في الفولاذ, حتى الإضافات المتتبع للكروم أو النيكل يمكن أن تغير الهياكل البلورية. يمكنهم تحويل التحولات من الفريت بيرليت إلى martensite أو bainite. الكربون هو سائق الصلابة. حتى الآن, هذه العناصر الإضافية في فولاذ السبائك صقل الحبوب, استجابة خدعة, ومقاومة التآكل. في هذه المقالة على سبيكة الصلب مقابل. الصلب الكربوني, سنستكشف كيف تخلق هذه القرص التكويني اختلافات في السلوك الميكانيكي والمعدني.
الصلب الكربوني وأنواعه
الصلب الكربوني مكواة مع كميات محكومة من الكربون. تتغير خصائصه مع التحولات في محتوى الكربون. وهذا يجعل الفولاذ الكربوني متعدد الأغراض في البيئات الهندسية المتطلبة.
- الصلب الكربون المنخفض: هذا النوع يحتوي على ما يصل إلى 0.25% الكربون. بنيتها المجهرية هي في الغالب الفريت مع مناطق بيرلايت الصغيرة. إنه قابلية للغاية وقابلة لحام. قد تراه في لوحات هيكل السيارات والأوراق الهيكلية. هذا هو المكان الذي يهم التكوين العالي.
- الصلب الكربون المتوسط: محتوى الكربون هو 0.25-0.60%. يمكن معالجتها بالحرارة لمارتينيت محسّن أو بينيت. يناسب العمود المرفقي, المطروق, وأجزاء آلة الحمل العالي.
- الصلب الكربوني العالي: لديها حول 0.60-1.00% الكربون. عند إخمادها, يمكن أن يحقق الصلابة وارتداء المقاومة. قد يكون للبنية المجهرية martensite أو martensite المخففة. إنه خيار متوقع لأدوات القطع, يموت, والينابيع عالية التوتر.
- الفولاذ الكربوني العالي للغاية: يمكن أن تصل هذه الدرجات إلى ما يصل إلى 2.0% الكربون. أنها تشكل martensite الصل. المعالجة الحرارية تبقي microcracks في الخليج. يتم استخدامها للسكاكين, اللكمات, وغيرها من الأدوات الدقيقة للصلابة العالية.
سبيكة الصلب وأنواعها
يختلف الصلب من سبائك الفولاذ الكربوني من حيث عناصر صناعة السبائك المختارة. على المستوى الذري, يطالب الهياكل المجهرية المتخصصة. إنه يضمن القوة, صلابة, ومقاومة التآكل.
- الفولاذ منخفضة الفولاذ: أنها تحتوي 1% ل 5% من كر, شهر, أو في. تستخدم العديد من أوعية الضغط مثل هذه الدرجات لمقاومة الزحف في درجات حرارة عالية. قد يواجهون تبريد وتهدئة لصقل بنية الحبوب وأداء التعب.
- فولاذ من جميع الفولاذ: يتجاوزون 5% إجمالي محتوى السبائك. تستخدم العديد من هذه الدرجات مستويات كروم بارزة في تحمل الهجمات الكيميائية أو الحرارية. ومن الأمثلة على ذلك فولاذ أدوات التكرامي العالي التي تحافظ على صلابة قربها 500درجة مئوية.
- فولاذ مقاوم للصدأ: على الأقل 10.5% الكروم في طبقة مقاومة للأكسدة السلبية. هيكل FCC لل austenitic 304 يناسب التطبيقات المبردة. تستخدم المتغيرات الفيريتية والمارتينية علاجات حرارية مختلفة للخصائص المغناطيسية والصلابة.
- الأداة فولاذ: يستخدمون التنغستن, الكروم, الفاناديوم, و molybdenum لمقاومة ارتداء. على سبيل المثال, H13 ينجو من الصدمة الحرارية في قوالب الصب. تشكل المعالجة الحرارية كربيدات صلبة تحافظ على الاحتفاظ بالحافة في ظل ظروف جلخ.
- الفولاذ المجهرية: يستخدمون كميات دقيقة من النيوبيوم, التيتانيوم, أو الفاناديوم لتحسين الحبوب. حتى بضع مئات من الأجزاء لكل مليون ناب يمكن أن ترفع قوة العائد. مثل هذه الفولاذ تتخطى العلاجات الحرارية واستخدام المتداول والتبريد المتحكم فيه من أجل صلابة عالية.
- الفولاذ مراوغ: إنها فولاذ قائم على النيكل مع محتوى كربون منخفض للغاية. الشيخوخة تنتج رواسب intermetallic التي تزيد من القوة. الفولاذ المتهور هو الدكتايل ويفضل في تطبيقات الفضاء الجوي لحالات محرك الصواريخ.
سبيكة الصلب مقابل. الصلب الكربوني: الاختلافات الرئيسية
عناصر التكوين والسبائك
عندما يناقش الخبراء سبيكة الصلب مقابل. الصلب الكربوني, يركزون على كيفية تأثير العناصر الإضافية على الأداء. الصلب الكربوني يصل إلى 2.0% الكربون مع المنغنيز المحدود أو السيليكون. على الجانب الآخر, قد تشمل الصلب من السبائك الكروم, النيكل, الموليبدينوم, والفاناديوم بكميات فريدة. الإضافات الصغيرة لمثل هذه العناصر يمكن أن تحول توازن الفريت للبلاغية لسمات معينة. الكروم أعلاه 5% يمكن تحسين مقاومة التآكل. النيكل في 3-5% النطاق يعزز الصلابة في درجات حرارة منخفضة. الموليبدينوم في تركيزات من 0.2-0.5% يقلل من الزحف في بيئات درجات الحرارة العالية. لذا, يحدد الجوهر الحقيقي للسبائك الصلب مقابل. الصلب الكربوني.
