Hőálló ötvözetek. Különleges acélok és ötvözetek. Gyártása és használata hőálló ötvözetek

A modern ipar nem képzelhető el anélkül, hogy az anyag, mint az acél. Vele, mi is szembesülünk szinte minden alkalommal. A bevezetés a szerkezetét különböző kémiai elemek jelentősen javítja a mechanikai tulajdonságainak és teljesítményének.

Mi acél

Steel nevű ötvözet, amely áll a szén és a vas. Továbbá, egy ilyen ötvözet (fotó alatt elhelyezett) lehet más szennyező kémiai elemek.

Számos különböző szerkezeti államokban. Ha a széntartalom belül 0,025-0,8%, az adatokat az úgynevezett pro-eutektoid acélból készültek, és a szerkezetük perlit és ferrit. Ha hypereutectoid acél, lehetséges, hogy tartsa be a perlitet cementitet fázisban. A jellemzője az ferritszerkezetben nagy alakíthatóság. Cementitet is jelentős keménységgel. Perlit képezik mind az előző szakasz. Ez lehet egy szemcsés formájú (által felvétele a szemcsék ferrit vannak elrendezve cementit, amelyek kör alakúak), és egy lemezt (Mindkét fázist formájában lemezek). Ha az acél fölé melegítjük a hőmérséklet, amelynél a polimorfok fordulnak elő, akkor a szerkezete változik ausztenit. Ez a fázis magas alakíthatóság. Ha a széntartalom meghaladja a 2,14%, az ilyen anyagokat és ötvözetek nevezzük vas.

típusú acél

Attól függően, hogy a készítmény az acél lehet szén-acél és ötvözet. Széntartalom kevesebb, mint 0,25% jellemzi alacsony széntartalmú acél. Ha ez az összeg eléri 0,55%, akkor beszélhetünk a közép-ötvözet. Steel, amelynek az összetételét több, mint 0,6% szén, az úgynevezett magas széntartalmú. Ha ez olyan fúziós, a technológia magában foglalja a bevezetése specifikus kémiai elemeket, ez az ötvözet acél nevezett. A bevezetés a különböző komponensek jelentősen megváltoztatja annak tulajdonságait. Ha a mennyiség kisebb, mint 4%, a gyengén ötvözött ötvözet. Srednelegirovannoj és erősen ötvözött acélból van rendre 11% és több, mint 12% szennyeződést. Attól függően, hogy az acélipari ötvözeteket használják, akkor jogosult az ilyen típusok: instrumentális, szerkezeti és különleges acélok és ötvözetek.

gyártástechnológia

acélgyártás folyamat meglehetősen időigényes. Ez magában foglalja a több szakaszban. Először is, meg kell alapanyagok - a vasérc. Az első szakasz tartalmaz egy melegítést egy bizonyos hőmérséklet. Amikor ez bekövetkezik oxidatív folyamatokat. A második lépésben a hőmérséklet lesz sokkal magasabb. A szén oxidációs folyamatok intenzívebb. Lehetséges további oxigéndúsítás az ötvözet. A nem kívánt szennyeződések eltávolítása, hogy a salak. A következő lépés arra irányul, hogy az oxigén eltávolítása végett a acélból mivel jelentős mértékben csökkenti a mechanikai tulajdonságokat. Ezt a diffúziós végezhetjük vagy kicsapó módszerrel. Ha deoxidaláshoz folyamat nem fordul elő, az így kapott acél hívják forraljuk. Csendes ötvözet nem bocsát ki gázokat, oxigént teljesen eltávolítjuk. A kettő között félig megölt acél. Előállítása ötvözetek vas fordul elő a tűzhely, indukciós kemencék, bázikus oxigén kemencét.

ötvözés acél

Annak érdekében, hogy bizonyos tulajdonságait az acél, a készítményt speciális dópoló anyag. A fő előnye az ilyen ötvözet javított ellenállást a különböző deformációk, megbízható komponenseket és egyéb szerkezeti elemek jelentősen növekszik. A hirtelen hűtés csökkenti a százalékos repedések és egyéb hibák. Gyakran előfordul, hogy egy ilyen módszer a telítési használt különböző elemek kölcsönöz ellenáll a kémiai korrózióval. De van néhány hátránya. Ők igényelnek további feldolgozást, a magas előfordulási valószínűsége hajszálrepedések. Ezen kívül növeli a költségeit az anyag. A leggyakoribb ötvöző elemek - króm, nikkel, volfrám, molibdén és kobalt. Az alkalmazási területük elég magas. Ez a mérnöki, és gyártása csővezetékek, erőművek, repülőgépek és így tovább.

