Dozvíte se o obecných slitinových činidlech z oceli

Ocel je v podstatě železo a uhlík legovaný s některými dalšími prvky. Proces legování se používá ke změně chemického složení oceli a ke zlepšení vlastností uhlíkové oceli nebo k přizpůsobení požadavkům konkrétní aplikace.

Výhody ocelových slitin:

Různé legující prvky mají svůj vlastní vliv na vlastnosti oceli. Některé vlastnosti, které lze zlepšit pomocí legování, zahrnují:

• Stabilizace austenitu : Prvky jako nikl, mangan, kobalt a měď zvyšují teplotní rozsah, v němž austenit existuje.
• Stabilizující ferit : Chrom, wolfram, molybden, vanad, hliník a křemík mohou mít za následek snížení rozpustnosti uhlíku v austenitu. To má za následek zvýšení množství karbidů v oceli a snižuje rozsah teplot, v němž austenit existuje.
• Tvorba karbidu : Mnoho menších kovů, včetně chromu, wolframu, molybdenu, titanu, niobu, tantalu a zirkonu, tvoří silné karbidy, které - v oceli - zvyšují tvrdost a pevnost. Takové oceli se často používají k výrobě vysoce rychlé oceli a horké pracovní oceli.
• Grafitizace : Křemík, nikl, kobalt a hliník mohou snižovat stabilitu karbidů v oceli, podporují jejich rozložení a tvorbu volného grafitu.
• Snížení koncentrace eutektoidu : Titan, molybden, wolfram, křemík, chrom a nikl snižují koncentraci eutektoidu uhlíku.

• Zvyšte odolnost proti korozi : Hliník, křemík a chrom tvoří ochranné vrstvy oxidů na povrchu oceli, čímž chrání kov před dalším zhoršením v určitých prostředích.

Společné materiály z legování oceli:

Níže je seznam běžně používaných legujících prvků a jejich vlivu na ocel (standardní obsah v závorkách):

• Hliník (0 95-1. Deoxidátor. Používá se k omezení růstu austenitových zrn.
• Bor (0,001-0,003%): činidlo vytvrzování, které zlepšuje deformovatelnost a obrobitelnost. Bór je přidáván do plně zlikvidované oceli a je třeba ji přidávat pouze ve velmi malých množstvích, aby měl vliv k vytvrzení. Přísady boru jsou nejúčinnější v ocelích s nízkým obsahem uhlíku.
• Chróm (0, 5-18%): klíčová součást nerezavějících ocelí. Při více než 12% obsahu chrómu výrazně zlepšuje odolnost proti korozi. Kov zlepšuje vytvrditelnost, pevnost, reakci na tepelné zpracování a odolnost proti opotřebení.
• Kobalt : Zlepšuje pevnost při vysokých teplotách a magnetické propustnosti.
• Měď (0,01-0,4%): Nejčastěji se vyskytuje jako zbytková látka v ocelích, přidává se také měď, aby se vytvořily srážkové vlastnosti a zvýšila odolnost proti korozi.
• Olovo : I když je prakticky nerozpustné v kapalné nebo pevné oceli, někdy se olovo přidává k uhlíkovým ocelí mechanickým rozptylem během nalévání, aby se zlepšila obrobitelnost.
• Mangan (0,25-13%): Zvyšuje pevnost při vysokých teplotách tím, že eliminuje tvorbu sulfidů železa. Mangan také zlepšuje vytvrditelnost, tvárnost a odolnost proti opotřebení. Stejně jako nikl je mangan jako prvek tvořící austenit a může být použit v AISI 200 Series austenitických nerezových ocelí jako náhrada za nikl.

-

• Molybden (0 - 2, 0%): Molybden se v malých množstvích nachází v nerezavějících ocelích a zvyšuje tvrdost a pevnost, zejména při vysokých teplotách. Často používaný v austenitických ocelích pocházejících z chromu a niklu, molybden chrání před poškozením koroze způsobenou chloridy a sírovými chemikáliemi.
• Nikl (2 - 20%): Dalším legujícím prvkem, který je kritický pro nerezavějící ocel, nikl se přidává s obsahem nad 8% na vysokou chromovou nerezovou ocel. Nikl zvyšuje pevnost, rázovou houževnatost a houževnatost a zároveň zvyšuje odolnost vůči oxidaci a korozi. Také zvyšuje houževnatost při nízkých teplotách, když se přidává v malých množstvích.
• Niobium : má výhodu při stabilizaci uhlíku vytvářením tvrdých karbidů, a tak se často vyskytuje u vysokoteplotních ocelí. V malých množstvích může niobium významně zvýšit mez kluzu a v menší míře i pevnost v tahu ocelí, stejně jako mírné zesílení.
• Dusík : Zvyšuje austenitickou stabilitu nerezavějících ocelí a zlepšuje mez kluzu v těchto ocelích.
• Fosfor: Fosfor se často přidává sírou ke zlepšení obrobitelnosti v nízkolegovaných ocelích. Rovněž zvyšuje pevnost a zvyšuje odolnost proti korozi.
• Selenium : Zvyšuje obrobitelnost.
• Křemík (0,2-2,0%): Tento metalloid zlepšuje pevnost, pružnost, odolnost vůči kyselinám a vede k větší velikosti zrna, což vede k větší magnetické permeabilitě. Vzhledem k tomu, že křemík je používán v deoxidačním činidle při výrobě oceli, je téměř vždy nalezen v určitém procentu ve všech stupních oceli.
• Síra (0,8-0,15%): přidává se v malých množstvích síra zlepšuje obrobitelnost, aniž by došlo k horkosti. Při přidání manganu je horkost zkrácena dále vzhledem k tomu, že sulfid manganu má vyšší teplotu tání než siřičitan železa.
• Titanium : Zlepšuje jak pevnost, tak odolnost proti korozi při omezení velikosti zrna austenitu. Na 0. 25-0. 60 procent titanu, uhlík se spojuje s titanem, což umožňuje chrómu zůstat na hranicích zrn a odolat oxidaci.
• Tungsten : Vytváří stabilní karbidy a zjemňuje zrnitost tak, aby se zvýšila tvrdost, zejména při vysokých teplotách.
• Vanadium (0, 15%): Stejně jako titan a niob může vanad vyrábět stabilní karbidy, které zvyšují pevnost při vysokých teplotách. Podporou struktury jemného zrna lze zachovat tažnost.
• Zirkonium (0,1%): Zvyšuje pevnost a omezuje velikost zrna. Pevnost může být značně zvýšena při velmi nízkých teplotách (pod mrazem). Ocel, které obsahují zirkonium až do obsahu 0,1%, bude mít menší velikost zrna a bude odolávat zlomení.

_Zdroje: SubsTech. Látky a technologie. Vliv legujících prvků na vlastnosti oceli. (Www. Substech.com) Chase slitiny. Účinky legujících prvků v oceli. (www. chasealloys.co.uk)

Sledujte Terence na Google+