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L'effet des éléments d'alliage sur les propriétés de l'acier

L'effet des éléments d'alliage sur les propriétés de l'acier

1. C

Lorsque la teneur en carbone de l'acier augmente, la limite d'élasticité et la résistance à la traction augmentent, mais la plasticité et l'impact diminuent. Lorsque la teneur en carbone de l'acier dépasse 0,23%, les performances de soudage de l'acier empirent. Par conséquent, la teneur en carbone de l'acier de construction faiblement allié utilisé pour le soudage ne dépasse généralement pas 0,20% .La teneur élevée en carbone réduira également la résistance à la corrosion atmosphérique de l'acier, l'acier à haute teneur en carbone dans la cour ouverte est facile à rouiller; En outre, le carbone peut augmenter la fragilité au froid et la sensibilité au vieillissement de l'acier.

2. Si

L'ajout de silicium comme agent réducteur et désoxydant dans le processus de fabrication de l'acier, l'acier composé contient 0,15-0,30% de silicium.Si la teneur en silicium de l'acier dépasse 0,50-0,60%, le silicium est considéré comme un élément d'alliage.Le silicium peut considérablement améliorer la limite élastique , limite d'élasticité et résistance à la traction de l'acier, il est donc largement utilisé comme acier à ressort.Ajout de 1,0 à 1,2% de silicium à l'acier de construction trempé et revenu peut améliorer la résistance de 15 à 20% .La combinaison de silicium et de molybdène, de tungstène, le chrome, etc. peut améliorer la résistance à la corrosion et la résistance à l'oxydation, peut produire de l'acier résistant à la chaleur.Acier au silicium 1-4% à faible teneur en carbone, avec une conductivité magnétique très élevée, utilisé dans l'industrie électrique pour fabriquer des tôles d'acier au silicium.L'augmentation du silicium réduira les performances de soudage de l'acier.

3. Mn

Dans le processus de fabrication de l'acier, le manganèse est un bon désoxydant et désulfurant, l'acier général contient 0,30-0,50% de manganèse. Lorsque plus de 0,70% d'acier au carbone est ajouté, il est considéré comme "acier au manganèse". Comparé à l'acier général, l'acier a non seulement une ténacité suffisante, mais également une résistance et une dureté plus élevées, de manière à améliorer la trempabilité de l'acier et les performances de traitement thermique de l'acier.Par exemple, l'acier 16Mn est 40% plus élevé que le point de rupture A3 L'acier manganèse 11-14% a une résistance à l'usure très élevée, utilisé dans les pelles, les pelles, les revêtements de broyeur à boulets, etc. L'augmentation du manganèse réduit la résistance à la corrosion et les performances de soudage de l'acier.

4. P

En général, le phosphore est un élément nocif dans l'acier, ce qui augmente la fragilité à froid de l'acier, aggrave les performances de soudage, réduit la plasticité et aggrave les performances de pliage à froid.Par conséquent, il est généralement nécessaire que la teneur en phosphore de l'acier soit moins de 0,045%.

5. S

Le soufre est également un élément nocif en général.Il provoque la fragilité à chaud de l'acier, réduit sa ductilité et sa ténacité, et provoque des fissures pendant le forgeage et le laminage.Le soufre nuit également aux propriétés de soudage, réduisant la résistance à la corrosion.Par conséquent, la teneur en soufre est généralement moins de 0,055% et la qualité de l'acier est inférieure à 0,04%. L'ajout de 0,08% à 0,2% de soufre à l'acier peut améliorer l'usinabilité. Il est généralement appelé acier à coupe libre.

6. Cr

Dans l'acier de construction et l'acier à outils, le chrome peut améliorer considérablement la résistance, la dureté et la résistance à l'usure, mais en même temps réduire la plasticité et la ténacité. Le chrome peut améliorer la résistance à l'oxydation et la résistance à la corrosion de l'acier, c'est donc un élément d'alliage important de l'acier inoxydable et de l'acier résistant à la chaleur.

7. Ni

Le nickel peut améliorer la résistance de l'acier tout en conservant une bonne plasticité et ténacité. Le nickel a une résistance élevée à la corrosion aux acides et aux alcalis, à la rouille et à la chaleur à haute température. Cependant, comme le nickel est une ressource rare, d'autres éléments d'alliage devraient être utilisés à la place de l'acier au nickel-chrome.

