8. Zirkonium (Zr) Zirkonium ist ein starker Carbidbildner und seine Rolle in Stahl ist ähnlich der von Niob, Tantal und Vanadium. Das Hinzufügen einer kleinen Menge Zirkonium hat die Wirkung, dass die Körner entgast, gereinigt und verfeinert werden, was sich positiv auf die Tieftemperaturleistung von Stahl auswirkt und die Stanzleistung verbessert. verchromte Stange
9. Kobalt (Co) Kobalt wird hauptsächlich in Spezialstählen und Legierungen verwendet. Kobalthaltiger Schnellarbeitsstahl hat eine hohe Hochtemperaturhärte. Durch die gleichzeitige Zugabe von Molybdän zu Maraging-Stahl können eine ultrahohe Härte und gute umfassende mechanische Eigenschaften erzielt werden. Darüber hinaus ist Kobalt auch ein wichtiges Legierungselement in thermisch festen Stählen und magnetischen Werkstoffen. Kobalt kann die Härtbarkeit von Stahl verringern, sodass die alleinige Zugabe zu Kohlenstoffstahl die umfassenden mechanischen Eigenschaften nach dem Abschrecken und Anlassen verringert. Kobalt kann Ferrit verstärken. Wenn es Kohlenstoffstahl zugesetzt wird, kann es die Härte, Streckgrenze und Zugfestigkeit von Stahl im geglühten oder normalisierten Zustand verbessern. mit steigendem Kobaltgehalt ab. Aufgrund seiner Antioxidationseigenschaften wird Kobalt in hitzebeständigen Stählen und hitzebeständigen Legierungen verwendet. Gasturbinen aus Kobaltlegierungen zeigen ihre einzigartige Rolle. Kolbenstange
10. Silizium (Si) Silizium kann sich in Ferrit und Austenit auflösen, um die Härte und Festigkeit von Stahl zu verbessern, seine Rolle ist nur von Phosphor übertroffen und stärker als Mangan, Nickel, Chrom, Wolfram, Molybdän, Vanadium und andere Elemente. Wenn der Siliziumgehalt jedoch 3 Prozent übersteigt, werden die Plastizität und Zähigkeit des Stahls erheblich reduziert. Silizium kann die Elastizitätsgrenze, die Streckgrenze und das Streckverhältnis (σs/σb) sowie die Ermüdungsfestigkeit und das Ermüdungsverhältnis (σ-1/σb) von Stahl verbessern. Denn als Federstahl kann Silizium oder Silizium-Mangan-Stahl verwendet werden. Silizium kann die Dichte, Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit von Stahl verringern. Es kann die Vergröberung von Ferritkörnern fördern und die Koerzitivfeldstärke verringern. Es besteht die Tendenz, die Anisotropie des Kristalls zu verringern, wodurch die Magnetisierung erleichtert und der Magnetowiderstand verringert wird, was zur Herstellung von Elektrostahl verwendet werden kann, sodass der Magnetowiderstandsverlust des Siliziumstahlblechs gering ist. Silizium kann die magnetische Permeabilität von Ferrit verbessern, sodass das Stahlblech in einem schwächeren Magnetfeld eine höhere magnetische Induktion aufweist. Aber Silizium reduziert die magnetische Induktion von Stahl unter starken Magnetfeldern. Silizium hat eine starke Desoxidationskraft und reduziert dadurch die magnetische Alterungswirkung von Eisen. Wenn der siliziumhaltige Stahl in einer oxidierenden Atmosphäre erhitzt wird, wird eine Schicht aus einem SiO2-Film auf der Oberfläche gebildet, wodurch die Oxidationsbeständigkeit des Stahls bei hoher Temperatur verbessert wird. Silizium kann das Wachstum säulenförmiger Kristalle in Gussstahl fördern und die Plastizität verringern. Wenn der Siliziumstahl beim Erhitzen schnell abkühlt, ist aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit der Temperaturunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite des Stahls groß, sodass er bricht. Silizium kann die Schweißbarkeit von Stahl beeinträchtigen. Da Silizium Sauerstoff stärker bindet als Eisen, bildet es beim Schweißen leicht niedrig schmelzendes Silikat, das die Fließfähigkeit von Schlacke und geschmolzenem Metall erhöht, Spritzer verursacht und die Schweißqualität beeinträchtigt. Silizium ist ein gutes Desoxidationsmittel. Bei der Desoxidation mit Aluminium kann die geeignete Zugabe einer bestimmten Menge an Silizium die Desoxidationsgeschwindigkeit erheblich verbessern. Es gibt eine gewisse Menge an Restsilizium im Stahl, das als Rohstoff bei der Eisen- und Stahlherstellung eingebracht wird. In kochendem Stahl ist Silizium auf begrenzt<0.07%, and="" when="" intentionally="" added,="" ferrosilicon="" is="" added="" during="" steelmaking.="" hollow="">
