Plienas: sudėtis, savybės, tipai ir pritaikymas. Nerūdijančio plieno sudėtis

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Daugelis žmonių žino, kad plienas yra produktas, gaunamas lydant kitus elementus. Bet kas? Kas yra pliene? Šiandien ši medžiaga yra deformuojamas geležies ir anglies lydinys (jo kiekis yra 2,14%), taip pat nedidelė dalis kitų elementų.

Bendra informacija

Verta pažymėti, kad plienas yra lydinys, kurio sudėtyje yra tiksliai iki 2,14 % anglies. Lydinys, kuriame yra daugiau nei 2,14 % anglies, jau vadinamas ketumi.

Žinoma, kad anglinio plieno ir paprasto plieno sudėtis skiriasi. Jei įprastame substrate yra anglies ir kitų legiruojančių (tobulinančių) komponentų, tai anglies produkte nėra legiruojančių elementų. Jei mes kalbame apie legiruotą plieną, jo sudėtis yra daug turtingesnė. Siekiant pagerinti šios medžiagos veikimą, į jos sudėtį dedama tokių elementų kaip Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti ir kt. Svarbu pažymėti, kad geriausios šios medžiagos savybės yra pateikiama būtent pridedant legiruotų kompleksų, o ne vieną ar dvi medžiagas.

Klasifikacija

Išleistisvarstomos medžiagos klasifikacija gali būti pagrįsta keliais rodikliais:

• Pirmasis rodiklis yra plieno cheminė sudėtis.
• Antra yra mikrostruktūra, kuri taip pat labai svarbi.
• Žinoma, plienai skiriasi savo kokybe ir gamybos būdu.
• Be to, kiekviena plieno rūšis turi savo pritaikymą.

Išsamiau galima nagrinėti sudėtį naudojant cheminės sudėties pavyzdį. Tuo remiantis išskiriami dar du tipai – legiruotasis ir anglinis plienas.

Tarp anglinio plieno yra trys atmainos, kurių pagrindinis skirtumas yra kiekybinis anglies kiekis. Jei medžiagoje yra mažiau nei 0,3 % anglies, ji klasifikuojama kaip mažai anglies išskirianti medžiaga. Šios medžiagos kiekis regione nuo 0,3% iki 0,7% paverčia galutinį produktą vidutinio anglies plieno kategorijai. Jei lydinyje yra daugiau nei 0,7 % anglies, tada plienas klasifikuojamas kaip daug anglies turintis.

Su legiruotu plienu viskas yra maždaug taip pat. Jei medžiagos sudėtyje yra mažiau nei 2,5 % legiruotų elementų, ji laikoma mažai legiruota, nuo 2,5 % iki 10 % – vidutinio legiruoto, o nuo 10 % ir daugiau – labai legiruota.

Mikrostruktūra

Plieno mikrostruktūra skiriasi priklausomai nuo jo būklės. Jei lydinys yra atkaitintas, tada jo struktūra bus padalinta į karbidinę, feritinę, austenitinę ir pan. Esant normalizuotos medžiagos mikrostruktūrai, produktas gali būti perlitinis, martensitinis arba austenitinis.

Plieno sudėtis ir savybės lemia, ar gaminys priklauso vienai iš šių trijų klasių. Mažiausiai legiruotas ir anglinis plienas yra perlitinio klasės, vidutiniai – martensitiniai, o dėl didelio legiruojamųjų elementų arba anglies kiekio jie paverčiami austenitinio plieno kategorija.

Gamyba ir kokybė

Svarbu atkreipti dėmesį, kad tokiame lydinyje kaip plienas gali būti neigiamų elementų, kurių didelis kiekis pablogina gaminio veikimą. Šios medžiagos yra siera ir fosforas. Atsižvelgiant į šių dviejų elementų turinį, plieno sudėtis ir tipai skirstomi į šias keturias kategorijas:

• Privatus plienas. Tai įprastos kokybės lydinys, kuriame yra iki 0,06 % sieros ir iki 0,07 % fosforo.
• Kokybė. Minėtų medžiagų kiekis šiuose plienuose sumažintas iki 0,04 % sieros ir 0,035 % fosforo.
• Aukšta kokybė. Sudėtyje yra tik iki 0,025 % sieros ir fosforo.
• Aukščiausios kokybės lydinys priskiriamas, jei sieros procentas ne didesnis kaip 0,015, o fosforo ne daugiau kaip 0,025%.

