætir viðnám gegn oxun og tæringu. Það eykur einnig seigju við lágan hita þegar það er bætt í litlu magni.
- Nítrón : Hefur ávinning af stöðugleika kolefnis með því að mynda harða karbíð og er svo oft að finna í háhita stáli. Í litlum mæli getur niobíum aukið ávöxtunarkraftsins og í minna mæli togstyrk stálanna auk þess að hafa í meðallagi úrkomu sem styrkir áhrif.
- Köfnunarefni : Eykur austenitískan stöðugleika ryðfrítt stál og bætir álagsstyrk í slíkum stálum.
- Fosfór: Fosfór er oft bætt við brennisteini til að bæta framleiðslugetu í láglendi. Það bætir einnig styrk og eykur tæringarþol.
- Selen : eykur machinability.
- Kísill (0.2-2.0%): Þessi málmhúði bætir styrk, mýkt, sýruþol og leiðir til stærri kornstærða og leiðir þannig til aukinnar segulmengunar. Vegna þess að kísill er notað í deoxiderandi efni við framleiðslu á stáli er það næstum alltaf að finna í sumum prósentum í öllum stigum stál.
- Brennisteinn (0,08-0,15%): Bætt í litlu magni, brennistein bætir viðkvæmni án þess að valda brjóstholi. Með því að bæta við mangani er hitastig minnkað frekar vegna þess að mangansúlfíð hefur hærra bræðslumark en járnsúlfíð.
- Títan : Bætir bæði styrk og tæringu viðnám en takmarkar austenít kornastærð. Við 0,25-0,60 prósent títanlegt efni sameinar kolefni við títan, sem gerir króm kleift að vera við kornmörk og standast oxun.
- Volfram : Framleiðir stöðugt carbíð og dregur úr kornastærð til að auka hörku, sérstaklega við háan hita.
- Vanadíum (0,15%): Eins og títan og niobíum, getur vanadín framleiðt stöðugt karbíð sem auka styrk við háan hita. Með því að stuðla að fínu kornamyndun getur ductility haldið áfram.
- Sirkon (0,1%): Eykur styrk og takmarkar kornastærð. Styrkur getur aukist verulega við mjög lágan hitastig (undir frystingu). Stál sem inniheldur sirkon upp í um það bil 0.1% efni mun hafa minni kornastærð og standast beinbrot.
Heimildir: SubsTech. Efni og tækni. Áhrif Alloying Elements á Stál Properties. (www.substech.com) Chase Legur. Áhrif algerandi frumefni í stáli. (www.chasealloys.co.uk)
Fylgdu Terence á Google+