10 Механические и физические свойства стали

механические и физические свойства стали они могут сильно различаться в зависимости от их состава и процентного содержания примесей (таких как фосфор или сера).

Таким образом, когда вы хотите добиться лучших механических и физических свойств по сравнению с другими, сталь может быть легирована хромом, кобальтом, медью, молибденом, никелем, азотом, селеном, тантом, титаном, вольфрамом или ванадием..

Состав и свойства стали сильно различаются. Сталь в целом имеет более низкое содержание углерода, чем в железе, и меньшее количество примесей, чем в других металлах..

В общем, физические свойства, такие как плотность, электрическая и теплопроводность, не сильно отличаются от одного сплава к другому.

Однако механические свойства, такие как прочность, пластичность и твердость, сильно зависят от типа сплава и состава стали..

Основные механические свойства стали

1- Пластичность

Это способность стали сохранять свою форму после воздействия. Стали, которые легированы с небольшим процентным содержанием углерода, являются более пластичными.

2- Хрупкость

Хрупкость - это легкость, с которой сталь может сломаться при воздействии усилий. Когда сталь легируется с высоким процентным содержанием угля, она становится более хрупкой. 

3- Податливость

Податливость - это средство, при котором сталь должна быть ламинирована. Таким образом, некоторые сплавы из нержавеющей стали имеют тенденцию быть более податливыми, чем другие..

4- Твердость

Твердость - это стойкость металла к абразивным веществам. Чем больше углерода добавлено в стальной сплав, тем труднее будет это (Kailas, s.f.)

5- Упорство

Упорство - это концепция, которая обозначает способность стали противостоять воздействию внешней силы без разрушения.

В случае стали со средней концентрацией углерода прочность на разрыв, как правило, выше (Глава 6. Механические свойства металлов, 2004 г.).

Основные физические свойства стали

1- Тело

Включите свойства, связанные с весом, объемом, массой и плотностью стали.

2- Тепловой

Это относится к трем основным аспектам стали: ее способность проводить температуру (проводимость), ее способность передавать тепло (конвекция) и ее способность излучать инфракрасные лучи в среде (излучение).

3- Электрический

Они относятся к способности стали проводить электрический ток.

4- Оптика

Эти свойства в случае стали обозначают ее способность отражать свет или излучать яркость. В той степени, в которой нержавеющая сталь легируется с более высоким процентом алюминия, лучшие оптические свойства будут иметь.

5- Магнитный

Это относится к способности стали индуцироваться или индуцировать электромагнитное поле.

Чем выше процентное содержание железа в стальном сплаве, тем больше его способность действовать в качестве магнита (Sandhyarani, 2016).

Типы стали

Различные типы стали производятся в соответствии с их применением, поэтому механические и физические свойства этих типов стали должны быть разными.

Таким образом, были созданы различные шкалы для классификации стали по ее свойствам (эластичность, плотность, температура плавления, теплопроводность, прочность, твердость и др.).

Для производства различных видов стали производители используют различные концентрации других металлов для производства сплавов..

Производственный процесс и способ обработки стали также оказывают значительное влияние на конечный продукт, полученный.

По данным Американского института чугуна и стали (AISI на английском языке), сталь можно разделить на четыре основные группы в зависимости от их химического состава:

• Углеродистая сталь
• Легированная сталь
• Нержавеющая сталь
• Инструментальная сталь

Свойства углеродистой стали

Углеродистая сталь получена из сплава между железом и углеродом. Изменяя процентное содержание угля, можно производить стали с различными качествами. В целом, чем выше процентное содержание угля, тем более прочной и жесткой будет сталь.

Сталь с низким процентным содержанием угля известна на рынке как кованое железо. Этот тип стали прост в обращении, так как он очень пластичный.

По этой причине он широко используется для изготовления решеток, декоративных аппликаций или фонарных столбов..

Сталь со средним содержанием углерода очень прочная, поэтому она используется для изготовления мостов или конструктивных элементов, способных выдерживать большие нагрузки.

Со своей стороны, сталь с высоким содержанием углерода используется для изготовления кабелей. Когда процент угля больше, чем железа, мы говорим о чугуне, который используется для изготовления ваз и других предметов.

Хотя этот последний тип стали довольно твердый, он также очень хрупкий (Материалы, 2014).

Свойства легированной стали

Легированная сталь - та, которая произведена с небольшим процентным содержанием одного или нескольких металлов кроме железа.

Те металлы, добавленные в сплав, обладают способностью изменять свойства стали.

Например, сталь, изготовленная из железа, хрома и никеля, приводит к образованию нержавеющей стали. Когда алюминий добавляется в этот сплав, результат получается более пластичным и однородным по внешнему виду..

При добавлении марганцевых сплавов они могут достичь исключительной прочности и твердости.

Свойства нержавеющей стали

Нержавеющая сталь содержит от 10 до 20% хрома, что позволяет ему быть очень устойчивым к коррозии и окислению.

Когда сталь содержит 11% хрома, она примерно в 200 раз более устойчива к коррозии, чем сталь, которая не содержит хрома. Есть три группы из нержавеющей стали:

Аустенитная сталь: это тот, который имеет более широкую концентрацию хрома и небольшой процент никеля и угля.

Обычно используется для обработки пищевых продуктов и труб. Это легко узнать, потому что это не магнитный.

Ферритная сталь: это тип стали, который содержит приблизительно 15% хрома, но только несколько следов угля и других металлов, таких как молибден, алюминий или титан.

Этот тип стали является магнитным, очень твердым и стойким. Может закаляться при работе в холодном состоянии.

Мартенситная сталь: это тот, который содержит умеренное количество хрома, никеля и углерода. Он очень магнитный и поддается обработке при высоких температурах.

Мартенситная сталь обычно используется для изготовления режущих инструментов, таких как ножи и хирургическое оборудование..

Свойства инструментальной стали

Инструментальная сталь отличается высокой прочностью, устойчивостью к температуре и довольно высокой твердостью.

Содержит вольфрам, молибден, кобальт и ванадий. Это тот, который используется для изготовления сверл (Белл, 2017).

ссылки

1. Белл Т. (17 марта 2017 г.). Получено из того, что являются типами и свойствами сталей?: Thebalance.com.
2. Глава 6. Механические свойства металлов. (2004). Получено из Механических свойств металлов: virginia.edu.
3. Гуру, В. (2017). Weld Guru Получено из Руководства по механическим свойствам металлов: weldguru.com.
4. Kailas, S.V. (s.f.). Глава 4. Механические свойства металлов. Получено из материаловедения: nptel.ac.in.
5. Материя, Т. (август 2002 г.). Всего вопрос Получено из Механические свойства металлов: totalmateria.com.
6. Материалы А. (2 декабря 2014 г.). Получено из МЕХАНИЧЕСКИХ И ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ: worldstainless.org.
7. Сандхярани, Н. (4 августа 2016 г.). Извлечено из физических свойств стали: buzzle.com.