その柔軟性と多重性のため, 鋼は多くの業界で不可欠です. 鉄炭素合金です. 鋼の主なタイプ, 炭素を含む, 合金, ステンレス, およびツール鋼, 建設用の異なる特性があります, 自動車, 医学, および航空宇宙アプリケーション. その結果, スチールの組成は強度を提供します, 持久力, そして多くのセクターで形をとる能力. これらの線に沿って, この記事では、4つの主要なタイプの鋼についてガイドします. 飛び込みましょう.
炭素鋼
炭素鋼は、主要なタイプの鋼の中で標準鋼合金です. 鉄と炭素が含まれています. 炭素濃度はその品質を決定し、それを3つのサブタイプに分割します. これらは低いです, 中くらい, および高炭素鋼. 軽度または低炭素鋼には最大です 0.3% 炭素で、曲げと溶接に柔軟で延性があります. 中炭素鋼の炭素は0.3％〜0.6％で、より深刻な形成と機械加工のために強くて延性があります. 高炭素鋼にはそれ以上のものがあります 0.6% 炭素で、より強くて硬いが延性が少ない. これにより、溶接と形状が難しくなります.
炭素鋼の用途
炭素鋼は、その強度と柔軟性のために建物およびインフラストラクチャで使用されます. ビーム, 鉄筋, パイプラインは、その形成性のために低炭素鋼を採用しています. 中程度の炭素鋼は、強度と延性を必要とする車両パネルとシャーシを作ります. 高張力ワイヤとスプリングは、耐久性と持久力に高炭素鋼を利用しています. これらの例は、炭素の含有量と特性に従って、各炭素鋼のサブタイプの適切性を検証します.
炭素鋼の特徴と欠点
炭素鋼は、その手頃な価格と機知に多くのセクターで使用されています. 炭素濃度のため, その機械的特性は、柔軟なワイヤから強力な建築材料までの範囲です. それにもかかわらず, 腐食は炭素鋼の欠点です. それは特に、より低い合金バージョンです. 炭素鋼は、コーティングや腐食性の設定で合金化せずに酸化および崩壊する可能性があります. 屋外または水分が発生しやすい用途で, 亜鉛めっきまたは耐腐食性コーティングが必要です.
合金鋼
ニッケル, 銅, アルミニウム, 鉄, 炭素は合金鋼を区別します. また、鋼の主要なタイプの1つです. 要素は、物理的および化学的品質のために特定の量で合金化されます. ニッケルは靭性と衝撃強度を高めます. 銅は腐食に抵抗します. それらのさまざまな構成のため, 合金鋼は、明示的な用途とパフォーマンスを満たしています. さまざまな機械的特性と熱処理反応を持つ鋼は、この組成の柔軟性のために作られる場合があります.
合金鋼の用途
合金鋼は自動車で利用されています, パイプライン, および機械プロジェクト. その強度とカスタマイズされた品質は、自動車コンポーネントに最適です, ギアを含む, 車軸, およびクランクシャフト. 彼らはストレスと温度の変化に耐えなければなりません. 腐食抵抗は、敵対的な場所でのパイプライン構造において重要です, 水中または地下を含む. その加工性は、大規模な機器およびエンジニアリングアプリケーションの多面的な機械コンポーネントに最適です. 合金鋼の有用性は、現代の製造と建設の鍵となっています.
合金鋼の特徴
合金鋼は炭素鋼よりも強く耐食抵抗性が高い. これらの品質は、鋼の合金コンポーネントによるものです. モリブデンとクロムは、高ストレス用途のためにそれを強化します. 加工性は、生産費用を急落させながら効率的な形状と製造を促進します. 一部の合金鋼は、摩擦および摩耗の用途に非常に耐摩耗性があります. これらの品質は、強さと信頼性を必要とする業界でアロイ鋼を打つようにします.
ステンレス鋼
クロムは少なくともそうでなければなりません 10.5% 腐食に耐えるステンレス鋼の. これは、主要なタイプの鋼の中でユニークになります. ステンレス鋼の微細構造は、それを多数のタイプに分割します. 例えば, フェライトのステンレス鋼は、鉄とクロム濃度と低炭素含有量のために磁気です. ほとんどのオーステナイトステンレス鋼にはクロムが含まれます, ニッケル, マンガン, または窒素. 彼らは優れた形成性と耐食性を持っています. この非磁性材料は、冷静に硬くなります. マルテンサイト, 熱処理可能なステンレス鋼はより強く、硬度が高くなりますが、炭素が高いため耐食性が少なくなります。.
