Bahagian keluli karbon

Penerangan Ringkas:

Istilah keluli karbon juga boleh digunakan merujuk kepada keluli yang bukan keluli tahan karat;dalam penggunaan ini keluli karbon mungkin termasuk keluli aloi.Keluli berkarbon tinggi mempunyai pelbagai kegunaan seperti mesin pengisar, alat pemotong (seperti pahat) dan wayar berkekuatan tinggi.

Hantar e-mel kepada kami

Butiran Produk

Tag Produk

Arahan bahagian keluli karbon

Keluli karbon ialah keluli dengan kandungan karbon dari kira-kira 0.05 hingga 3.8 peratus mengikut berat.Takrif keluli karbon daripada American Iron and Steel Institute (AISI) menyatakan:
1. tiada kandungan minimum dinyatakan atau diperlukan untuk kromium, kobalt, molibdenum, nikel, niobium, titanium, tungsten, vanadium, zirkonium atau mana-mana unsur lain untuk ditambah untuk mendapatkan kesan pengaloian yang diingini;
2. minimum yang ditetapkan untuk kuprum tidak melebihi 0.40 peratus;
3. atau kandungan maksimum yang dinyatakan untuk mana-mana unsur berikut tidak melebihi peratusan yang dinyatakan: mangan 1.65 peratus;silikon 0.60 peratus;tembaga 0.60 peratus.
Istilah keluli karbon juga boleh digunakan merujuk kepada keluli yang bukan keluli tahan karat;dalam penggunaan ini keluli karbon mungkin termasuk keluli aloi.Keluli berkarbon tinggi mempunyai pelbagai kegunaan seperti mesin pengisar, alat pemotong (seperti pahat) dan wayar berkekuatan tinggi.Aplikasi ini memerlukan struktur mikro yang lebih halus, yang meningkatkan keliatan.

Rawatan haba bahagian keluli karbon

Apabila kandungan peratusan karbon meningkat, keluli mempunyai keupayaan untuk menjadi lebih keras dan lebih kuat melalui rawatan haba;bagaimanapun, ia menjadi kurang mulur.Tanpa mengira rawatan haba, kandungan karbon yang lebih tinggi mengurangkan kebolehkimpalan.Dalam keluli karbon, kandungan karbon yang lebih tinggi merendahkan takat lebur.

Tujuan rawatan haba keluli karbon adalah untuk menukar sifat mekanikal keluli, biasanya kemuluran, kekerasan, kekuatan alah, atau rintangan hentaman.Ambil perhatian bahawa kekonduksian elektrik dan haba hanya diubah sedikit.Seperti kebanyakan teknik pengukuhan untuk keluli, modulus Young (keanjalan) tidak terjejas.Semua rawatan kemuluran perdagangan keluli untuk peningkatan kekuatan dan sebaliknya.Besi mempunyai keterlarutan yang lebih tinggi untuk karbon dalam fasa austenit;oleh itu semua rawatan haba, kecuali spheroidizing dan proses penyepuhlindapan, bermula dengan memanaskan keluli ke suhu di mana fasa austenit boleh wujud.Keluli kemudian dipadamkan (haba dikeluarkan) pada kadar sederhana hingga rendah membenarkan karbon meresap keluar dari austenit membentuk karbida besi (simentit) dan meninggalkan ferit, atau pada kadar yang tinggi, memerangkap karbon di dalam besi sehingga membentuk martensit .Kadar di mana keluli disejukkan melalui suhu eutektoid (kira-kira 727 °C) mempengaruhi kadar di mana karbon meresap keluar daripada austenit dan membentuk simentit.Secara umumnya, penyejukan dengan pantas akan meninggalkan karbida besi bertaburan halus dan menghasilkan pearlit berbutir halus dan penyejukan perlahan akan memberikan pearlit yang lebih kasar.Menyejukkan keluli hypoeutectoid (kurang daripada 0.77 wt% C) menghasilkan struktur lamellar-pearlitik lapisan karbida besi dengan α-ferrite (besi hampir tulen) antara.Jika ia adalah keluli hypereutectoid (lebih daripada 0.77 wt% C) maka strukturnya adalah pearlit penuh dengan butiran kecil (lebih besar daripada lamela pearlit) simentit yang terbentuk pada sempadan butiran.Keluli eutektoid (0.77% karbon) akan mempunyai struktur perlit di seluruh butiran tanpa simentit pada sempadan.Jumlah relatif juzuk didapati menggunakan peraturan tuas.Berikut ialah senarai jenis rawatan haba yang mungkin.

