Kokius vaidmenis atlieka pliene esantys cheminiai elementai?

Cheminių elementų vaidmuo pliene

Žmonės dažnai mano, kad plienas yra gryna geležis, tačiau iš tikrųjų plienas yra pagamintas iš geležies ir jungia įvairius elementus, tokius kaip anglis, silicis, manganas ir varis. Šie elementai veikia kaip prieskoniai, padidindami plieno kietumą, stiprumą, atsparumą korozijai ir našumą. Žemiau supažindinsime su pagrindinių elementų: anglies, silicio, mangano ir vario vaidmenimis.

• Mechaninės savybės

Anglis yra svarbiausias plieno legiravimo elementas, lemiantis plieno savybes.

Tarp anglies ir geležies atomų susidaro intersticinis karbidas, kuris padeda išvengti geležies atomų deformacijos. Tuo pačiu metu jis padidina plieno takumo ribą, atsparumą tempimui ir kietumą.

Kuo didesnis anglies kiekis, tuo daugiau trapių karbidų yra pliene. Daug-anglies plienas yra linkęs lūžti žemoje-temperatūroje, o mažai -anglies plienas pasižymi dideliu kietumu.

• Terminio apdorojimo savybės

Kuo didesnis anglies kiekis, tuo didesnis plieno kietumas grūdinimo metu, o tai padidina sukietėjusio sluoksnio gylį. Jei kietumas po grūdinimo nėra didelis, tai rodo, kad mažai anglies dioksidas yra blogas. Vidutiniškai- ir daug-anglies plienas užtikrina didesnį grūdinimą, kai jį grūdina ir vėliau grūdina.

• Apdorojimo našumas

Kuo didesnis anglies kiekis, tuo didesnė tikimybė, kad suvirinimo metu šilumos paveiktoje{0}}zonoje atsiras įtrūkimų. Paprastai anglies kiekis plieno, kurį reikia suvirinti, turi būti mažesnis arba lygus 20%. Vidutinis anglies kiekis (0,3–0,5%) gali veiksmingai subalansuoti plieno kietumą ir plastiškumą.

• Atsparumas korozijai

Kuo didesnis anglies kiekis, tuo labiau jis padidina elektros reiškinių ir cheminių reiškinių nevienalytiškumą plieno viduje, pagreitindamas koroziją; Mažai -anglies anglies plienas yra mažiau linkęs rūdyti, palyginti su daug anglies -anglies plienu.

Anglies elementas

• Mechaninės savybės

Kai geležies atomuose yra silicio, gaunamas kieto tirpalo stiprinimo efektas gali pagerinti plieno takumo ribą ir atsparumą tempimui.

• Fizinės savybės

Silicis sudaro apsauginę plėvelę ant plieno paviršiaus, kuri gali užkirsti kelią deguonies invazijai esant aukštai temperatūrai ir padidinti plieno atsparumą oksidacijai ir karščiui.

• Apdorojimo našumas

Didesnis nei 0,6 % silicio kiekis padidina plyšių susidarymo riziką suvirinant plieną. Todėl silicio kiekis suvirinamajame pliene paprastai yra mažesnis arba lygus 0,3%.

Silicis

• Pagrindinis procesas

Manganas jungiasi su deguonimi išlydytame pliene, kuris gali sumažinti deguonies kiekį pliene, sumažinti oksidų priemaišas ir pagerinti plieno grynumą.

• Terminio apdorojimo procesas

Manganas gali veiksmingai pagerinti plieno grūdinimą, išplėsti gesinimo temperatūros diapazoną ir sumažinti įtrūkimų gesinimo riziką.

• Apdorojimo našumas

Į plieną pridėjus atitinkamą kiekį mangano, suvirinimo metalo stiprumas ir kietumas gali padidėti, todėl apdorojant plienui mažėja įtrūkimų tikimybė.

 Manganas

Varis gali sudaryti apsauginį sluoksnį ant plieno paviršiaus, neleidžiantį oksiduotis. Tai veiksmingai kontroliuoja vandens ir deguonies įsiskverbimą ir sumažina plieno rūdėjimo greitį.

• Mechaninės savybės

Varis gali gerai integruotis su geležies atomais, sukurdamas kieto tirpalo efektą tarp jų. Tai efektyviai padidina plieno takumo ribą ir atsparumą tempimui, nesumažinant jo plastiškumo ir kietumo.

• Apdorojimo našumas

Nedidelis vario kiekis gali sumažinti šalto plieno štampavimą, turėti mažai įtakos jo šaltojo lenkimo veiksmingumui ir sumažinti įrankių susidėvėjimą plieno gamybos proceso metu.

Vario elementas