فولاد آلیاژ

فولاد آلیاژ
طبقه بندی فولاد آلیاژ
با توجه به محتوای عنصر آلیاژ
فولاد آلیاژ کم (عنصر آلیاژ کل کمتر از 5 ٪ است) ، فولاد آلیاژ متوسط ​​(عنصر آلیاژ کل 5 ٪ -10 ٪) ، فولاد آلیاژ بالا (عنصر آلیاژ کل بالاتر از 10 ٪ است).
با توجه به ترکیب عنصر آلیاژ
فولاد کروم (CR-FE-C) ، فولاد کروم-نیکل (CR-NI-FE-C) ، فولاد منگنز (MN-FE-C) ، فولاد سیلیکون-مانگایی (Si-MN-FE-C).
با توجه به نمونه کوچک یا ساختار بازیگران
فولاد مروارید ، فولاد مارتنزیت ، فولاد فریت ، فولاد آستنیت ، فولاد لیدبوریت.
با توجه به استفاده
فولاد سازه آلیاژ ، فولاد ابزار آلیاژ ، فولاد عملکرد ویژه.
شماره گذاری فولاد آلیاژ
میزان کربن در ابتدای درجه توسط یک عدد مشخص شده است. تصریح شده است که میزان کربن توسط یک عدد (دو رقم) در واحدهای یک ده هزارم برای فولاد سازه و یک رقم (یک رقم) در واحدهای هزارم برای فولاد ابزار و فولاد عملکرد ویژه نشان داده شده است و وقتی مقدار کربن فولاد ابزار بیش از 1 ٪ باشد ، میزان کربن نشان داده نمی شود.
پس از نشان دادن میزان کربن ، از نماد شیمیایی این عنصر برای نشان دادن عنصر اصلی آلیاژ در فولاد استفاده می شود. محتوا با شماره پشت آن نشان داده شده است. وقتی میانگین محتوای کمتر از 1.5 ٪ باشد ، هیچ عدد مشخص نمی شود. هنگامی که میانگین محتوای 1.5 ٪ تا 2.49 ٪ ، 2.5 ٪ به 3.49 ٪ و غیره ، 2 ، 3 و غیره بر این اساس مشخص می شود.
فولاد ساختاری آلیاژ 40cr دارای میزان کربن متوسط ​​0.40 ٪ است و محتوای عنصر اصلی آلیاژ CR کمتر از 1.5 ٪ است.
ابزار آلیاژ فولاد 5crmnmo دارای میزان کربن متوسط ​​0.5 ٪ است و محتوای عناصر اصلی آلیاژ CR ، MN و MO همه کمتر از 1.5 ٪ است.
فولادهای ویژه با ابتدای آوایی چینی از کاربردهای آنها مشخص شده اند. به عنوان مثال: فولاد بلبرینگ توپ ، قبل از شماره فولاد با "G" مشخص شده است. GCR15 نشان دهنده فولاد بلبرینگ توپ با میزان کربن در حدود 1.0 ٪ و محتوای کروم در حدود 1.5 ٪ است (این یک مورد خاص است ، محتوای کروم در تعدادی هزارم بیان شده است). Y40MN نشانگر فولاد برش آزاد با میزان کربن 0.4 ٪ و مقدار منگنز کمتر از 1.5 ٪ و غیره برای فولاد با کیفیت بالا ، "A" به انتهای فولاد اضافه می شود تا این موضوع را نشان دهد ، مانند 20CR2NI4.
آلیاژ فولاد
پس از اضافه شدن عناصر آلیاژ به فولاد ، اجزای اصلی فولاد ، آهن و کربن با عناصر آلیاژ اضافه شده تعامل خواهند داشت. هدف از فولاد آلیاژ بهبود ساختار و خواص فولاد با استفاده از تعامل بین عناصر آلیاژ و آهن و کربن و تأثیر بر نمودار فاز-کربن آهن و عملیات حرارتی فولاد است.
تعامل بین عناصر آلیاژ و آهن و کربن
پس از اضافه شدن عناصر آلیاژ به فولاد ، آنها به طور عمده به سه شکل در فولاد وجود دارند. یعنی: تشکیل یک محلول جامد با آهن. تشکیل کاربیدها با کربن ؛ و تشکیل ترکیبات بین فلزی در فولاد آلیاژ بالا.

