عناصر آلیاژ اثر عناصر آلیاژی بر خواص فولاد و آلیاژها

در ساخت و ساز، صنعت و برخی از مناطق کشاورزی، می توان فعالیت های فعال محصولات فلزی را مشاهده کرد. و همان فلز، بسته به حوزه استفاده، مشخصات فنی و عملیاتی مختلفی را نشان می دهد. این را می توان با روند دوپینگ توضیح داد. روش تکنولوژیکی، که در آن قسمت پایه کیفیت های جدید را به دست می آورد یا بر ویژگی های موجود بهبود می یابد. این توسط عناصر فعال، خواص آلیاژ سازی که باعث فرایندهای شیمیایی و فیزیکی تغییر ساختار فلزی است.

عناصر آلیاژ پایه

مقدار بزرگ، اما مبهم در فرآیند دوپینگ، کربن است. از یک طرف، غلظت آن در ساختار فلزی حدود 1.2٪ باعث افزایش قدرت، سختی و سطح حساس به سرما می شود و از سوی دیگر باعث هدایت حرارتی و تراکم مواد می شود. اما حتی این چیز اصلی نیست. همانند تمام عناصر آلیاژی، آن را در هنگام انجام پردازش های تکنولوژیکی تحت اثر شدید دما اضافه می کند. با این وجود، پس از عملیات کامل، تمام ناخالصی ها و اجزای فعال در ساختار باقی نمی ماند. فقط کربن می تواند در فلز باقی بماند و، بسته به ویژگی های مورد نیاز محصول نهایی، تکنولوژیست ها تصمیم می گیرند که آیا فلز را تمیز کنند یا کیفیت فعلی خود را حفظ کنند. بدین معنی است که سطح کربن را از طریق یک عملیات آلیاژینگ ویژه تغییر می دهند.

همچنین سیلیکن و منگنز می توانند به لیست عناصر پایه آلیاژ اضافه شوند. اولین مورد در ساختار هدف در حداقل درصد (حداکثر 0.4 درصد) معرفی شده است و تأثیر خاصی بر تغییر کیفیت قطعه کار ندارد. با این وجود، این مولکول، مانند منگنز، به عنوان یک عامل دی اکسید کننده و اتصال دهنده ضروری است. این خصوصیات عناصر آلیاژی باعث ایجاد یکپارچگی پایه ساختار می شود که حتی در طی فرآیند دوپینگ باعث می شود که دیگر عناصر فعال و غیر ضروری به نظر آلی تبدیل شوند.

عناصر آلیاژ کمکی

این گروه از عناصر معمولا شامل تیتانیوم، مولیبدن، بور، وانادیوم و غیره قابل توجه ترین نماینده این پیوند مولیبدن است که اغلب در فولاد کروم استفاده می شود. به طور خاص، با کمک آن، سختی فلز افزایش می یابد و آستانه سرد و شکننده نیز کاهش می یابد. برای ساخت ستونهای فولادی و کاربرد اجزای مولیبدن مفید است. اینها عناصر آلیاژی مفتول در فولاد هستند که از مقاومت پویا و استاتیک فلزات اطمینان حاصل می کنند، در حالی که ریسک های اکسیداسیون داخلی را از بین می برند. همانطور که برای تیتانیوم، آن را به ندرت استفاده می شود و تنها برای یک کار - سنگ زنی دانه های ساختاری در آلیاژهای کروم-منگنز. همچنین می توان مواد افزودنی کلسیم و سرب را هدف قرار داد. آنها برای قالب های فلزی مورد استفاده قرار می گیرند که بعدها به عملیات برش اعمال می شوند.

طبقه بندی عناصر آلیاژی

علاوه بر جداسازی شرطی عناصر آلیاژی به اصول اولیه و کمکی، دیگر، دقیق تر، نشانه های تفاوت نیز استفاده می شود. به عنوان مثال، با توجه به مکانیک اثر بر ویژگی های آلیاژ و فولاد، عناصر به سه دسته تقسیم می شوند:

• تاثیر گذاری با تشکیل کاربید.
• با تحولات پلیمورفیک
• با تشکیل ترکیبات بین متالیک.