11. Mangan (Mn) Mangan ist ein gutes Desoxidationsmittel und Entschwefelungsmittel. Stahl enthält im Allgemeinen eine gewisse Menge an Mangan, das die durch Schwefel verursachte Heißsprödigkeit von Stahl beseitigen oder schwächen kann, wodurch die Heißbearbeitbarkeit von Stahl verbessert wird. Der aus Mangan und Eisen gebildete Mischkristall erhöht die Härte und Festigkeit von Ferrit und Austenit im Stahl; Gleichzeitig ist es ein aus Karbiden gebildetes Element, das in den Zementit eindringt, um einen Teil der Eisenatome zu ersetzen. Mangan senkt die kritische Umwandlungstemperatur im Stahl. Es spielt die Rolle der Veredelung von Perlit und verbessert indirekt die Festigkeit von Perlitstahl. Mangan stabilisiert nach Nickel an zweiter Stelle Austenit und erhöht zudem die Härtbarkeit von Stahl stark. Eine Vielzahl von legierten Stählen wurde aus Mangan mit einem Gehalt von nicht mehr als 2 Prozent und anderen Elementen hergestellt. Mangan hat die Eigenschaften reichlich vorhandener Ressourcen und vielfältiger Leistung und ist weit verbreitet, wie z. B. Kohlenstoffbaustahl und Federstahl mit hohem Mangangehalt. In verschleißfestem Stahl mit hohem Kohlenstoff- und hohem Mangangehalt kann der Mangangehalt 10 bis 14 Prozent erreichen und weist nach der Lösungsbehandlung eine gute Zähigkeit auf. Wenn es durch Schlag verformt wird, wird die Oberflächenschicht aufgrund der Verformung verstärkt und weist eine hohe Abriebfestigkeit auf. Mangan und Schwefel bilden MnS mit einem höheren Schmelzpunkt, was eine durch FeS verursachte Heißversprödung verhindern kann. Mangan neigt dazu, die Vergröberung des Stahlkorns und die Empfindlichkeit gegenüber Anlasssprödigkeit zu erhöhen. Unsachgemäßes Abkühlen nach dem Schmelzen, Gießen und Schmieden führt leicht zu weißen Flecken im Stahl. hydraulische Kolbenstange
12. Aluminium (Al) Aluminium wird hauptsächlich zur Desoxidation und Kornverfeinerung verwendet. In nitriertem Stahl fördert es die Bildung einer harten, korrosionsbeständigen Nitrierschicht. Aluminium kann die Alterung von kohlenstoffarmem Stahl hemmen und die Zähigkeit von Stahl bei niedriger Temperatur verbessern. Wenn der Gehalt hoch ist, können die Oxidationsbeständigkeit von Stahl und die Korrosionsbeständigkeit in oxidierender Säure und H2S-Gas verbessert werden, und die elektrischen und magnetischen Eigenschaften von Stahl können verbessert werden. Aluminium hat eine große Mischkristallverfestigungswirkung in Stahl, wodurch die Verschleißfestigkeit, Ermüdungsfestigkeit und die mechanischen Kerneigenschaften von aufgekohltem Stahl verbessert werden. Aluminiumhaltige Eisen-Chrom-Aluminium-Legierungen haben nahezu konstante Widerstandseigenschaften und eine ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen und sind für elektrometallurgische Legierungsmaterialien und Chrom-Aluminium-Widerstandsdrähte geeignet. Wenn einige Stähle desoxidiert werden und die Menge an Aluminium zu groß ist, wird der Stahl eine anormale Struktur und eine Tendenz haben, die Graphitisierung des Stahls zu fördern. Bei ferritischen und perlitischen Stählen wird bei hohem Aluminiumgehalt die Hochtemperaturfestigkeit und Zähigkeit verringert, und es treten einige Schwierigkeiten beim Schmelzen und Gießen auf.
