Pre-evtektoidno jeklo: struktura, lastnosti, proizvodnja in uporaba

Uporabi ogljikova jekla

Splošne informacije o zlitini

Posebnost lastnosti jekla je prisotnost v strukturi posebnih legiranih nečistoč in ogljika. Pravzaprav vsebnost ogljika določi pre-evtektoidna zlitina. Pri tem je pomembno razlikovati med klasičnim eutektoidom in lebedeburškim jeklom, ki imajo veliko skupnega z opisano raznovrstnostjo tehničnega železa. Če upoštevamo strukturni razred jekla, se pre-evtektoidna zlitina nanaša na eutektoide, vendar vsebuje dopirane ferite in perlite. Glavna razlika pri hipereutektoidu je raven ogljika, ki je pod 0,8%. Prekoračitev tega indeksa nam omogoča, da se jeklo nanašamo na visokokakovostne eutektoide. Na nek način je nasprotno od pre-eutektoida hipereutektoidno jeklo, ki poleg perlita vsebuje tudi sekundarne nečistoče karbidov. Tako obstajata dva glavna dejavnika, ki omogočajo, da dodeli podeutektoidnega zlitine s splošno skupine evtektoidne. Prvič, gre za relativno majhno vsebnost ogljika, in drugič, poseben sklop nečistoč, ki temeljijo ferit.

Proizvodna tehnologija

Splošni tehnološki proces proizvodnje pre-eutektoidnega jekla je podoben kot pri drugih zlitinah. To pomeni, da se uporabljajo iste tehnike, vendar v drugih konfiguracijah. Posebno pozornost posvečamo pre-evtektoidnemu jeku v delu pridobitve njegove specifične strukture. V ta namen je vključena tehnologija zagotavljanja razgradnje austenita na ozadju hlajenja. Po drugi strani je austenit kombinirana mešanica, ki vključuje isti ferit in perlit. S prilagoditvijo intenzivnosti ogrevanja in hlajenja lahko tehnologi nadzorujejo disperzijo tega dodatka, kar v končni fazi vpliva na oblikovanje različnih obratovalnih lastnosti materiala.

Vendar pa indeks ogljika, ki ga zagotavlja perlit, ostane na isti ravni. Čeprav nadaljnje žarjenje lahko popravi nastanek mikrostrukture, bo vsebnost ogljika znašala 0,8%. Obvezna stopnja v procesu oblikovanja jeklene konstrukcije je normalizacija. Ta postopek je potreben za delno optimizacijo zrn istega avstenita. Z drugimi besedami, delci ferita in perlita so zmanjšani na optimalne velikosti, kar dodatno izboljša tehnične in fizikalne lastnosti jekla. To je zapleten proces, v katerem je veliko odvisno od kakovosti regulacije ogrevanja. Če je temperaturni režim presežen, se lahko zagotovi nasprotni učinek - zvišanje avstenitnih zrn.

Žarjenje jekla

Uporablja se več metod žarjenja. Tehnike popolnega in nepopolnega žarenja so bistveno drugačne. V prvem primeru se intenzivna austenita segreva do kritična temperatura, po katerem se hlajenje normalizira. Tu se austenit razgrajuje. Praviloma je celotno žarjenje jekel izvedeno v načinu 700-800 ° C. Termična obdelava na tej ravni samo aktivira procese razpadanja feritnih elementov. Stopnjo hlajenja je mogoče nastaviti tudi, na primer vzdrževalno osebje lahko nadzoruje vrata kamere z zapiranjem ali odpiranjem. Najnovejši modeli izotermičnih peči v avtomatskem načinu lahko izvajajo počasno hlajenje v skladu z določenim programom.

Kar se tiče nepopolnega žarjenja, se proizvaja s segrevanjem pri temperaturi nad 800 ° C. Vendar pa obstajajo resne omejitve retencijskega časa kritičnega temperaturnega učinka. Zaradi tega pride do nepopolnega žarjenja, zaradi česar ferit ne izgine. Posledično se številne pomanjkljivosti v strukturi prihodnjega gradiva ne odpravijo. Zakaj potrebujemo tako žarjenje jekel, če ne izboljša fizičnih lastnosti? Pravzaprav je nepopolna toplotna obdelava, ki omogoča ohranjanje mehke strukture. Končni material morda ne bo potreben na vseh področjih uporabe, značilnih za ogljikova jekla, kot taka, vendar bo omogočila enostavno obdelavo. Mehka pre-evtektoidna zlitina se lahko brez težav zmanjša in je cenejša za izdelavo.