مهم است که توجه داشته باشیم که در هر یک از سه مورد اثر عناصر آلیاژی بر خواص ترکیبات متالورژی نیز به ناخالصی های خارجی بستگی دارد. به عنوان مثال، مقدار ممکن است یک غلظت از همان کربن یا آهن داشته باشد. همچنین طبق ماهیت اثر، طبقه بندی عناصر تبدیل چندشکلی وجود دارد. به طور خاص، عناصری وجود دارد که امکان حضور فریت آلیاژ در آلیاژ و همچنین آنالوگهای آن را فراهم می کند که به کمک آن می توان مقاومت مطلوب آستنیت را بدون در نظر گرفتن درجه حرارت افزایش داد.

اثر آلیاژ بر روی آلیاژ و فولاد

چند راه وجود دارد که ویژگی های کیفی فولاد را می توان بهبود بخشید. اول از همه، این ها ویژگی های فیزیکی هستند که منابع فنی آنها را تعیین می کند. دوپینگ در این قسمت باعث افزایش قدرت، انعطاف پذیری، سختی پذیری و سختی می شود. جهت دیگر تاثیر مثبت از عناصر آلیاژی، بهبود خواص محافظتی است. در این رابطه، ارزش مقاومت در برابر شوک، مقاومت قرمز، مقاومت در برابر حرارت و آستانه بالا آسیب خوردگی را برجسته می کند. برای برخی از برنامه های کاربردی، فلزات نیز با توجه به خواص الکتروشیمیایی آماده می شوند. در این مورد، عناصر آلیاژی می توانند برای افزایش هدایت الکتریکی و حرارتی، مقاومت به اکسیداسیون، نفوذ پذیری مغناطیسی و غیره استفاده شوند.

ویژگی های تاثیر ناخالصی های مضر

نمایندگان نمونه های ناخالص مضر فسفر و گوگرد هستند. همانطور که در مورد فسفر، آن را قادر به تشکیل دانه های شکننده، که پس از آلیاژ، حفظ در شرایط اتصال به آهن است. در نتيجه، آلیاژ حاصل از آن غلظت بالایی از تراکم را از دست می دهد و همچنین دارای شکنندگی است. با این حال، اتصال با کربن به یک ویژگی مثبت، بهبود روند جداسازی تراشه. این کیفیت فرآیند ماشینکاری را تسهیل می کند. گوگرد، به نوبه خود، یک ماده حتی بیشتر خطرناک است. اگر اثر عناصر آلیاژ بر روی فولاد به طور کلی در نظر گرفته شده است برای بهبود مقاومت مواد به تاثیرات خارجی، سپس این ناخالصی این گروه از کیفیت را خنثی می کند. به عنوان مثال، غلظت بالای آن در ساختار منجر به افزایش سایش، کاهش مقاومت خستگی فلز و کاهش مقاومت خوردگی می شود.

فن آوری دوپینگ

معمولا آلیاژ سازی در چارچوب تولیدات متالورژی انجام می شود و معرفی عناصر اضافی به بار یا توده ی ذوب است که در بالا ذکر شد. در نتیجه حرارت عملیات، فرایندهای شیمیایی و فیزیکی ترکیب مواد فردی، و همچنین تغییر شکل، در ساختار رخ می دهد. بنابراین، عناصر آلیاژی اجازه می دهد تا کیفیت محصولات متالورژی را بهبود بخشد.

نتیجه گیری

دوپینگ یک فرآیند تکنیکی پیچیده از تغییر ویژگی های فلز است. پیچیدگی آن عمدتا در انتخاب اولیه دستورالعمل های بهینه برای دستیابی به مجموعه مورد نظر خواص بیل است. همانطور که قبلا ذکر شد، اثر عناصر آلیاژی متنوع و مبهم است. همان مولفه افزودنی فعال می تواند، برای مثال، به طور همزمان باعث افزایش قدرت فلز و کاهش هدایت حرارتی آن شود. وظیفه تکنولوژیست ها، توسعه ترکیب های برنده از عناصر است که بخشی از فلز یا ساختار را در کیفیت خود قابل قبول تر از استفاده برای اهداف خاص می سازد.