Елементи, които се сплавят. Ефект на легиращите елементи върху свойствата на стоманата и сплавите

В строителството, промишлеността и някоинасоки на земеделието може да се наблюдава активната употреба на метални продукти. Същият метал, в зависимост от обхвата на употреба, разкрива различни технически и експлоатационни качества. Това може да се обясни с процеса на допинг. Технологична процедура, при която базовата статия придобива нови качества или подобрява наличните характеристики. Това се насърчава от активните елементи, чиито свойства на легиране причиняват химически и физически процеси на смяна на металната конструкция.

Основни легиращи елементи

Страхотно, но двусмислено значение в процеситедопингът има въглерод. От една страна, концентрацията му в металната структура от около 1,2% допринася за нивото на якост, твърдост и студоустойчивост, а от друга страна намалява и топлопроводимостта и плътността на материала. Но дори това не е най-важното нещо. Подобно на всички сплавни елементи, той се добавя при извършване на технологична обработка при силен температурен ефект. Не всички примеси и активни компоненти обаче остават в структурата след завършване на операцията. Само въглеродът може да остане в метала и, в зависимост от необходимите характеристики на крайния продукт, технолозите решават дали да прецизират метала или да запазят сегашните си качества. Това означава, че те променят нивото на въглеродното съдържание чрез специална легираща операция.

Също така в списъка на основните елементи на легиранетоможете да направите силикон и манган. Първият се въвежда в целевата структура в минималния процент (не повече от 0,4%) и няма особен ефект върху промяната в качеството на детайла. Независимо от това, този компонент, като мангана, е от съществено значение като дезоксидационен и свързващ агент. Тези свойства на легиращите елементи причиняват основната цялост на структурата, която дори по време на процеса на допинг дава възможност за органично възприемане на други, вече активни елементи и примеси.

Допълнителни легиращи елементи

Тази група елементи обикновено включва титан,молибден, бор, ванадий и др. Най-забележимият представител на тази връзка е молибденът, който по-често се използва в хромирани стомани. По-специално, с негова помощ се повишава издръжливостта на метала и прагът на студената фрактура също се намалява. Полезно за строителството на стомани и използването на компоненти от молибден. Това са ефективни сплавени елементи в стоманата, които осигуряват динамичната и статична якост на металите, като същевременно се елиминират рисковете от вътрешно окисляване. Що се отнася титан, се използва рядко и само една задача - смилане зърнеста структура в хром-манганови сплави. Добавянето на калций и олово може също да бъде насочено. Те се използват за метални заготовки, които допълнително се подлагат на операции по рязане.

Класификации на сплавните елементи

В допълнение към много обичайното разделяне на легиранетоелементи за основни и спомагателни, се прилагат и други по-точни признаци на различия. Например, в зависимост от механиката на ефекта върху характеристиките на сплавите и стоманите, елементите попадат в три категории:

• Влияние върху образуването на карбиди.
• С полиморфни трансформации.
• С образуването на интерметални съединения.

Важно е да се има предвид, че във всеки от трите случаяЕфектът на легиращите елементи върху свойствата на интерметалните съединения също зависи от чуждестранните примеси. Например концентрацията може да бъде от същия въглерод или желязо. Съществува и класификация на елементите на полиморфната трансформация в зависимост от характера на удара. По-специално, елементите, които позволяват наличието на легирани ферити в сплавта, както и техните аналози, които спомагат за стабилизиране на оптималното съдържание на аустенит, независимо от температурата, са изброени.

Ефект на легирането върху сплави и стомани

Има няколко начина, по коитокачествените характеристики на стоманата могат да бъдат подобрени. На първо място, това са физическите качества, които определят техническия ресурс на материала. Допингът в тази част позволява да се увеличи якостта, издържливостта, издръжливостта и твърдостта. Друга посока на положително влияние от легиращите елементи е подобряването на защитните свойства. В тази връзка си струва да се подчертае устойчивостта на удар, червената устойчивост, топлинната устойчивост и високия праг на корозивно увреждане. За някои приложения, металите също се приготвят, като се вземат предвид електрохимичните свойства. В този случай легиращите елементи могат да се използват за увеличаване на електрическата и топлинната проводимост, устойчивостта на окисляване, магнитната пропускливост и т.н.

Особености на влиянието на вредни примеси

Типични представители на вредни примесиса фосфор и сяра. Що се отнася до фосфора, той е способен да образува крехки зърна, които са запазени след сплавянето, при условие на съединение с желязо. В резултат на това получената сплав губи висока степен на плътност и също така е снабдена с крехкост. Връзката с въглерода обаче дава положителна характеристика, подобрявайки процеса на отделяне на чипове. Това качество улеснява процеса на обработка. Сярата, от своя страна, е още по-опасно вещество. Ако ефектът на легиращите елементи върху стоманата като цяло е предназначен да подобри устойчивостта на материала към външни влияния, то това онечистване неутрализира тази група качества. Например, неговата висока концентрация в структурата води до повишена абразия, намалена устойчивост на умора на метала и намаляване на корозионната устойчивост.

Технологията на допинга

Обикновено допинг се извършва в рамките наметалургично производство и е въвеждането на допълнителни елементи в тежестта или масата на стопилката, които бяха разгледани по-горе. В резултат на топлинната обработка се наблюдават в структурата химични и физични процеси на смесване на отделни вещества и деформации. По този начин легиращите елементи позволяват да се подобри качеството на металургичните продукти.

заключение

Допингът е сложна технологияпроцес на промяна на характеристиките на метала. Сложността се състои главно в избора на оптимални първоначалните рецепти за постигане на желаните свойства, определени заготовка. Както вече беше споменато, ефектът на легиращите елементи е разнообразен и двусмислен. Една и съща активна съставка на добавката може, например, в същото време се подобри якостта на метала и се разграждат си топлопроводимост. Задачата на инженерите е да се разработи печеливша комбинация от елементи, които ще направят металната част или структурата най-подходящ за неговите качества по отношение на определена цел.