Bahagian keluli karbon Berbanding bahagian keluli aloi

Keluli aloi ialah keluli yang dialoi dengan pelbagai unsur dalam jumlah keseluruhan antara 1.0% dan 50% mengikut berat untuk memperbaiki sifat mekanikalnya.Keluli aloi dipecahkan kepada dua kumpulan: keluli aloi rendah dan keluli aloi tinggi.Perbezaan antara keduanya dipertikaikan.Smith dan Hashemi mentakrifkan perbezaan pada 4.0%, manakala Degarmo, et al., mentakrifkannya pada 8.0%.Lazimnya, frasa "keluli aloi" merujuk kepada keluli aloi rendah.

Tegasnya, setiap keluli adalah aloi, tetapi tidak semua keluli dipanggil "keluli aloi".Keluli yang paling mudah ialah besi (Fe) yang dialoi dengan karbon (C) (kira-kira 0.1% hingga 1%, bergantung kepada jenis).Walau bagaimanapun, istilah "keluli aloi" ialah istilah standard merujuk kepada keluli dengan unsur pengaloian lain yang ditambah dengan sengaja sebagai tambahan kepada karbon.Aloi biasa termasuk mangan (yang paling biasa), nikel, kromium, molibdenum, vanadium, silikon, dan boron.Aloi yang kurang biasa termasuk aluminium, kobalt, tembaga, serium, niobium, titanium, tungsten, timah, zink, plumbum dan zirkonium.

Berikut ialah julat sifat yang dipertingkatkan dalam keluli aloi (berbanding dengan keluli karbon): kekuatan, kekerasan, keliatan, rintangan haus, rintangan kakisan, kebolehkerasan dan kekerasan panas.Untuk mencapai beberapa sifat yang lebih baik ini, logam mungkin memerlukan rawatan haba.

Sebahagian daripada ini mendapati kegunaan dalam aplikasi eksotik dan sangat menuntut, seperti dalam bilah turbin enjin jet, dan dalam reaktor nuklear.Kerana sifat feromagnetik besi, sesetengah aloi keluli menemui aplikasi penting di mana tindak balasnya terhadap kemagnetan adalah sangat penting, termasuk dalam motor elektrik dan dalam transformer.

Rawatan haba pada bahagian keluli karbon

Spheroidizing
Spheroidite terbentuk apabila keluli karbon dipanaskan kepada kira-kira 700 °C selama lebih 30 jam.Spheroidite boleh terbentuk pada suhu yang lebih rendah tetapi masa yang diperlukan meningkat secara drastik, kerana ini adalah proses terkawal resapan.Hasilnya ialah struktur rod atau sfera simentit dalam struktur primer (ferit atau pearlit, bergantung pada sisi eutektoid yang anda gunakan).Tujuannya adalah untuk melembutkan keluli karbon yang lebih tinggi dan membolehkan lebih banyak bentuk.Ini adalah bentuk keluli yang paling lembut dan mulur.

Penyepuhlindapan penuh
Keluli karbon dipanaskan kepada kira-kira 40 °C di atas Ac3 atau Acm selama 1 jam;ini memastikan semua ferit berubah menjadi austenit (walaupun simentit mungkin masih wujud jika kandungan karbon lebih besar daripada eutektoid).Keluli kemudiannya mesti disejukkan dengan perlahan, dalam lingkungan 20 °C (36 °F) sejam.Biasanya ia hanya relau yang disejukkan, di mana relau dimatikan dengan keluli masih di dalam.Ini menghasilkan struktur pearlit yang kasar, yang bermaksud "jalur" pearlit adalah tebal.Keluli anil sepenuhnya adalah lembut dan mulur, tanpa tegasan dalaman, yang selalunya diperlukan untuk pembentukan kos efektif.Hanya keluli sferoid lebih lembut dan lebih mulur.

Proses penyepuhlindapan
Satu proses yang digunakan untuk melegakan tekanan dalam keluli karbon kerja sejuk dengan kurang daripada 0.3% C. Keluli biasanya dipanaskan kepada 550–650 °C selama 1 jam, tetapi kadangkala suhu setinggi 700 °C.Imej ke arah kanan[penjelasan diperlukan] menunjukkan kawasan di mana penyepuhlindapan proses berlaku.