A koncepció a hőállóság és hőálló

A kifejezés hőállóság jelentése az a képesség, a fém vagy ötvözet, hogy fenntartsák valamennyi sajátosságát, amikor magas hőmérsékleten működő. Egy ilyen környezetben gyakran meg lehet figyelni a gáz korrózió. Ezért az anyagnak rendelkeznie kell ellenállásnak tudható be, hogy az, hogy legyen hőálló. Így a jellemzőit ötvözeteket az nagy hőmérséklet egyaránt tartalmaznia kell ezeket a fogalmakat. Csak akkor, ha az ilyen acélok biztosítja a szükséges élettartam az alkatrészek, szerszámok és egyéb szerkezeti elemek.

Jellemzők hőálló acél

Azokban az esetekben, amikor a hőmérséklet eléri a magas értékek, akkor használatát igényli ötvözet, amely nem esik össze, és ellenállnak deformáció. Ebben az esetben, egy hőálló ötvözetek. A működési hőmérséklet az ilyen anyagok - a fenti 500 ° C-on Egy fontos pont jellemző hasonló acél nagy kitartást határ, a plaszticitás, amely fenn hosszú ideig, valamint a relaxációs ellenállás. Számos képes komponenseket jelentősen növeli az ellenállást a magas hőmérsékleten: kobalt, volfrám, molibdén. És elengedhetetlen összetevője a króm. Ő nem annyira befolyásolja a szilárdságot, növeli az ellenállást a méretezés. Chrome is megakadályozza korróziós folyamatokat. Egy másik fontos jellemzője a Az ilyen típusú ötvözetek - lassú kúszás.

Osztályozás hőálló acélok a szerkezet

Hőálló és hőálló ötvözetek ferrites osztályban, martenzites, ausztenites és martenzites szerkezet feritno. Az első állnak mintegy 30% krómot. Miután különleges kezelés válik finomszemcsés. Ha a hevítési hőmérséklet meghaladja 850ºS, a gabona növekszik, és az ilyen hőálló anyagok törékennyé válnak. Martenzites fokozat jellemzi krómtartalma 4% és 12%. Nikkel is jelen lehetnek kisebb mennyiségben, volfrám és egyéb elemek. Ezek részeinek elkészítése turbinák, szelepek a járműben. Acélok amelyeknek a szerkezete egy martenzit és ferrit, működtetésére alkalmas állandó magas hőmérséklet és a hosszú távú működés. A króm-tartalom eléri a 14%. Ausztenit bevezetésével kapott hőálló nikkelötvözetből. Steel, hasonló szerkezetű sok márka.

Nikkel-alapú ötvözetek

Nikkel számos hasznos tulajdonságait. Van egy pozitív hatása van a gépi acél (hideg és meleg). Ha az elem vagy eszköz, amelynek célja, hogy a munka mostoha körülmények, a dopping ezen elem jelentősen növeli ellenáll a korróziónak. Hőálló nikkel alapú anyagokat elválasztjuk a következő csoportok: hőálló és hőálló magát. Az utóbbi is van egy minimális hőálló tulajdonságokkal. Üzemi hőmérséklet eléri 1200 ° C-on Ezenkívül adagolhatjuk krómot vagy titán. Jellemző, ötvözött acél nikkel, van egy kis mennyiségű szennyeződés, így például bárium, magnézium, bór, tehát nagyobb szemcsehatárok vannak megerősítve. Szuperötvöze ilyen típusú állnak formájában kovácsolt, hengerelt. Az is lehetséges, apály részleteket. A fő alkalmazási területe - gyártási elemek gázturbinák. Hőálló nikkel-alapú ötvözetek van egy készítmény, és akár 30% krómot. Ezek meglehetősen jól sajtolás, hegesztés. Ezen túlmenően, a méretezés ellenállás nagy. Ez lehetővé teszi, hogy használja őket a gázvezeték rendszer.

