Hypoeutectoid stål: struktur, egenskaper, produktion och användning av

Användningen av kolstål allmänt inom byggverksamhet och industri. Gruppen av så kallade tekniska järn har många fördelar som leder till ökad prestanda för slutprodukterna och mönster. Tillsammans med optimal styrka och motståndskraft mot stress, sådana legeringar har flexibla och dynamiska egenskaper. I synnerhet, pro-eutektoid stål, som också har en avsevärd procentuell sammansättning av kolhaltiga blandningar värderade för hög duktilitet. Men det är inte alla fördelarna med olika höghållfast järn.

Allmän information om legeringen

Den särskiljande egenskapen hos stålet är närvaron i strukturen av speciella legerings och kol föroreningar. Egentligen på kolhalten och den bestämda preeutektoid legering. Det är viktigt att skilja mellan klassisk och eutektoid och ledeburitic stål, som har mycket gemensamt med den beskrivna typen av teknisk järn. Om vi betraktar den klass av konstruktionsstål, kommer legeringen doevtektoidnyh behandla eutektoid, men innehåller en del av dopad ferrit och perlit. Den principiella skillnaden från en hypereutectoid kolhalten är under 0,8%. Överstiger denna indikator gör det möjligt att hänvisa till full eutektoid stål. På vissa sätt motsatta doevtektoida är en hypereutectoid stål, i vilken tillsats av perlit innehåller också föroreningar sekundära karbider. Således finns det två huvudsakliga faktorer som gör det möjligt att fördela hypoeutectoid legeringar av den allmänna grupp eutektoid. För det första är det en relativt liten halt av kol, och för det andra, en speciell uppsättning av föroreningar som är baserade ferrit.

tillverkningsteknik

Övergripande processen preeutektoid ståltillverkningsprocess liknar produktionen av andra legeringar. Det vill säga, genom att använda ungefär samma teknik, men i andra konfigurationer. Särskild uppmärksamhet hypoeutectoid stål kräver att få i delar av dess specifika struktur. För denna teknik är inblandade för att säkerställa nedbrytning av austenit på kylning bakgrund. I sin tur är austeniten kombineras med en blandning bestående av samma ferrit och perlit. Genom upphettning och kylningshastighet reglering teknik kan styra dispersionen av tillsatsmedlet, vilket i slutändan påverkar bildningen av vissa prestandaegenskaper hos materialet.

Emellertid kolkomponenten tillgänglig perlit förblir på samma nivå. Även om efterföljande glödgning kan göra justeringar till bildandet av mikrostrukturen, kommer kolhalten ligga inom 0,8%. Ett obligatoriskt steg i bildandet av en struktur av stål och normalisering. Detta förfarande krävs för att optimera bråk korn av samma austenit. Med andra ord, är ferrit och perlitpartiklar reduceras till den optimala storleken, vilket ytterligare förbättrar de tekniska och fysikaliska egenskaperna hos stål. Detta är en komplex process där en hel del värme beror på kvaliteten av reglering. Om överstiga temperaturen, kan det mycket väl vara försedd med motsatt effekt - ökning austenitkornen.

glödgning av stål

Glödgning praktiseras med användning av flera metoder. Ett fundamentalt annorlunda teknik komplett och ofullständig glödgning. I det första fallet finns det en intensiv uppvärmning till austeniten övergångstemperaturen, varefter normalisering utförs genom kylning. Omedelbart austenit sönderfall. Typiskt, en fullständig glödgning av stål som produceras i mod 700-800 ° C. Värmebehandling vid en nivå strax ferrit aktiverar processer sönderfallselement. Kylningshastigheten är också mottaglig för justering, till exempel, kan servicepersonal styra ugnskammaren dörren, stänga eller öppna den. Nya modeller isotermisk ugn kan automatiskt utföra långsam avkylning i enlighet med ett förutbestämt program.

