Aufgrund seiner Flexibilität und Multiplizität, Stahl ist in vielen Branchen unerlässlich. Es ist eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung. Die Hauptstahlarten, einschließlich Kohlenstoff, Legierung, rostfrei, und Werkzeugstähle, unterschiedliche Eigenschaften für den Bau haben, Automobil, medizinisch, und Luft- und Raumfahrtanwendungen. Folglich, Die Zusammensetzung von Stahl bietet Festigkeit, Ausdauer, und die Fähigkeit, Formen in vielen Sektoren zu übernehmen. In diesem Sinne, In diesem Artikel wird die vier Hauptstahltypen geleitet. Lassen Sie uns hineinspringen.
Kohlenstoffstahl
Kohlenstoffstahl ist eine Standardstahllegierung unter den Hauptstahlarten. Es enthält Eisen und Kohlenstoff. Die Kohlenstoffkonzentration bestimmt ihre Eigenschaften und unterteilt sie in drei Subtypen. Diese sind niedrig, Medium, und mit hohem Kohlenstoffstahl. Mild oder kohlenstoffarmes Stahl hat bis zu 0.3% Kohlenstoff und ist formbar und duktil zum Biegen und Schweißen. Mittlerer Kohlenstoffstahl hat 0,3% –0,6% Kohlenstoff und ist stark und duktil für eine stärkere Formung und Bearbeitung. Mit hohem Kohlenstoffstahl hat mehr als 0.6% Kohlenstoff und ist stärker und härter, aber weniger duktil. Dies macht es schwieriger, sich zu schweißen und zu formen.
Anwendungen von Kohlenstoffstahl
Kohlenstoffstahl wird aufgrund seiner Festigkeit und Flexibilität zum Gebäude und zur Infrastruktur verwendet. Balken, Bewehrungsstäbe, und Pipelines verwenden aufgrund seiner Formbarkeit mit kohlenstoffarmen Stahl mit kohlenstoffreichem Stahl. Mit mittlerem Kohlenstoffstahl werden Fahrzeugpaneele und Chassis gestaltet, die Festigkeit und Duktilität benötigen. Hochspannungskabel und Federn verwenden mit hohem Kohlenstoffstahl für Haltbarkeit und Ausdauer. Diese Beispiele validieren die Angemessenheit jedes Kohlenstoffstahl -Subtyps nach seinem Kohlenstoffgehalt und seinen Eigenschaften.
Merkmale und Nachteile von Kohlenstoffstahl
Kohlenstoffstahl wird in vielen Sektoren für seine Erschwinglichkeit und Einfallsreichtum verwendet. Aufgrund seiner Kohlenstoffkonzentration, Die mechanischen Eigenschaften reichen von flexiblen Drähten bis hin zu starken Baumaterialien. Trotzdem, Korrosion ist ein Nachteil von Kohlenstoffstahl. Dies gilt insbesondere in Versionen mit niedrigeren Legierungen. Kohlenstoffstahl kann ohne Beschichtungen oxidieren und zerfallen oder in korrosiven Einstellungen legieren. In Anwendungen im Freien oder in feuchtigkeitsantrieb, Galvanisierung oder korrosionsbeständige Beschichtungen sind erforderlich.
Legierungsstahl
Nickel, Kupfer, Aluminium, Eisen, und Kohlenstoffunterscheidungsstahl unterscheiden. Es ist auch eine der Hauptstahlarten. Die Elemente werden in bestimmten Mengen für physikalische und chemische Eigenschaften legiert. Nickel erhöht die Zähigkeit und die Schlagkraft. Kupfer widersetzt sich der Korrosion. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Kompositionen, Legierungsstähle erfüllen explizite Verwendung und Leistung. Aufgrund dieser Zusammensetzung können Stähle mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften und Wärmebehandlungsreaktionen durchgeführt werden.