فولاد سازه آلیاژ
فولاد مورد استفاده برای ساخت سازه های مهم مهندسی و قطعات دستگاه ، فولاد سازه آلیاژ نامیده می شود. به طور عمده فولادی سازه ای کم آلیاژ ، فولاد کاربور کننده آلیاژ ، فولاد خاموش و آلیاژ ، فولاد بهاری آلیاژ و فولاد بلبرینگ توپ وجود دارد.
فولاد سازه کم آلیاژ
1. از عمدتا در ساخت پل ها ، کشتی ها ، وسایل نقلیه ، دیگهای بخار ، کشتی های فشار قوی ، خطوط لوله نفت و گاز ، سازه های بزرگ فولادی و غیره استفاده می شود.
2. الزامات عملکرد
(1) استحکام بالا: به طور کلی ، قدرت عملکرد آن بالاتر از 300MPa است.
(2) چقرمگی زیاد: کشیدگی لازم است 15 ٪ تا 20 ٪ باشد ، و چقرمگی ضربه دمای اتاق از 600kJ/m تا 800kJ/m بیشتر است. برای اجزای بزرگ جوش داده شده ، به سختی شکستگی بالاتر نیز لازم است.
(3) عملکرد خوب جوش و عملکرد تشکیل سرما.
(4) دمای انتقال شکننده کم سرد.
(5) مقاومت در برابر خوردگی خوب.
3. خصوصیات ترکیب
(1) کربن کم: به دلیل نیازهای زیاد برای چقرمگی ، قابلیت جوشکاری و عملکرد تشکیل سرما ، میزان کربن آن از 0.20 ٪ تجاوز نمی کند.
(2) اضافه کردن عناصر آلیاژ که عمدتا از منگنز تشکیل شده است.
(3) اضافه کردن عناصر کمکی مانند نیوبیوم ، تیتانیوم یا وانادیوم: مقدار کمی از نیوبیوم ، تیتانیوم یا وانادیوم کاربیدهای ریز یا کربنیتریدهای موجود در فولاد را تشکیل می دهد ، که این امر برای به دست آوردن غلات فریت ریز و بهبود استحکام و سختی فولاد مفید است.
علاوه بر این ، اضافه کردن مقدار کمی مس (4 /0 ٪) و فسفر (حدود 0.1 ٪) می توانند مقاومت در برابر خوردگی را بهبود بخشند. اضافه کردن مقدار کمی از عناصر نادر زمین می تواند از بین برود و Degas را پاک کند ، فولاد را تصفیه کند و چقرمگی و عملکرد فرآیند را بهبود بخشد.
4. از فولادهای ساختاری کم آلیاژ استفاده می شود
16mn پرکاربردترین و تولید فولاد در فولاد با استحکام کم آلیاژ کشور من است. ساختار مورد استفاده ، فریت مروارید ریز دانه است و استحکام حدود 20 ٪ تا 30 ٪ بالاتر از فولاد ساختاری کربن معمولی Q235 است و مقاومت خوردگی جوی 20 ٪ تا 38 ٪ بیشتر است.
15mnvn پرکاربردترین فولاد در فولاد با استحکام متوسط ​​است. از استحکام بالایی برخوردار است و سختی خوبی ، جوشکاری و چقرمگی با دمای پایین دارد. این ماده به طور گسترده ای در ساخت سازه های بزرگ مانند پل ها ، دیگهای بخار و کشتی ها مورد استفاده قرار می گیرد.
هنگامی که سطح استحکام بیش از 500MPA باشد ، ساختارهای فریت و مروارید برای برآورده کردن الزامات دشوار است ، بنابراین فولاد باینیت کم کربن توسعه داده شد. افزودن عناصری مانند Cr ، Mo ، Mn و B برای به دست آوردن ساختار باینیت در شرایط خنک کننده هوا مساعد است ، و قدرت را بیشتر می کند و انعطاف پذیری و عملکرد جوش نیز بهتر است. بیشتر در دیگهای بخار پر فشار ، ظروف فشار قوی و غیره استفاده می شود.
5. خصوصیات عملیات حرارتی
این نوع فولاد به طور کلی در حالت خنک شده با هوای گرم استفاده می شود و نیازی به عملیات حرارتی خاصی ندارد. ریزساختار موجود در حالت استفاده به طور کلی فریت + تروستیت است.