ในฐานะที่เป็นซัพพลายเออร์ผลิตภัณฑ์เหล็กที่ยืนยาวฉันได้เห็นอิทธิพลที่น่าทึ่งที่องค์ประกอบการผสมมีต่อคุณสมบัติของข้อเสนอเหล็กของเรา ในการสนทนาต่อไปนี้เราจะสำรวจว่าองค์ประกอบการผสมที่แตกต่างกันมีปฏิสัมพันธ์กับเหล็กและเปลี่ยนลักษณะของมันซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับทั้งลูกค้าของเราและเหล็กทั้งหมด - โดยใช้อุตสาหกรรม
คาร์บอน: องค์ประกอบการผสมพื้นฐาน
คาร์บอนอาจเป็นองค์ประกอบที่ดีที่สุดและเป็นที่รู้จักกันดีที่สุดในเหล็ก เนื้อหาในเหล็กมีตั้งแต่น้อยกว่า 0.03% ในเหล็กอ่อนถึง 2% ในเหล็กกล้าคาร์บอนสูง การเพิ่มคาร์บอนมีผลต่อความแข็งแรงและความแข็งของเหล็กอย่างมีนัยสำคัญ
เมื่อปริมาณคาร์บอนต่ำเหล็กจะค่อนข้างนุ่มและเหนียว ยกตัวอย่างเช่นเหล็กอ่อนมีคาร์บอนจำนวนเล็กน้อยโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 0.05% - 0.3% เหล็กประเภทนี้ง่ายต่อการเชื่อมและเครื่องทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลายเช่นการก่อสร้างแผงควบคุมยานยนต์และส่วนประกอบโครงสร้างทั่วไป - วัตถุประสงค์ ปริมาณคาร์บอนต่ำช่วยให้เหล็กมีความอ่อนไหวได้ดีซึ่งหมายความว่ามันสามารถงอรีดหรือรูปร่างเป็นรูปแบบต่าง ๆ โดยไม่ต้องแตกร้าว
เมื่อปริมาณคาร์บอนเพิ่มขึ้นความแข็งแรงและความแข็งของเหล็กที่เพิ่มขึ้น เหล็กสูง - คาร์บอนที่มีปริมาณคาร์บอนระหว่าง 0.6% - 2% นั้นแข็งแกร่งและหนักกว่าเหล็กกล้าอ่อนมาก พวกเขามักจะใช้ในการใช้งานที่จำเป็นต้องมีความต้านทานการสึกหรอสูงและความสามารถในการตัด ตัวอย่างเช่นเครื่องมือเช่นใบมีดเลื่อยมีดและบิตสว่านมักทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนสูง อย่างไรก็ตามการเพิ่มปริมาณคาร์บอนยังช่วยลดความเหนียวและความสามารถในการเชื่อมของเหล็ก เหล็กสูง - คาร์บอนมีความเปราะบางและมีแนวโน้มที่จะแตกในระหว่างการเชื่อมดังนั้นเทคนิคการเชื่อมแบบพิเศษและการบำบัดความร้อนก่อน - และโพสต์ - การเชื่อมจึงเป็นสิ่งจำเป็น
แมงกานีส: เสริมสร้างความแข็งแกร่งและความทนทาน
แมงกานีสเป็นอีกหนึ่งองค์ประกอบการผสมที่สำคัญในเหล็ก โดยปกติแล้วจะถูกเพิ่มเป็นจำนวนตั้งแต่ 0.25% ถึง 2% แมงกานีสทำหน้าที่สำคัญหลายอย่างในเหล็ก
หนึ่งในบทบาทหลักของแมงกานีสคือการรวมกับกำมะถันในเหล็ก ซัลเฟอร์เป็นสิ่งเจือปนที่อาจทำให้เกิดความเปราะบางและคุณสมบัติการทำงานที่ไม่ดีในเหล็ก แมงกานีสทำปฏิกิริยากับซัลเฟอร์เพื่อสร้างแมงกานีสซัลไฟด์ (MNS) ซึ่งเป็นอันตรายน้อยกว่าเหล็กซัลไฟด์ (FES) สิ่งนี้ช่วยในการปรับปรุงความร้อน - ความเหนียวของเหล็กทำให้ง่ายต่อการประมวลผลที่อุณหภูมิสูง
นอกเหนือจากฟังก์ชั่นการควบคุมซัลเฟอร์แมงกานีสยังช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความทนทานของเหล็ก มันเพิ่มความแข็งของเหล็กซึ่งหมายความว่าเหล็กสามารถแข็งตัวได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นผ่านการบำบัดความร้อน ด้วยการเพิ่มความทนทานต่อการแข็งตัวของแมงกานีสช่วยให้การก่อตัวของโครงสร้างจุลภาคที่มีความสม่ำเสมอและละเอียดมากขึ้นในเหล็กทำให้เกิดคุณสมบัติเชิงกลที่ดีขึ้น ผลิตภัณฑ์เหล็กที่มีปริมาณแมงกานีสที่เหมาะสมมักจะใช้ในการใช้งานที่จำเป็นต้องมีความแข็งแรงและความทนทานสูงเช่นสะพานเฟรมยานยนต์และชิ้นส่วนเครื่องจักรกลหนัก
โครเมียม: การปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนและความแข็ง