Anwendungen von Legierungsstahl
Legierungstahl wird in Automobile verwendet, Pipeline, und mechanische Projekte. Seine Stärke und maßgeschneiderte Eigenschaften sind ideal für Automobilkomponenten, einschließlich Zahnräder, Achsen, und Kurbelwellen. Sie müssen Stress und Temperaturänderungen überleben. Korrosionsbeständigkeit ist für die Pipeline -Konstruktion an feindlichen Stellen wichtig, einschließlich Unterwasser- oder Untererraner. Seine Bearbeitbarkeit eignet sich hervorragend für vielfältige mechanische Komponenten in großen Geräten und technischen Anwendungen. Die Nützlichkeit von Legierungsstahl hat es zu entscheidender Bedeutung für die zeitgenössische Herstellung und den Bau.
Merkmale von Legierungsstahl
Legierungsstahl ist stärker und korrosionsfester als Kohlenstoffstahl. Diese Eigenschaften sind auf Stahllegierungskomponenten zurückzuführen. Molybdän und Chrom stärken es für Hochstressanwendungen. Die Bearbeitbarkeit beschleunigt eine effiziente Form und Herstellung, während die Produktionskosten eintreffen. Einige Legierungsstähle sind in Reibung und Abriebanwendungen sehr abgenutzt. Diese Eigenschaften machen Legierungsstahl in Branchen, die Kraft und Zuverlässigkeit benötigen.
Edelstahl
Chrom muss mindestens sein 10.5% aus Edelstahl, um Korrosion zu ertragen. Dies macht es unter den Hauptstahlarten einzigartig. Die Mikrostruktur von Edelstahl unterteilt ihn in zahlreiche Typen. Zum Beispiel, Ferritische rostfreie Stähle sind aufgrund ihrer Eisen- und Chromkonzentration und niedrigem Kohlenstoffgehalt magnetisch. Die meisten austenitischen rostfreien Stähle sind Chromie, Nickel, Mangan, oder Stickstoff. Sie haben eine gute Formbarkeits- und Korrosionsbeständigkeit. Dieses nichtmagnetische Material härtet mit kaltem Arbeit. Martensitisch, Wärmebehandlungsfähige rostfreie Stähle sind stärker und haben mehr Härte, aber weniger Korrosionsbeständigkeit aufgrund ihres hohen Kohlenstoff- und niedrigen Chromgehalts.
Anwendungen von Edelstahl
Hygienische und langlebige Verwendungszwecke benötigen Edelstahl. Die schnelle Sterilisation und Korrosionsbeständigkeit sind perfekt für chirurgische Ausrüstung. Die Nicht-Reaktivität und die einfache Reinigung von Lebensmittelverarbeitungsgeräten, Küchenutensilien, und Speicherbehälter. Dank seiner Ästhetik und der Umweltdauer, Edelstahl wird in Gebäudefassaden eingesetzt, Geländer, und strukturelle Teile.
Merkmale von Edelstahl
Wegen seiner chromreichen Oxidschicht, Edelstahl bietet Korrosionsbeständigkeit. Mit seiner visuellen Anziehungskraft und Eigenschaften, über 150 Noten wurden für viele Situationen und Zwecke erstellt. Grad 304 Edelstahl besitzt 18% Chrom und 8% Nickel. Es wird für seinen Korrosionsbeständigkeit und die Verarbeitbarkeit für Anwendungen geschätzt. Grad 316 Edelstahl mit Molybdän widersetzt sich Chloriden unter maritimen Bedingungen. Also, Edelstahl ist Mehrzweck und kann mit vielen Verwendungen umgehen.
Werkzeugstahl
Angesichts seiner spezifischen Komposition, Werkzeugstahl ist hitzebeständig und hart unter den Hauptstahlarten. Häufig, Es enthält Wolfram, Molybdän, Kobalt, und Vanadium. Diese Elemente helfen Stahl, hohe Temperaturen zu überleben, ohne Form oder Festigkeit zu verlieren. Zum Beispiel, Wolfram erhöht die Härte von Stahl bei hohen Temperaturen. Im Gegensatz, Vanadium erhöht den Verschleiß Widerstand und Zähigkeit. Molybdän hemmt die Brechtigkeit und stärkt Stahl bei hohen Temperaturen.
