Oțel: compoziție, proprietăți, tipuri și aplicații. Compoziția oțelului inoxidabil

Mulți știu că oțelul este un produs obținut în timpul topirii altor elemente. Dar care dintre ele? Care este compoziția oțelului? Până în prezent, această substanță este un aliaj deformabil de fier cu carbon (cantitatea sa este de 2,14%), precum și o mică parte din alte elemente.

Informații generale

Este de remarcat faptul că oțelul este numit aliaj care are o compoziție de până la 2,14% carbon. Aliajul, în care există mai mult de 2,14% carbon, este deja numit fontă.

Se știe că compoziția oțel carbon și neuniformul obișnuit. Dacă carbonul și alte componente de aliere (îmbunătățire) intră substratul convențional, apoi în produsul carbonat elemente de aliere nr. Dacă vorbim oțel aliat, atunci compoziția sa este mult mai bogată. Pentru a îmbunătăți performanța acestui material, compoziția se adaugă elemente, cum ar fi Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti, și altele. Trebuie remarcat faptul că sunt furnizate cele mai bune proprietăți ale acestei substanțe doar prin adăugarea complecși dopate , mai degrabă decât una sau două substanțe.

clasificare

Putem clasifica materialul în cauză cu câțiva indicatori:

• Primul indicator este compoziția chimică a oțelului.
• Al doilea este o microstructură, care este, de asemenea, foarte importantă.
• Desigur, oțelul este diferit în ceea ce privește calitatea și metoda de producție.
• De asemenea, fiecare tip de oțel are aplicația sa.

În detaliu, compoziția poate fi considerată utilizând un exemplu de compoziție chimică. Pe această bază, există încă două tipuri: oțeluri aliate și carbon.

În rândul oțelurilor carbonice, există trei soiuri, principala diferență fiind conținutul cantitativ de carbon. Dacă compoziția substanței conține mai puțin de 0,3% carbon, atunci este clasificată ca având un conținut redus de carbon. Conținutul acestei substanțe în regiune de la 0,3% la 0,7% transformă produsul final în categoria oțelurilor cu conținut mediu de carbon. Dacă aliajul conține mai mult de 0,7% carbon, oțelul este clasificat drept carbon cu conținut ridicat de carbon.

C oțeluri aliate lucrurile sunt cam la fel. Dacă mai puțin de 2,5% elemente de aliere conținute în compoziția materialului, se consideră slab aliate, de la 2,5% la 10% - srednelegirovannoj, și de la 10% și mai sus - un înalt aliat.

microstructură

Microstructura oțelului diferă în funcție de starea sa. Dacă aliajul este recoace, structura sa va fi împărțită în carbură, ferită, austenitică și așa mai departe. Cu o microstructură normalizată a substanței, produsul poate fi perlit, martensit sau austenitic.

Compoziția și proprietățile oțelului determină dacă produsul aparține uneia din aceste trei clase. Otelurile carbon puțin aliate și - perlitice mediile de clasă sunt martensita, iar conținutul ridicat de elemente de aliere și carbon le transformă în categoria de oțeluri austenitice.

Producție și calitate

Este important de observat că un aliaj, cum ar fi oțelul, poate include unele elemente negative, conținutul mare de care, agravează performanța produsului. Aceste substanțe includ sulf și fosfor. În funcție de conținutul acestor două elemente, compoziția și tipurile de oțel sunt împărțite în următoarele patru categorii:

• Oțel obișnuit. Acesta este un aliaj de calitate obișnuită, care conține până la 0,06% sulf și până la 0,07% fosfor.
• Calitate. Conținutul de substanțe de mai sus în aceste oțeluri este redus la 0,04% sulf și 0,035% fosfor.
• De înaltă calitate. Conține doar până la 0,025% atât de sulf cât și de fosfor.
• aliaj de calitate superioară este atribuit în cazul în care procentul de conținut de sulf de cel mult 0,015, și fosfor - nu mai mult de 0,025%.

Dacă vorbim despre procesul de producție a aliajului obișnuit, acesta este cel mai adesea obținut în cuptoare cu vatră deschisă sau în convertorul nemuritor Thomas. Produsul este vărsat în lingouri mari. Este important să se înțeleagă faptul că compoziția oțelului, structura sa, precum și caracteristicile și proprietățile calitative sunt determinate tocmai prin modul în care este fabricat.

Pentru a obține oțel de calitate superioară, se utilizează și cuptoare cu vatră deschisă, totuși se impun cerințe mai stricte procesului de topire pentru obținerea unui produs de înaltă calitate.

Topirea oțelurilor de înaltă calitate se efectuează numai în cuptoare electrice. Acest lucru se datorează faptului că utilizarea acestui tip de echipament industrial asigură conținut practic minim de aditivi nemetalici, adică reduce procentul de sulf și fosfor.

Pentru obținerea unui aliaj de înaltă calitate, se folosește metoda de retușare a electrozilor. Producerea acestui produs este posibilă numai în cuptoare electrice. După terminarea procesului de fabricație, aceste oțeluri sunt obținute întotdeauna numai dopate.

Tipuri de aliaje pentru utilizare

Firește, schimbarea compoziției oțelului afectează în mare măsură caracteristicile de performanță ale acestui material și, prin urmare, domeniul de utilizare a acestuia se schimbă. Există oțeluri structurale care pot fi utilizate în construcții, ștanțare la rece și, de asemenea, pot fi cimentate, îmbunătățite, rezistente ridicate și așa mai departe.

Dacă vorbim despre construirea oțelurilor, atunci acestea sunt cel mai adesea denumite aliaje cu conținut mediu de carbon, precum și aliajele cu aliaj slab. Deoarece acestea sunt utilizate în principal pentru montarea clădirilor, cea mai importantă caracteristică a acestora este o bună sudabilitate. Din oțelul cimentat, cel mai adesea sunt fabricate diverse piese, al căror scop principal este de a lucra în condiții de uzură la suprafață și sarcină dinamică.

Alte oțeluri

Alte tipuri de oțel pot fi îmbunătățite. Acest tip de aliaj este utilizat numai după tratament termic. Aliajul este expus la temperaturi ridicate pentru călire și apoi supus temperării în orice mediu.

Prin tipul de oțel cu rezistență mare îi includ pe cei în care, după selectarea compoziției chimice și tratamentul termic după trecerea puterii atinge aproape maximă, care este de aproximativ de două ori cea a unui produs convențional de acest tip.

De asemenea, puteți evidenția oțel de arc. Este un aliaj care, ca rezultat al producției sale, a primit cele mai bune calități în ceea ce privește elasticitatea, rezistența la sarcini și oboseala.

Compoziția oțelului inoxidabil

Oțelul inoxidabil este un tip de aliaj. Proprietatea sa principală este o rezistență ridicată la coroziune, care se obține prin adăugarea unui element, cum ar fi cromul, în compoziția aliajului. În unele situații pot fi utilizate nichel, vanadiu sau mangan în locul cromului. Este de remarcat faptul că atunci când se topeste materialul și se adaugă elementele potrivite, acesta poate obține proprietățile uneia dintre cele trei clase de oțel inoxidabil.

Compoziția acestor tipuri de aliaje, desigur, este diferită. Aliajele convenționale simple considerate cu rezistență îmbunătățită la coroziune 08 X 12 X 13 și 13. Următoarele două tipuri de aliaje rezistente la coroziune trebuie să aibă o rezistență ridicată nu numai în condiții normale, dar la temperaturi ridicate.