8. Mo

Le molybdène peut affiner les grains d'acier, améliorer la trempabilité et la résistance thermique, et maintenir une résistance et une résistance au fluage suffisantes à haute température (contrainte à long terme à haute température, déformation, appelée fluage). L'ajout de molybdène à l'acier de construction peut améliorer les propriétés mécaniques. La fragilité de l'acier allié causée par le feu peut également être limitée. La rougeur peut être améliorée dans l'acier à outils.

9. Ti

Le titane est un puissant désoxydant en acier. Il peut rendre la structure interne de l'acier compacte, affiner la résistance du grain, réduire la sensibilité au vieillissement et la fragilité au froid. Améliorez les performances de soudage. La corrosion intergranulaire peut être évitée en ajoutant du titane approprié à l'acier inoxydable austénitique CR 18 Ni 9.

10. V

Le vanadium est un bon désoxydant pour l'acier. L'ajout de 0,5% de vanadium à l'acier peut affiner le grain de la structure et améliorer la résistance et la ténacité. Le carbure formé par le vanadium et le carbone peut améliorer la résistance à la corrosion par l'hydrogène à haute température et pression.

11. W

Le tungstène est un élément en alliage noble avec un point de fusion élevé et un rapport élevé. Le carbure de tungstène formé de tungstène et de carbone a une dureté et une résistance à l'usure élevées. Lorsque du tungstène est ajouté à l'acier à outils, la dureté rouge et la résistance à la chaleur peuvent être considérablement améliorées, ce qui peut être utilisé comme outils de coupe et matrices de forgeage.

12. Nb

Le niobium peut affiner les grains, réduire la sensibilité à la surchauffe et la fragilité de l'acier, augmenter la résistance, mais la plasticité et la ténacité diminuent. L'ajout de niobium à l'acier faiblement allié ordinaire peut améliorer la résistance à la corrosion atmosphérique et à la corrosion par l'hydrogène, l'azote et l'ammoniac à haute température. Le niobium peut améliorer les performances de soudage. L'ajout de niobium à l'acier inoxydable austénitique peut empêcher la corrosion intergranulaire.

13. Co

Le cobalt est un métal précieux rare, qui est souvent utilisé dans les aciers et alliages spéciaux, tels que l'acier chaud et les matériaux magnétiques.

14. Cu

L'acier fabriqué à partir du minerai de Daye dans WISCO contient souvent du cuivre. Le cuivre peut améliorer la résistance et la ténacité, en particulier la corrosion atmosphérique. L'inconvénient est qu'il est facile de produire une fragilisation à chaud pendant le travail à chaud et que la plasticité de la teneur en cuivre supérieure à 0,5% est considérablement réduite. Lorsque la teneur en cuivre est inférieure à 0,50%, il n'y a aucun effet sur la soudabilité.

15. Al

L'aluminium est un désoxydant couramment utilisé dans l'acier. L'ajout d'une petite quantité d'aluminium dans l'acier peut affiner le grain et améliorer la ténacité aux chocs, comme l'acier 08Al pour la tôle d'emboutissage profond. L'aluminium a également une résistance à l'oxydation et une résistance à la corrosion. Lorsque l'aluminium est utilisé avec le chrome et le silicium, il peut améliorer considérablement la résistance au pelage à haute température et la résistance à la corrosion à haute température de l'acier. L'inconvénient de l'aluminium est qu'il affecte les performances de travail à chaud, les performances de soudage et les performances de coupe de l'acier.

16. B

La compacité, la propriété de laminage à chaud et la résistance de l'acier peuvent être améliorées en ajoutant une petite quantité de bore dans l'acier.

17. N

L'azote peut améliorer la résistance, la ténacité à basse température et la soudabilité de l'acier, et augmenter la sensibilité au vieillissement.

18. Xt

Les éléments de terres rares se réfèrent à 15 éléments de lanthanides avec des numéros atomiques de 57 à 71 dans le tableau périodique des éléments. Ces éléments sont tous des métaux, mais leurs oxydes sont très similaires à la "Terre", ils sont donc souvent appelés terres rares. L'ajout de réactif à l'acier peut modifier la composition, la forme, la distribution et les propriétés des inclusions dans l'acier, améliorant ainsi diverses propriétés de l'acier, telles que la ténacité, la soudabilité et les performances de travail à froid. L'ajout de terre rare à l'acier de charrue peut améliorer la résistance à l'usure.

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