Anwendungen von Werkzeugstahl
Mit seiner Stärke und Haltbarkeit, Werkzeugstahl erstellt Präzisionswerkzeuge, Bohrausrüstung, und Schneidwerkzeuge. Es wird in Hochgeschwindigkeitsbohrstücken verwendet, weil es bei hohen Temperaturen hart bleibt. Im Automobilsektor, Es macht Formen und stirbt für Hochdruckbedingungen. Die Metallbearbeitungs- und Holzbearbeitungsindustrien setzen sie zur Herstellung von Schneidwerkzeugen ein, da sie scharfe Kanten unter Stress hält.
Merkmale von Werkzeugstahl
Werkzeugstahl ist hervorragend in Abriebfestigkeit und Bildungserhaltung. Anwendungen mit wiederholter oder hoher Impakt-Spannung benötigen diese Haltbarkeit. In Hammer- und Punch -Herstellung, Werkzeugstahl muss den Aufprall ohne Verformung tolerieren. Ansonsten, Präzisions -CNC -Werkzeuge zählt auf der thermischen Spannungsstabilität von Stahl für Genauigkeit und Beständigkeit. Werkzeugstahl ist auch für Maschinenkomponenten geeignet, die Reibung und Erosion erleben, die auf seinen Verschleißfestigkeit zurückzuführen ist.
Methoden zur Behandlung von Stahlwärme
Die Haupttypen der Stahlwärmebehandlung umfassen verschiedene Methoden, um die Eigenschaften des Metalls zu verändern. Z.B., Sphäroidisierende weicher Sphäroid und duktilisiert Kohlenstoffstahl, während er ihn auf 1290 ° F erhitzt für 30 Std.. Zweite, Volles Glühen macht Kohlenstoffstahl flexibel, während er ihn über seine kritische Temperatur erhitzt. Prozessglühen erwärmt kohlenstoffarme Stahl, um Spannung zu entfernen. Isothermes Glühen erhitzt mit hohem Kohlenstoffstahl über seine kritische Temperatur und kühlt ihn allmählich für eine homogene Mikrostruktur ab.
Außerdem, Normalisierung des Kohlenstoffstahl. Das Löschen erwärmt mittel- oder kohlenstoffstahl und kühlt ihn schnell ab, um es hart und doch spröde zu machen. Nicht zuletzt, Quenched Stahl wird bei 298–401 ° F zum Aufwärmen und abkühlt bis zu seinem unteren kritischen Punkt gemildert. Zu expliziten Anwendungen anpassen, Jeder Prozess passt Stahl an.
Stahlbotschaftssysteme
Um die Hauptstahlarten zu klassifizieren und ihre ordnungsgemäße Verwendung in vielen Sektoren zu schützen, Man muss Stahlbotschaftssysteme verstehen. Vor allem, Dazu gehören ASTM Und Sae Standards. Die ASTM -Methode verwendet Buchstaben und Zahlen für breite Kategorien (wie „a’ für Eisen Metalle) und bestimmte Eigenschaften oder Varianten dieser Kategorien. Zum Beispiel, ASTM A36 definiert Kohlenstoffstahl.
Stattdessen, Das SAE -System ist mit dem verbunden Aisi und verwendet Zahlen. Die erste Zahl erkennt das wichtigste Legierungselement an. Zum Beispiel, 1 ist für Kohlenstoffstahl, Und 2 ist für Nickelstahl. Gleichzeitig, Die letzten beiden Ziffern zeigen den Kohlenstoffgehalt in Hundertstel prozentuell. Sae 3040 an 0.40% Kohlenstoffmolybdänstahl. Diese Bewertungsmethoden sind für die materielle Qualität und Gleichmäßigkeit von entscheidender Bedeutung. Sie helfen Ingenieuren und Herstellern, Stahl auszuwählen und weltweite Materialien und Kommunikation zu ermöglichen. Somit, Diese Methoden klassifizieren Stahl nach Zugfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, und Wärmetoleranz, Ingenieure und Hersteller treffen also Projektauswahl.
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