Hőálló acél, titán ötvözet

Titán bevezetjük egy kis mennyiségű (0,3%). Ebben az esetben ez az ötvözet szilárdságát. Ha a tartalma jóval magasabb, mintegy romlik mechanikai tulajdonságai (keménység, szilárdság). De a plaszticitás a növekedés. Ez megkönnyíti a feldolgozás acél. Beadva titán más komponensekkel együtt jelentősen javíthatja magas hőmérsékletű jellemzőkkel. Ha arra van szükség, hogy a munka egy ellenséges környezetben (különösen abban az esetben, amikor az építési magában hegesztés), az ötvöző elem kémiailag adatokat indokolt.

kobalt ötvözetek

A nagy mennyiségű kobalt (akár 80%) előállítására alkalmazzuk olyan anyagok, mint szuperötvözetek és hőálló ötvözetek, mivel ritkán használják a tiszta formájában. A adása javítja a képlékenység, valamint ellenállás magas hőmérsékleten. És a magasabb ez, annál nagyobb mennyiségű kobalt beépült az ötvözetben. Néhány bélyeg tartalma eléri a 30%. Másik jellemzője ezeknek acélok - javítása mágneses tulajdonságait. Azonban, mivel a magas költségek kobalt, annak használata meglehetősen korlátozott.

A hatása molibdén a szuperötvöze

Aktív kémiai elem jelentősen befolyásolja a erőssége az anyag magas hőmérsékleten. Különösen hatékony felhasználása más elemeivel együtt. Ez jelentősen növeli a acél keménysége (már a tartalma 0,3%). Szakítószilárdság is növeli. Egy másik pozitív tulajdonsága, hogy van szuperötvözetek adalékolt molibdén - nagyobb fokú rezisztenciát oxidatív folyamatok. Molibdén hozzájárul szemcsefinomítást. A hátránya az, hogy nehéz a hegesztés.

Egyéb speciális acélok és ötvözetek

Bizonyos feladatok végrehajtásához szükség anyagok olyan tulajdonságokkal rendelkeznek. Így beszélhetünk a speciális ötvözetek, amely egyaránt lehet ötvözött és szén. Az utolsó sor szükséges jellemzők következtében jön létre, hogy az a tény, hogy a gyártás ötvözetek és feldolgozásuk speciális technológiával. Egy másik speciális ötvözetek és acélok vannak osztva a strukturális és instrumentális. A főbb problémák az ilyen típusú anyagok a következők: ellenáll a korróziónak és kopási folyamatok, képes dolgozni egy ellenséges környezetben, nagyobb mechanikai tulajdonságokkal. Ebben a kategóriában a hőálló acél és ötvözetek magas üzemi hőmérséklet és a kriogén acél, hogy ellenáll akár -296ºS.

szerszámacélok

Gyártásához felhasznált eszközök gyártása speciális szerszámacél. Tekintettel arra, hogy a munkakörülmények különböző anyagokból is egyénileg választható. Mivel a műszerek meglehetősen magas követelményeket, és a jellemzői a ötvözetek azok előállítására megfelelő: ezek mentesnek kell lennie a külső szennyeződésektől, zárványok dezoxidáló eljárás jól végezzük, és egy homogén struktúra. Mérőműszerek fontos, hogy stabil teljesítményt, és ellenállnak a kopás. Apropó vágószerszámok, hogy működnek magasabb hőmérsékleten (széle melegítés történik), az állandó súrlódás és a deformáció. Ezért számukra ez nagyon fontos, hogy az elsődleges keménység hevítve. Egy másik típusú szerszámacél - nagy sebességgel. Alapvetően ez a ötvözött volfrám. Keménység tartjuk a hőmérséklet körülbelül 600 ° C-on Vannak is meghalnak acélok. Ők tervezték a hideg és meleg deformáció.

Scope speciális ötvözetek

Az iparágak használják ötvözetek speciális jellemzőkkel. Mivel a kiváló minőségű, ezek nélkülözhetetlenek a mérnöki, építőipari, olajipar. Hőálló és hőálló ötvözetek használják az alkatrészek gyártásában a turbinák, alkatrészek az autók. Acélok amelyek nagy korróziógátló funkciók, amelyek nélkülözhetetlenek a csövek előállításához, karburátor tűk, lemezek, különböző elemei a vegyiparban. A sínek a vasúti, vödrök, hernyó közlekedés - az alapja minden ezt kopásállóak acélok. Tömegtermelése csavarok, anyák és hasonló tárgyak használt automata ötvözetek. A rugók kellően rugalmas és tartós. Ezért ezt az anyagot számukra rugóacél. Annak érdekében, hogy ezt a minőséget ez tovább ötvözzük króm, molibdén. Minden különleges ötvözetek és acélok egy sor sajátos jellemzőit csökkentheti a költségeit részek, ahol korábban használt színesfémek.