Normalizacija zlitine

Po pečenju pride do vrste naprednih postopkov toplotne obdelave. Izolirajte postopke normalizacije in ogrevanja. V obeh primerih gre za toplotno delovanje na obdelovancu, pri katerem lahko temperatura presega 1000 ° C. Toda sama po sebi se po zaključku toplotne obdelave normalizira pre-eutektoidna jekla. Na tej stopnji se hlajenje začne v mirnem zraku, pri katerem se staranje odvija, dokler ni popolnoma izoblikovan fini avstenit. To pomeni, da je ogrevanje nekakšno pripravljalno delovanje, preden zlitina v normalizirano stanje. Če govorimo o specifičnih strukturnih spremembah, se najpogosteje izražajo v zmanjšanju velikosti ferita in perlita ter pri povečanju njihove trdote. Lastnosti trdnosti delcev se povečajo v primerjavi s podobnimi značilnostmi, ki jih dosežejo postopki žarjenja.

Po normalizaciji lahko sledi še en ogrevalni postopek z dolgo izpostavljenostjo. Obdelek se nato ohladi in ta korak lahko izvedemo na različne načine. Končno pre-eutektoidno jeklo se pridobi bodisi v zraku bodisi v počasni ohlajeni peči. Kot kaže praksa, se najbolj kakovostna zlitina oblikuje z uporabo popolne tehnologije normalizacije.

Vpliv temperature na strukturo zlitine

Temperaturna intervencija v procesu tvorbe strukture jekla se začne s trenutkom preoblikovanja feritno-cementne mase v avstenit. Z drugimi besedami, perlit prehaja v stanje funkcionalne mešanice, ki deloma postane osnova za tvorbo trdnega jekla. Na naslednji stopnji toplotnega delovanja, kaljeno jeklo se znebi odvečnega ferita. Kot že rečeno, se ga vedno ne znebite, kot v primeru nepopolnega žarjenja. Toda klasična pre-eutektoidna zlitina še vedno predlaga odstranitev te austenitne komponente. Na naslednji stopnji že poteka optimizacija obstoječe sestave s pričakovanjem oblikovanja optimizirane strukture. To pomeni, da se delci zlitin zmanjšajo s pridobivanjem povečanih lastnosti moči.

Izotermična transformacija z mešano supstanco avstenita se lahko izvede v različnih načinih in temperatura je le eden izmed parametrov, ki ga nadzira tehnolog. Vrhnji intervali toplotnega delovanja, hitrosti hlajenja itd. Se razlikujejo. Odvisno od izbranega normalizacijskega načina se pridobi kaljeno jeklo z nekaj tehničnimi in fizikalnimi lastnostmi. Prav tako je v tej fazi mogoče določiti specifične operativne lastnosti. Živahen primer je zlitina z mehko strukturo, pridobljeno z namenom učinkovite nadaljnje obdelave. Najpogosteje pa so proizvajalci usmerjeni k potrebam končnega uporabnika in njegovih zahtev glede osnovnih tehničnih in operativnih lastnosti kovine.

Struktura jekla

Normalizacijski način pri temperaturi 700 ° C povzroči nastanek strukture, v kateri bo osnova zrna feritov in perlitov. Mimogrede, hipereutektoidna jekla namesto ferita vsebujejo cementit v strukturi. Pri sobni temperaturi je količina presežnega ferita zabeležena tudi v običajnem stanju, čeprav je ta del zmanjšan s povečanim ogljikom. Pomembno je poudariti, da je struktura jekla v majhnem obsegu odvisna od vsebnosti ogljika. Praktično ne vpliva na obnašanje glavnih komponent v istem ogrevalnem procesu in skoraj vse je koncentrirano v perlitu. Pravzaprav, perlit in lahko določi vsebnost ogljika - praviloma je to nepomembna količina.

Še en zanimiv strukturni odtenek je zanimiv. Dejstvo je, da imajo delci perlita in ferita enako specifično težo. To pomeni, da lahko s številom ene od teh komponent v skupni masi ugotovite, kakšna je skupna površina, ki jo zaseda. Tako se proučujejo površine mikrosekacij. Odvisno od načina, v katerem je bil pre-evtektoidno jeklo segreto, se oblikujejo frakcijski parametri delcev avstenita. Toda to se zgodi skoraj v posamezni obliki z oblikovanjem edinstvenih vrednot - druga stvar je, da so omejitve za različne kazalnike še vedno standardne.