โครเมียมเป็นที่รู้จักกันดีในการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็ก เมื่อเพิ่มเข้าไปในเหล็กในปริมาณที่เพียงพอ (โดยปกติจะมากกว่า 10.5%) มันจะสร้างชั้นออกไซด์แบบพาสซีฟบนพื้นผิวของเหล็กซึ่งปกป้องโลหะพื้นฐานจากการกัดกร่อนเพิ่มเติม สแตนเลสสตีลซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหารการแปรรูปทางเคมีและสถาปัตยกรรมเป็นหนี้การต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมของพวกเขาต่อการปรากฏตัวของโครเมียม
นอกเหนือจากความต้านทานการกัดกร่อนโครเมียมยังเพิ่มความแข็งและความต้านทานการสึกหรอของเหล็ก มันก่อให้เกิดคาร์ไบด์แข็งในเมทริกซ์เหล็กซึ่งปรับปรุงความสามารถในการตัดและความต้านทานต่อการเสียดสีของเหล็ก สูง - เหล็กโครเมียมมักใช้ในการใช้งานเช่นตลับลูกปืนลูกบอลเครื่องมือตัดและการสึกหรอ - ชิ้นส่วนที่ทนทาน ตัวอย่างเช่นในการผลิตของรองเท้าลูกสูบเหล็ก, โครเมียม - เหล็กที่มีสามารถให้ความต้านทานการสึกหรอที่ดีขึ้นและอายุการใช้งานการบริการที่ยาวนานขึ้น
นิกเกิล: เพิ่มความเหนียวและความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ
นิกเกิลเป็นองค์ประกอบการผสมที่สำคัญสำหรับการปรับปรุงความเหนียวและความเหนียวของเหล็กโดยเฉพาะที่อุณหภูมิต่ำ มันมักจะถูกเพิ่มเข้าไปในเหล็กในปริมาณตั้งแต่ 2% ถึง 20%
นิกเกิลมีโครงสร้างผลึกลูกบาศก์กึ่งกลาง (FCC) ซึ่งมีความเสถียรที่อุณหภูมิต่ำ เมื่อเพิ่มเข้าไปในเหล็กจะช่วยยับยั้งการก่อตัวของเฟสที่เปราะและปรับปรุงความทนทานต่อแรงกระแทกของเหล็ก เหล็กที่มีปริมาณนิกเกิลสูงมักใช้ในการใช้งานที่ประสิทธิภาพของอุณหภูมิต่ำมีความสำคัญเช่นในแพลตฟอร์มน้ำมันอาร์กติกถังเก็บแช่แข็งและส่วนประกอบเครื่องบินประสิทธิภาพสูง
นอกเหนือจากความเหนียวอุณหภูมิต่ำนิกเกิลยังช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กเมื่อรวมกับองค์ประกอบการผสมอื่น ๆ เช่นโครเมียม ตัวอย่างเช่นในเหล็กกล้าไร้สนิมบางอย่างการเพิ่มนิกเกิลช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนของหลุมและรอยแยกทำให้เหล็กเหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรง
โมลิบดีนัม: เพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานคืบ
โมลิบดีนัมจะถูกเพิ่มเข้าไปในเหล็กในปริมาณที่ค่อนข้างน้อยโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0.15% ถึง 1% มันมีผลประโยชน์หลายประการต่อคุณสมบัติของเหล็ก
หนึ่งในหน้าที่หลักของโมลิบดีนัมคือการเพิ่มความสามารถในการแข็งตัวของเหล็ก คล้ายกับแมงกานีสจะช่วยให้การชุบแข็งและลึกขึ้นในระหว่างการรักษาความร้อน ส่งผลให้เกิดความแข็งแรงและความทนทานของเหล็ก โมลิบดีนัมยังก่อให้เกิดคาร์ไบด์แข็งในเมทริกซ์เหล็กซึ่งมีส่วนทำให้เกิดความต้านทานการสึกหรอของเหล็ก
คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งที่โมลิบดีนัมช่วยเพิ่มความต้านทานการคืบของเหล็ก Creep คือการเสียรูปแบบค่อยเป็นค่อยไปของวัสดุภายใต้โหลดคงที่ที่อุณหภูมิสูง เหล็กกล้าที่ใช้ในการใช้งานอุณหภูมิสูงเช่นหม้อไอน้ำโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมักจะมีโมลิบดีนัมเพื่อปรับปรุงความต้านทานการคืบของพวกเขา ด้วยการเพิ่มโมลิบดีนัมเหล็กสามารถรักษาความแข็งแรงและความเสถียรของมิติได้ที่อุณหภูมิสูงเป็นระยะเวลานาน
วานาเดียม: การกลั่นโครงสร้างธัญพืชและการปรับปรุงความแข็งแรง