Med avseende på mjukglödgning, utförs det genom upphettning vid en temperatur över 800 ° C. Men det finns allvarliga begränsningar i tid behålla de kritiska effekterna temperaturer. Av denna anledning finns det en partiell glödgning, där ferrit inte försvinner. Följaktligen elimineras inte och ett flertal framtida brister materialstruktur. Varför behöver ett skämt stål om det inte blir bättre fysiska egenskaper? I själva verket är det ofullständig värmebehandling gör det möjligt att hålla en mjuk konsistens. Det slutliga materialet kanske inte behöver i varje applikationsområde, som är karakteristiskt för kolstål som sådana, men kommer enkelt producera bearbetas. Soft preeutektoid legering utan särskild svårighet mottaglig skärning och billigare kostnader i tillverkningsprocessen.

legering normalisering

Efter bränning kommer sekelskiftet förhöjda förfaranden värmebehandling. Allokera normalisering drift och uppvärmning. I båda fallen är det en termisk påverkan på arbetsstycket, vilket temperaturen kan överstiga 1000 ° C. Men i sig normalisering doevtektoidnyh började uppträda efter avslutad värmebehandling. I detta skede den börjar kylning i stillastående luft betingelser vid vilket exponering sker för att fullborda bildningen av fina austenit. Det vill säga, värmen är en typ av förberedande åtgärder innan ett legeringen i den normaliserade tillståndet. Om vi talar om specifika strukturella förändringar, oftast de uttrycks i en minskning av storleken av ferrit och perlit, samt att öka deras hårdhet. Hållfasthetskvaliteter hos partiklarna ökar i prestanda jämfört med liknande egenskaper, uppnås härdningsförfaranden.

Efter normalisering kan följas av en annan värmebehandling med en lång slutarhastighet. Då, är förformen kyls, och detta steg kan utföras på olika sätt. Endpoint hypoeutectoid stål eller vrider sig i luft eller i en ugn med långsam kylning. Som det visat sig, är den mest högkvalitativa legering bildad genom att utföra en fullständig normalisering av teknik.

Temperatureffekt på legeringsstrukturen

Interferens temperatur i processen att bilda stålstruktur inleds med omvandlingen av ferrit-cementit till austenit massa. Med andra ord, fortsätter perlit att ange funktionell blandning som delvis blir en bas för att bilda en höghållfast stål. I nästa steg av termisk exponering härdat stål gör sig av med överskotts ferrit. Som redan nämnts, är inte alltid helt bli av med det, som i fallet med ofullständig glödgning. Men klassiska doevtektoidnyh legering innebär fortfarande att avlägsna austenit komponenten. Nästa steg är redan tillgänglig för att optimera sammansättningen av beräkningen på bildandet av den optimerade strukturen. Det vill säga, det finns en minskning av legeringspartiklarna med uppnåendet av ökade hållfasthetsegenskaper.

Isotermisk transformation med en blandning av superkyld austenit kan utföras i olika lägen och temperaturnivåer - endast en av de parametrar som styr teknikern. Topp intervall varierar också termisk påverkan, kylningshastigheten och t. D. Beroende på valt läge normalisering erhålls härdat stål med särskilda tekniska och fysiska egenskaper. Det är i detta skede har även möjlighet att ställa specifika och operativa egenskaper. Ett slående exempel är den legering med en mjuk konsistens, vilket resulterar i en effektiv vidare behandling. Men de flesta tillverkare fortfarande styrs av behoven hos slutanvändaren och dess krav på grundläggande tekniska och operativa egenskaper metallen.

struktur stål

normalisering läge vid en temperatur vid 700 ° C förorsakar bildning av strukturen i vilken basen kommer att vara ferrit och perlit korn. Förresten, i stället för den hypereutectoid stål av ferrit strukturen har en cementit. Vid rumstemperatur i ett normalt tillstånd noteras och innehållet av överskott av ferrit, men att öka denna andel av kolet minimeras. Det är viktigt att understryka att strukturen av stålet i en liten grad beroende av kolhalten. Han har praktiskt taget ingen effekt på beteendet hos de viktigaste komponenterna i samma värme och nästan alla koncentrerade i perlit. Faktiskt, för perlit och kan bestämma nivån av kolblandningen - oftast en liten kvantitet.