Lastnosti pre-eutektoidnega jekla

Ta kovina se nanaša na nizkoogljična jekla, zato ne bi smeli pričakovati posebnih izvedbenih značilnosti. Dovolj je reči, da ta lastnost zlitine močno izgubi do evtektoidov. To je posledica razlik v strukturi. Dejstvo je, da je pre-eutektoidni razred jekla z vsebnostjo presežnih feritov v strukturi nizek glede na analoge, ki imajo cementit v strukturnem nizu. Delno zaradi tega tehnolozi priporočajo uporabo zlitin za gradbeno industrijo, pri proizvodnji katerih je bil največji izkoristek streljanja s premikanjem feritov.

Če govorimo o pozitivnih izjemne lastnosti tega materiala, nato pa so v trdota, odpornost na naravni biološki proces uničevanja in tako naprej. D. S tem gašenjem doevtektoidnyh jekel lahko dodate kovine in številne dodatne funkcije. Na primer, je lahko visoko temperaturno odpornost in pomanjkanje dovzetnosti za korozijskih procesov, kot tudi sklop zaščitnih lastnosti običajnih zlitin nizke vsebnosti ogljika.

Aplikacije

Kljub nekateremu zmanjšanju lastnosti moči, zaradi članstva v kovini iz razreda feritnih jekel, je ta material navadno na različnih področjih. Na primer, v inženirski industriji se uporabljajo deli, izdelani iz pre-eutektoidnih jekel. Druga stvar je, da se uporabljajo visoki razredi zlitin, pri izdelavi katerih so se uporabljale napredne tehnologije praženja in normalizacije. Tudi struktura pre-eutektoidnega jekla z zmanjšano vsebnostjo ferita omogoča uporabo kovin pri proizvodnji gradbenih konstrukcij. Poleg tega cenovno ugodna vrednost nekaterih blagovnih znamk tega jekla vam omogoča, da pričakujete znatne prihranke. Včasih pri izdelavi gradbenih materialov in jeklenih modulov ni potrebna večja trdnost, vendar zahteva trajnost in odpornost. V takih primerih je upravičena uporaba predeterteidnih zlitin.

Proizvodnja

Mnoga podjetja se ukvarjajo s proizvodnjo, pripravo in proizvodnjo pre-eutektoidne kovine v Rusiji. Na primer, Uralska industrija neželeznih kovin (UZTSM) proizvaja več vrst jekel te vrste, ki potrošniku ponuja različne sklope tehničnih in fizičnih lastnosti. V tovarni Ural Steel proizvaja feritna jekla, ki vključujejo visoko kakovostne legirane dele. Poleg tega so v ponudbi na voljo posebne modifikacije zlitin, vključno z visokotemperaturnimi, visokokromnimi in nerjavnimi kovinami.

Med največjimi proizvajalci je mogoče identificirati in podjetje "Metalloinvest". Proizvajajo se zmogljivosti te družbe strukturna jekla s pre-evtektoidno strukturo, namenjeno uporabi v gradbeništvu. Trenutno je tovarna za proizvodnjo jekla v skladu z novimi standardi, kar omogoča izboljšanje šibke točke feritnih zlitin - indeks moči. Zlasti tehnološke družbe delajo na povečevanju faktorja intenzitete napetosti, pri optimizaciji žilavosti in utrujenosti materiala. To nam omogoča, da ponujamo zlitine skoraj univerzalnega namena.

Zaključek

Obstaja več tehničnih in operativnih lastnosti industrijskih in gradbenih kovin, ki veljajo za osnovne in redno izboljševane. Ker pa strukture in tehnološki procesi postanejo bolj zapleteni, nastanejo nove zahteve za elementno bazo. V tem pogledu se pred-evtektoidno jeklo jasno manifestira, v katerem se koncentrirajo različne izvedbene lastnosti. Uporaba te kovine je upravičena ne v primerih, ko je potreben del z več ultrahigh indeksi, vendar v primerih, kjer so potrebni posebni atipični sklopi različnih lastnosti. V tem primeru je kovina primer kombinacije fleksibilnosti in plastičnosti z optimalno udarno upornostjo in osnovnimi zaščitnimi lastnostmi, značilnimi za večino ogljikovih zlitin.