Jei kalbėtume apie įprasto lydinio gamybos procesą, tai dažniausiai jis gaunamas židinio krosnyse arba Bessmerov, Thomas konverteriuose. Šis produktas supilamas į didelius luitus. Svarbu suprasti, kad plieno sudėtis, struktūra, kokybinės charakteristikos ir savybės priklauso būtent nuo jo gamybos būdo.

Aukštos kokybės plienas gauti taip pat naudojamasatviro židinio krosnyse, tačiau lydymo procesas yra griežtesnis, kad būtų gautas kokybiškas produktas.

Aukštos kokybės plienas lydomas tik elektrinėse krosnyse. Taip yra dėl to, kad naudojant tokio tipo pramoninę įrangą garantuojamas beveik minimalus nemetalinių priedų kiekis, tai yra, sumažėja sieros ir fosforo procentas.

Norėdami gauti ypač aukštos kokybės lydinį, jie naudojasi elektros šlako perlydymo metodu. Gaminti šį gaminį galima tik elektrinėse krosnyse. Pasibaigus gamybos procesui, šie plienai visada gaunami tik legiruoti.

Lydinių tipai pagal paskirtį

Natūralu, kad plieno sudėties pasikeitimas labai paveikia šios medžiagos veikimą, o tai reiškia, kad keičiasi ir jos panaudojimo sritis. Yra konstrukcinių plienų, kurie gali būti naudojami statybose, š altojo formavimo, korpuso grūdinimo, grūdinimo, didelio stiprumo ir pan.

Jei kalbėtume apie statybinį plieną, dažniausiai juos sudaro vidutinio anglies ir mažai legiruoto lydiniai. Kadangi jie daugiausia naudojami pastatų statybai, svarbiausia jų savybė yra geras suvirinamumas. Grūdintas plienas dažniausiai naudojamas įvairioms detalėms, kurių pagrindinė paskirtis – dirbti paviršiaus susidėvėjimo ir dinaminės apkrovos sąlygomis.

Kiti plienai

Prie kitų rūšių plieno galima priskirti patobulintą. Šio tipo lydinys naudojamas tik po terminio apdorojimo. Lydinys gesinamas aukštoje temperatūroje, o po to grūdinamas bet kokioje aplinkoje.

Labai stiprių plienų rūšiai priskiriami tie, kuriuose, pasirinkus cheminę sudėtį, taip pat po terminio apdorojimo, stiprumas pasiekia beveik didžiausią, tai yra, maždaug dvigubai daugiau nei įprastų. šio produkto tipas.

Galima atskirti ir spyruoklinį plieną. Tai lydinys, kuris dėl savo gamybos įgijo geriausias elastingumo ribas, atsparumą apkrovai ir nuovargį.

Nerūdijančio plieno sudėtis

Nerūdijantis plienas yra legiruoto tipo. Pagrindinė jo savybė yra didelis atsparumas korozijai, kuris pasiekiamas į lydinio sudėtį pridedant elemento, pavyzdžiui, chromo. Kai kuriais atvejais vietoj chromo gali būti naudojamas nikelis, vanadis arba manganas. Verta paminėti, kad išlydžius medžiagą ir į ją pridėjus reikiamų elementų, ji gali įgyti vienos iš trijų nerūdijančio plieno rūšių savybes.

Šių tipų lydinių sudėtis, žinoma, skiriasi. Paprasčiausi yra įprasti lydiniai su padidintu atsparumu korozijai 08 X 13 ir 12 X 13. Kiti du šio korozijai atsparaus lydinio tipai turėtų turėti didelį atsparumą ne tik normalioje, bet ir aukštesnėje temperatūroje.