En annan intressant strukturell nyans. Det faktum att partiklarna av perlit och ferrit med samma specifika vikt. Detta innebär att antalet en av dessa komponenter i en klump kan ta reda på vad de ockuperade den totala arealen. Sålunda studerade microsection yta. Beroende på det sätt på vilket värme produceras preeutektoid stål, formas och fraktionella parametrar austenit partiklar. Men det är nästan på individuell basis med bildandet av unika värden - en annan sak som återstår standardgränser för olika parametrar.

Egenskaper doevtektoidnoy stål

Denna metall avser mjukt stål, så de specifika egenskaper kan inte förväntas av honom. Det räcker med att säga att hållfasthetsegenskaperna hos legeringen avsevärt förlorar eutektoid. Detta beror bara på skillnader i struktur. Det faktum att doevtektoidnyh förstklassigt stål innehållande överskott av järn är underlägsen i styrka analoger med cement i strukturella uppsättningen. Delvis av detta skäl, den teknik för byggsektorn rekommenderas att använda legeringarna i produktionen som har genomförts maximal bränningen med förskjutningen av ferriter.

Om vi talar om de positiva exceptionella egenskaper av detta material, då de är i seghet, motståndskraft mot den naturliga biologiska processen av förstörelse och så vidare. D. Med denna släckning doevtektoidnyh stål kan lägga metall och ett antal ytterligare funktioner. Till exempel, kan det vara en hög termisk beständighet, och brist på känslighet för korrosionsprocesser, såväl som en uppsättning av skyddande egenskaper hos de konventionella legeringarna med låg kolhalt.

Användningsområden

Trots en liten minskning av hållfasthetsegenskaperna på grund av den metall som hör till klassen av ferritiska stål, är detta material fördelad i de olika områdena. Till exempel, i maskinteknik appliceras delar av stål doevtektoidnyh. En annan sak som använder hög kvalitet legeringar, var tillverkning av som använde avancerad bränning teknik och normalisering. Också, tillåter strukturen hos preeutektoid stål med en låg halt av ferrit av metall vid tillverkning av byggnadsstrukturer. Dessutom rimlig kostnad av några stålsorter av detta slag gör det möjligt att räkna med betydande besparingar. Ibland, vid tillverkning av byggnadsmaterial och moduler stål inte kräver högre hållfasthet men kräver slitstyrka och elasticitet. I sådana fall bara motiverade ansökan doevtektoidnyh legeringar.

produktion

Tillverkning, beredning och frisättning av preeutektoid metall i Ryssland är engagerade i många företag. Till exempel, Ural växt icke järnhaltiga metaller (UZTSM) tillverkar flera kvaliteter av stål av denna typ, som erbjuder användaren en annan uppsättning tekniska och fysikaliska egenskaper. Ural Stål anläggningen producerar ferrit stål, som innehåller komponenter av hög kvalitet legering. Dessutom ett sortiment av tillgängliga modifieringar speciallegeringar, inklusive superlegeringar, och hög-krom rostfritt stål.

Bland de största producenterna kan identifieras, och företaget "Metalloinvest". Vid anläggningarna i bolaget finns konstruktionsstål med doevtektoidnoy struktur, avsedd för användning i byggandet. Just nu arbetar stålverk anläggning på de nya standarderna, vilket gör det möjligt att förbättra en svag punkt och ferrit legeringar - hållfasthetsegenskaper. I synnerhet, att den teknik företag som arbetar för att förbättra spänningsintensitetsfaktorn, optimera seghet och motstånd mot utmattning prestanda. Detta gör det möjligt för oss att erbjuda legeringar nästan universell syfte.

slutsats

Det finns flera tekniska och operativa egenskaper för industri- och byggmetaller, som anses viktiga och regelbundet förbättras. Men eftersom komplexiteten i strukturer och processer fram, och nya krav för hårdvarukomponenter. I detta avseende, manifesterar en ljus själv preeutektoid stål, där det andra fokus prestanda. Användningen av denna metall är inte motiverad i fall där den nödvändiga objekt med multipla ultrahög prestanda, och i situationer som kräver särskilda icke-standardiserade uppsättningar av olika egenskaper. I detta fall visar metall ett exempel på en kombination av flexibilitet och duktilitet med optimal slagtålighet och stora skyddande egenskaper som är typiska för de flesta kol legeringar.