ステンレス鋼のアプリケーション
衛生的で耐久性のある使用には、ステンレス鋼が必要です. その素早い滅菌と腐食抵抗は、手術装置に最適です. 非反応性とシンプルなクリーニングスーツの食品加工装置, キッチンの道具, およびストレージコンテナ. その美学と環境の持久力のおかげです, ステンレス鋼は、ファサードの建物に使用されています, 手すり, および構造部品.
ステンレス鋼の特徴
クロムが豊富な酸化物層のため, ステンレス鋼は腐食抵抗を提供します. 視覚的な魅力と特性を備えています, 以上 150 成績 多くの状況と目的のために作成されました. 学年 304 ステンレス鋼が所有しています 18% クロムと 8% ニッケル. アプリケーションの耐食性と作業性について尊敬されています. 学年 316 モリブデンを含むステンレス鋼は、海事条件で塩化物に抵抗します. それで, ステンレス鋼は多目的であり、多くの用途を処理できます.
ツールスチール
その特定の構成を考えると, ツールスチールは耐熱性があり、主要なタイプの鋼の中で硬いです. 一般的に, タングステンが含まれています, モリブデン, コバルト, とバナジウム. これらの要素は、鋼が形や強さを失うことなく高温に耐えるのに役立ちます. 例えば, タングステンは、高温で鋼の硬度を高めます. 対照的に, バナジウムは耐摩耗性と靭性を増強します. モリブデンは脆性を阻害し、高温で鋼を強化します.
ツールスチールのアプリケーション
その強さと耐久性を備えています, ツールスチールは、精密ツールを作成します, 掘削機器, および切削工具. 高温で硬化しているため、高速ドリルビットで使用されます. 自動車セクターで, 高圧条件のためにカビや死にます. メタルワーキングおよび木工業界は、鋭いエッジをストレスの下に保つため、切削工具を製造するためにそれを採用しています.
ツールスチールの機能
ツールスチールは耐摩耗性が顕著であり、保存を形成します. 繰り返しまたはインパクトの高いストレスを伴うアプリケーションには、この耐久性が必要です. ハンマーとパンチの製造, ツールスチールは、変形せずに衝撃に耐える必要があります. それとは別に, 精度と永続性のための鋼の熱応力の安定性にカウントされる精密CNCツーリング. ツールスチールは、その耐摩耗性に起因する摩擦と侵食を経験する機械コンポーネントにも適しています.
鋼熱処理の方法
鋼熱処理の主なタイプには、金属の特性を変更するさまざまな方法が含まれています. 例えば。, 球状化する炭素鋼は、1290°Fに加熱しながら炭素鋼を柔らかくして延性します 30 時間. 2番, 完全なアニーリングは、臨界温度で加熱しながら炭素鋼を柔軟にします. プロセスアニーリングは、低炭素鋼を加熱してストレスを除去します. 等温アニーリングは、その臨界温度で高炭素鋼を加熱し、均一な微細構造のために徐々に冷却します.
さらに, 炭素鋼をオーステナイト相に正規化し、空冷を使用すると、その強度と硬度が向上します. クエンチングは中程度または炭素鋼を加熱し、迅速に冷却して硬くなりながらも脆くします. 最後になりましたが、重要なことです, クエンチ鋼は298〜401°Fで和らげられ、再加熱してより低い臨界点まで冷却されます. 明示的なアプリケーションに合わせて, 各プロセスはスチールをカスタマイズします.
スチールグレーディングシステム
主なタイプの鋼を分類し、多くのセクターでの適切な使用を保護するために, スチールグレーディングシステムを理解する必要があります. 特に, それらが含まれます ASTM そして sae 基準. ASTMメソッドは、広範なカテゴリに文字と数字を採用しています (「aなど’ 鉄金属用) これらのカテゴリの特定の品質またはバリエーション. 例えば, ASTM A36は炭素鋼を定義します.
その代わり, SAEシステムはに関連付けられています アイシ 数字を使用します. 最初の数字は、主要な合金要素を認識します. 例えば, 1 炭素鋼用です, そして 2 ニッケルスチール用です. 同時に, 最後の2桁は、炭素含有量を100分の1パーセントで示しています. sae 3040 指定します 0.40% カーボンモリブデン鋼. これらのグレーディング方法は、材料の品質と均一性に不可欠です. エンジニアとメーカーがスチールを選び、世界的な材料科学の商業とコミュニケーションを可能にするのを支援します. したがって、, これらの方法は、引張強度によって鋼を分類します, 耐食性, そして熱耐性, そのため、エンジニアとプロデューサーはプロジェクトを選択します.
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