13. Kupfer (Cu) Die herausragende Rolle von Kupfer in Stahl besteht darin, die atmosphärische Korrosionsbeständigkeit von gewöhnlichem niedriglegiertem Stahl zu verbessern, insbesondere wenn es in Kombination mit Phosphor verwendet wird. Die Zugabe von Kupfer kann auch die Festigkeit und das Streckgrenzenverhältnis von Stahl verbessern, ohne dies zu beeinträchtigen die Schweißleistung. Schienenstahl (U-Cu) mit 0,20 Prozent bis 0,50 Prozent Kupfer, zusätzlich zur Verschleißfestigkeit, ist seine Korrosionsbeständigkeit 2-5-mal so hoch von gewöhnlichen Kohlenstoffstahlschienen. Wenn der Kupfergehalt 0,75 Prozent übersteigt, kann der alterungsverstärkende Effekt nach Lösungsbehandlung und Alterung erzeugt werden. Bei niedrigem Gehalt ist die Wirkung ähnlich wie bei Nickel, jedoch schwächer. Wenn der Gehalt hoch ist, ist er ungünstig für die Heißverformungsverarbeitung, was zu einer Kupferversprödung während der Heißverformungsverarbeitung führt. 2 Prozent bis 3 Prozent Kupfer in austenitischem Edelstahl können Korrosionsbeständigkeit gegenüber Schwefelsäure, Phosphorsäure und Salzsäure und Stabilität gegenüber Spannungskorrosion aufweisen.
14. Bor (B) Die Hauptfunktion von Bor in Stahl besteht darin, die Härtbarkeit von Stahl zu erhöhen und dadurch andere seltenere Metalle wie Nickel, Chrom, Molybdän usw. einzusparen. Zu diesem Zweck wird sein Gehalt im Allgemeinen im Bereich von angegeben 0.001 Prozent bis 0,005 Prozent . Es kann 1,6 Prozent Nickel, 0,3 Prozent Chrom oder 0,2 Prozent Molybdän ersetzen. Zu beachten ist, dass Molybdän durch Bor ersetzt werden kann, da Molybdän Anlassversprödung verhindern oder verringern kann, während Bor leicht Anlassversprödung fördert und daher nicht verwendet werden kann. Bor ersetzt Molybdän vollständig. Die Zugabe von Bor zu Kohlenstoffstahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt kann die Eigenschaften von Stahl mit einer Dicke von mehr als 20 mm nach dem Abschrecken und Anlassen aufgrund der Verbesserung der Härtbarkeit erheblich verbessern. Daher können 40B- und 40MnB-Stahl anstelle von 40Cr verwendet werden, und 20Mn2TiB-Stahl kann anstelle von 20CrMnTi-aufgekohltem Stahl verwendet werden. Da jedoch die Wirkung von Bor mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt im Stahl abgeschwächt wird oder sogar verschwindet, muss bei der Auswahl von borhaltigem aufgekohltem Stahl berücksichtigt werden, dass nach dem Aufkohlen der Teile die Härtbarkeit der aufgekohlten Schicht geringer ist als die des Kerns. Dieses Merkmal der Durchlässigkeit.
15. Seltene Erden (Re) Im Allgemeinen beziehen sich Seltenerdelemente auf die Lanthanidenelemente (15) mit Ordnungszahlen von 57 bis 71 im Periodensystem, plus Scandium Nr. 21 und Yttrium Nr. 39, insgesamt 17 Elemente. Sie sind nahe in der Natur und können nicht leicht getrennt werden. Ungetrennte gemischte Seltenerdelemente sind relativ billig, und Seltenerdelemente können die Plastizität und Schlagzähigkeit von geschmiedetem Stahl, insbesondere von Gussstahl, verbessern. Es kann die Kriechfestigkeit von hitzebeständigen elektrothermischen Stahllegierungen und Superlegierungen verbessern. Seltenerdelemente können auch die Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit von Stahl verbessern. Die Wirkung der Oxidationsbeständigkeit übertrifft die von Elementen wie Silizium, Aluminium und Titan. Es kann die Fließfähigkeit von Stahl verbessern, nichtmetallische Einschlüsse reduzieren und die Stahlstruktur dicht und rein machen. Das Hinzufügen geeigneter Seltenerdelemente zu gewöhnlichem niedriglegiertem Stahl hat eine gute Desoxidations- und Entschwefelungswirkung, verbessert die Schlagzähigkeit (insbesondere die Tieftemperaturzähigkeit) und verbessert die anisotropen Eigenschaften. Seltenerdelemente erhöhen die Oxidationsbeständigkeit der Legierung in Fe-Cr-Al-Legierungen, erhalten die Feinkörnigkeit des Stahls bei hohen Temperaturen und verbessern die Hochtemperaturfestigkeit, wodurch die Lebensdauer der elektrothermischen Legierung erheblich verlängert wird.