البنية المجهرية وتحولات الطور
في سبيكة الصلب مقابل. مناقشات الصلب الكربوني, يؤكد المهنيون على كيفية استجابة البنية المجهرية لكل المعدن للدورات الحرارية. انتقالات الصلب الكربوني بين الفريت, بيرليت, بوليت, أو Martensite وفقًا لمحتوى الكربون ومعدل التبريد. مع الفولاذ سبيكة, يستقر الكروم أو النيكل على مراحل معينة. يمكن أن يؤخر أو تسريع التحولات أثناء التبريد. قد تتشكل كربيد في الفولاذ المرتفع أو الفولا. يمكن أن يحافظ الفولاذ الغني بالنيكل على مرحلة أوستنيكية مستقرة في درجة حرارة الغرفة للتأثير على المتانة النهائية. في أثناء, الإضافات الصغيرة من البورون يمكن أن تغير ملفات تعريف الصلابة. من الآن فصاعدا, إنه يعرض سبيكة الصلب مقابل. خيارات الصلب الكربوني تعتمد على الأهداف الميكانيكية.
معالجة الحرارة وآليات التصلب
يختلف المعالجة الحرارية عند مقارنة سبيكة الصلب مقابل. الصلب الكربوني. يستخدم الصلب الكربوني التطبيع البسيط, التبريد, أو تقارير للسيطرة على تشكيل بيرليت ومارتينيت. حتى الآن, يمكن أن يستجيب فولاذ السبائك بشكل مختلف بسبب التفاعلات بين عناصر صناعة السبائك. يمكن للكروم والموليبدينوم أن يزيدان من مقاومة التليين أثناء تخفيف ذروة التصلب الثانوية. قد يترسب الفاناديوم والنيوبيوم كربيدات راقية أثناء تقديري لمقاومة التآكل. تعتبر علاجات فرن الغلاف الجوي التي تسيطر عليها مفتاح التحكم في الكربون في الفولاذ العالي. يمكن للمعالجة الحرارية الفراغي أيضًا ضبط المواصفات السطحية وفرز الكرب. إنه يوضح لماذا سبيكة الصلب مقابل. تحتاج علاجات حرارة الصلب الكربوني إلى خبرة معدنية.
الخصائص الميكانيكية في الظروف القاسية
الفرق ملحوظ عند تقييم الصلب من السبائك مقابل. الصلب الكربوني تحت الأحمال المثيرة, درجة حرارة, أو التآكل. قد يظهر فولاذ الكربون قوة يمكن التنبؤ بها في درجة حرارة الغرفة. ما زال, يتم استخدام فولاذ السبائك في مكونات التوربينات عالية الحرارة. تساعد إضافات الكروم والموليبدينوم في مقاومة الزحف في درجات حرارة عالية. يمكن أن يحتفظ الفولاذ المخصب بالنيكل عن المتانة أقل بكثير من التجميد لخزانات التخزين المبردة. كروم طفيف (فوق 2%) يمكن تحسين طبقات التخميل في إعدادات التآكل. 0.5-1% يمكن للنحاس حماية الصلب في الظروف البحرية. يوضح كيف يتفوق تصميم السبائك على الصلب الكربوني العادي عندما لا يمكن الخطر.
اعتبارات اللحام والتصنيع
يقارن خبراء اللحام سبيكة الصلب مقابل. الصلب الكربوني لفهم قابلية التصدع وأداء المنطقة المتأثرة بالحرارة. يمكن أن يؤدي محتوى الكربون العالي في فولاذ الكربون العادي إلى أن يؤدي إلى مناطق صلبة بالقرب من اللحام إذا كان التبريد سريعًا جدًا. قد تواجه فولاذ السبائك ذات الصلابة الأعلى تكسيرًا ناتجًا عن الهيدروجين إن لم يكن مسخنًا أو معالجة بعد السخان. يمكن أن يطالب Boron بسبائك الطالب المستهلكات لحام لمطابقة القوة والصلابة. تساعد إجراءات اللحام في حبة المزاج على التحكم في البنية المجهرية في الفولاذ مع ارتفاع الكبريت أو الفوسفور. يساعد اختيار الحشو المعدني في دعم الخصائص الميكانيكية المطلوبة عند الحاجة إلى المفاصل المتباينة. يتذكر, عمليات اللحام الماهرة تحسين سبيكة الصلب مقابل. مفاصل الصلب الكربوني.
التطبيقات والاتجاهات المستقبلية
في الواقع, الاختيار بين سبيكة الصلب مقابل. تعداد الصلب الكربوني على البيئة والمطالب الميكانيكية. أوعية الضغط, العمود المرفقي, وتستخدم التروس الفضائية من الكروم أو نيكل-قوتها وحتىهم. قد تستخدم المحاور والعوارب الهيكلية من حيث التكلفة بشكل فعال. ما زال, يستخدمون ممارسة الحبوب الدقيقة من أجل المتانة. microalloy الحداثة المستقبلية مع التيتانيوم أو النيوبيوم لترسبات الكربون المستقرة لحياة التعب. طرق المعادن المسحوق تطوير سبيكة الصلب مقابل. الصلب الكربوني مع توزيع موحد لعناصر صناعة السبائك. هكذا, ويؤكد أن الكيميائيات المكررة والمعالجات الحرارية ستوسع أداء الصلب.
إذا كان لديك استفسارات بشأن الاختيار بين سبيكة الصلب مقابل. الصلب الكربوني, اتصل بنا.