Penyepuhlindapan isoterma
Ia adalah satu proses di mana keluli hypoeutectoid dipanaskan di atas suhu kritikal atas.Suhu ini dikekalkan untuk seketika dan kemudian dikurangkan ke bawah suhu kritikal yang lebih rendah dan dikekalkan sekali lagi.Ia kemudian disejukkan ke suhu bilik.Kaedah ini menghapuskan sebarang kecerunan suhu.

Menormalkan
Keluli karbon dipanaskan kepada kira-kira 55 °C di atas Ac3 atau Acm selama 1 jam;ini memastikan keluli berubah sepenuhnya kepada austenit.Keluli itu kemudiannya disejukkan dengan udara, iaitu kadar penyejukan kira-kira 38 °C (100 °F) seminit.Ini menghasilkan struktur pearlitik yang halus, dan struktur yang lebih seragam.Keluli ternormal mempunyai kekuatan yang lebih tinggi daripada keluli anil;ia mempunyai kekuatan dan kekerasan yang agak tinggi.

Pelindapkejutan
Keluli karbon dengan sekurang-kurangnya 0.4 wt% C dipanaskan hingga suhu normal dan kemudian disejukkan dengan cepat (dipadamkan) dalam air, air garam atau minyak ke suhu kritikal.Suhu kritikal bergantung kepada kandungan karbon, tetapi sebagai peraturan umum adalah lebih rendah apabila kandungan karbon meningkat.Ini menghasilkan struktur martensit;satu bentuk keluli yang mempunyai kandungan karbon super tepu dalam struktur hablur berpusat badan (BCC) yang cacat, dipanggil tetragonal (BCT) berpusat badan yang cacat, dengan tekanan dalaman yang banyak.Oleh itu keluli yang dipadamkan adalah sangat keras tetapi rapuh, biasanya terlalu rapuh untuk tujuan praktikal.Tegasan dalaman ini boleh menyebabkan rekahan tegasan pada permukaan.Keluli yang dipadamkan adalah kira-kira tiga kali lebih keras (empat dengan lebih banyak karbon) daripada keluli ternormal.

Martempering (marquenching)
Martempering sebenarnya bukan prosedur pembajaan, oleh itu istilah marquenching.Ia adalah satu bentuk rawatan haba isoterma yang digunakan selepas pelindapkejutan awal, biasanya dalam mandi garam cair, pada suhu tepat di atas "suhu permulaan martensit".Pada suhu ini, tegasan sisa dalam bahan dilepaskan dan beberapa bainit mungkin terbentuk daripada austenit yang tertahan yang tidak mempunyai masa untuk berubah menjadi apa-apa lagi.Dalam industri, ini adalah proses yang digunakan untuk mengawal kemuluran dan kekerasan bahan.Dengan marquenching yang lebih lama, kemuluran meningkat dengan kehilangan kekuatan yang minimum;keluli dipegang dalam larutan ini sehingga suhu dalam dan luar bahagian menyamai.Kemudian keluli disejukkan pada kelajuan sederhana untuk memastikan kecerunan suhu minimum.Bukan sahaja proses ini mengurangkan tegasan dalaman dan retak tegasan, tetapi ia juga meningkatkan rintangan hentaman.

Tempering
Ini adalah rawatan haba yang paling biasa ditemui, kerana sifat akhir boleh ditentukan dengan tepat oleh suhu dan masa pembajaan.Pembajaan melibatkan memanaskan semula keluli yang dipadamkan ke suhu di bawah suhu eutektoid kemudian menyejukkan.Suhu tinggi membolehkan jumlah spheroidit yang sangat kecil terbentuk, yang memulihkan kemuluran, tetapi mengurangkan kekerasan.Suhu dan masa sebenar dipilih dengan teliti untuk setiap komposisi.

Penjimatan
Proses austempering adalah sama seperti martempering, kecuali pelindapkejutan terganggu dan keluli disimpan dalam mandi garam cair pada suhu antara 205 °C dan 540 °C, dan kemudian disejukkan pada kadar yang sederhana.Keluli yang terhasil, dipanggil bainit, menghasilkan struktur mikro acicular dalam keluli yang mempunyai kekuatan hebat (tetapi kurang daripada martensit), kemuluran yang lebih besar, rintangan hentaman yang lebih tinggi, dan kurang herotan daripada keluli martensit.Kelemahan austempering ialah ia boleh digunakan hanya pada beberapa keluli, dan ia memerlukan mandi garam khas.