วานาเดียมมักจะถูกเพิ่มเข้าไปในเหล็กในปริมาณเล็กน้อยโดยทั่วไปจะน้อยกว่า 0.5% มันมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อโครงสร้างเมล็ดของเหล็ก
วานาเดียมก่อตัวเป็นคาร์ไบด์และไนไตรด์ที่ดีในเหล็กในระหว่างกระบวนการแข็งตัวและความร้อน - กระบวนการบำบัด คาร์ไบด์และไนไตรด์เหล่านี้ทำหน้าที่เป็นจุดตรึงป้องกันการเติบโตของธัญพืช โครงสร้างจุลภาคที่ละเอียดอ่อนนั้นเป็นประโยชน์ต่อการปรับปรุงความแข็งแรงความทนทานและความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าของเหล็ก ด้วยการปรับโครงสร้างธัญพืชวานาเดียม - ที่มีเหล็กกล้าสามารถบรรลุความแข็งแรงสูงขึ้นโดยไม่ต้องเสียสละความเหนียวมากเกินไป
นอกเหนือจากการปรับแต่งเมล็ดข้าววานาเดียมยังเพิ่มความแข็งของเหล็กในระดับหนึ่ง มันมักจะใช้ในเหล็กกล้าสูง - โลหะผสม (HSLA) ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์การก่อสร้างและการขนส่ง เหล็ก HSLA ที่มีวานาเดียมสามารถผสมผสานความแข็งแรงความสามารถและการเชื่อมได้ดีตามข้อกำหนดของการใช้งานด้านวิศวกรรมที่หลากหลาย
ส่งผลกระทบต่อผลิตภัณฑ์เหล็กของเรา
ในฐานะผู้จัดหาผลิตภัณฑ์เหล็กการทำความเข้าใจผลกระทบขององค์ประกอบการผสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเราในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงที่ตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้าของเรา เราเลือกองค์ประกอบการผสมอย่างระมัดระวังและสัดส่วนตามข้อกำหนดเฉพาะของแต่ละผลิตภัณฑ์
ตัวอย่างเช่นเมื่อผลิตเหล็กโครงสร้างสำหรับอาคารเราอาจเลือกเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนแมงกานีสและวานาเดียมในระดับปานกลาง ชุดค่าผสมนี้ให้ความแข็งแกร่งความเหนียวและการเชื่อมที่จำเป็นสำหรับอุตสาหกรรมการก่อสร้าง ในทางกลับกันสำหรับเครื่องมือตัดความแม่นยำเราจะใช้เหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนสูงโครเมียมและโมลิบดีนัมเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแข็งสูงความต้านทานการสึกหรอและประสิทธิภาพการตัด
บทสรุป
โดยสรุปองค์ประกอบการผสมมีบทบาทสำคัญในการกำหนดคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์เหล็ก องค์ประกอบการผสมแต่ละองค์ประกอบมีฟังก์ชั่นและผลกระทบที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเองต่อความแข็งแรงความแข็งความเหนียวความต้านทานการกัดกร่อนและคุณสมบัติอื่น ๆ ของเหล็ก ด้วยการควบคุมประเภทและปริมาณขององค์ประกอบการผสมอย่างระมัดระวังเราสามารถผลิตผลิตภัณฑ์เหล็กที่มีคุณสมบัติหลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของอุตสาหกรรมและแอพพลิเคชั่นที่แตกต่างกัน
หากคุณมีความสนใจในผลิตภัณฑ์เหล็กของเราและต้องการหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณเรามีความสุขมากกว่าที่จะมีการสื่อสารเชิงลึกกับคุณ ไม่ว่าคุณต้องการเหล็กสำหรับการก่อสร้างการผลิตหรือสาขาอื่น ๆ เราสามารถให้บริการโซลูชั่นที่เหมาะสมที่สุดแก่คุณ โปรดติดต่อเราสำหรับการเจรจาการจัดซื้อจัดจ้าง
การอ้างอิง
- คณะกรรมการคู่มือ ASM, "คู่มือ ASM, เล่มที่ 1: คุณสมบัติและการเลือก: เตารีด, เหล็กและโลหะผสมประสิทธิภาพสูง", ASM International, 1990
- George E. Totten, "การรักษาด้วยความร้อนเหล็ก: โลหะและเทคโนโลยี", CRC Press, 2017
- Dieter G. Frommeyer, "Physical Metallurgy", Springer, 2017