16. Stickstoff (N) Stickstoff kann teilweise in Eisen verwendet werden und hat die Wirkung einer Mischkristallverfestigung und Verbesserung der Härtbarkeit, ist aber nicht signifikant. Aufgrund der Ausscheidung von Nitriden an den Korngrenzen kann die Hochtemperaturfestigkeit der Korngrenzen verbessert und die Kriechfestigkeit des Stahls erhöht werden. In Kombination mit anderen Elementen im Stahl wirkt es ausscheidungshärtend. Die Korrosionsbeständigkeit von Stahl ist nicht signifikant, aber nach dem Nitrieren der Stahloberfläche erhöht es nicht nur seine Härte und Verschleißfestigkeit, sondern verbessert auch die Korrosionsbeständigkeit erheblich. Reststickstoff in Baustahl kann Alterssprödigkeit verursachen.
17. Schwefel (S) Die Erhöhung des Gehalts an Schwefel und Mangan kann die Bearbeitbarkeit von Stahl verbessern. In Automatenstahl wird Schwefel als nützliches Element hinzugefügt. Schwefel scheidet sich stark in Stahl ab. Die Verschlechterung der Stahlqualität bei hohen Temperaturen, die Verringerung der Plastizität des Stahls, ist ein schädliches Element, das in Form von FeS mit einem niedrigeren Schmelzpunkt vorliegt. Der Schmelzpunkt von FeS allein beträgt nur 119 0 Grad, während die eutektische Temperatur, die mit Eisen in Stahl ein Eutektikum bildet, sogar noch niedriger ist, nämlich nur 988 Grad. Beim Erstarren des Stahls sammelt sich Eisensulfid an der Primärkorngrenze an. Wenn der Stahl bei 1100-1200 Grad gewalzt wird, schmilzt FeS an der Korngrenze, was die Bindungskraft zwischen den Körnern stark schwächt, was zu einer Heißversprödung des Stahls führt, daher sollte Schwefel streng kontrolliert werden. Im Allgemeinen auf 0,020 Prozent bis 0,050 Prozent geregelt. Um eine Versprödung durch Schwefel zu verhindern, sollte genügend Mangan zugesetzt werden, um MnS mit einem höheren Schmelzpunkt zu bilden. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit im Stahl zu hoch ist, bilden sich Poren und Porosität im geschweißten Metall aufgrund der Entstehung von SO2 während des Schweißens.
18. Phosphor (P) Phosphor hat eine starke Mischkristallverfestigungs- und Kaltverfestigungswirkung in Stahl. Die Zugabe als Legierungselement zu niedrig legiertem Baustahl kann seine Festigkeit und atmosphärische Korrosionsbeständigkeit von Stahl verbessern, aber seine Kaltprägeleistung verringern. Durch den kombinierten Einsatz von Phosphor, Schwefel und Mangan kann die Schnittleistung von Stahl erhöht und die Oberflächengüte des Werkstücks gesteigert werden. Es wird für Automatenstahl verwendet, daher enthält Automatenstahl relativ viel Phosphor. Phosphor wird in Ferrit verwendet. Obwohl es die Festigkeit und Härte von Stahl verbessern kann, besteht der größte Schaden darin, dass die Segregation schwerwiegend ist, was die Anlasssprödigkeit erhöht, die Plastizität und Zähigkeit von Stahl erheblich erhöht und dazu führt, dass Stahl während der Kaltumformung leicht spröde wird. Sprödigkeit". Phosphor wirkt sich auch nachteilig auf die Schweißbarkeit aus. Phosphor ist ein schädliches Element und sollte streng kontrolliert werden, und der allgemeine Gehalt beträgt nicht mehr als 0.03 Prozent bis 0,04 Prozent.
19. Kohlenstoff (C) Kohlenstoff ist das Hauptlegierungselement von Stahlwerkstoffen, daher können Stahlwerkstoffe auch als Eisen-Kohlenstoff-Legierungen bezeichnet werden. Die Hauptfunktion von Kohlenstoff in Stahl besteht darin, eine feste Lösungsstruktur zu bilden und die Festigkeit des Stahls zu verbessern, wie z. B. Ferrit- und Austenitstruktur, die alle in Kohlenstoff gelöst sind; Die Bildung einer Karbidstruktur kann die Härte und Verschleißfestigkeit von Stahl verbessern. Daher Kohlenstoff im Stahl, je höher der Kohlenstoffgehalt, desto höher die Festigkeit und Härte des Stahls, aber auch die Plastizität und Zähigkeit nehmen ab; im Gegenteil, je niedriger der Kohlenstoffgehalt, desto höher die Plastizität und Zähigkeit des Stahls, und seine Festigkeit nimmt auch die Härte ab.
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