abstrakti
Teräs on seos, joka koostuu raudasta ja C:stä (hiili), Si:stä (piistä), Mn:stä (mangaani), P (fosforista), S:stä (rikistä) ja pienestä määrästä muita alkuaineita. Fe:n (raudan) lisäksi C-pitoisuudella on tärkeä rooli teräksen mekaanisissa ominaisuuksissa. Se on tärkein ja laajimmin käytetty metallimateriaali konepajatekniikassa.
rautametallit ja ei-rautametallit
Rautametallit
Termi "rautametalli" viittaa mihin tahansa rautametalliin (rauta ja rautaseokset), kuten teräs, harkkorauta, rautaseokset, valurauta jne. Teräs ja harkkorauta ovat rautaan perustuvia seoksia, joiden pääalkuaine on hiili. Niitä kutsutaan yhteisesti rauta-hiiliseoksiksi.
Harkkoraudalla tarkoitetaan tuotetta, joka valmistetaan sulattamalla rautamalmia masuunissa ja jota käytetään pääasiassa teräksen sulattamiseen ja valukappaleiden valmistukseen.
Valurauta sulatetaan raudansulatusuunissa valuraudan saamiseksi (nestemäinen, rauta-hiiliseos, jonka hiilipitoisuus on suurempi kuin 2,11 %), ja nestemäinen valurauta kaadetaan valuun. Näin syntyivät valurautaosat.
Ferroseos on metalliseos, joka koostuu raudasta ja piistä, mangaanista, kromista, titaanista ja muista alkuaineista. Ferroseos on yksi teräksen valmistuksen raaka-aineista. Sitä käytetään teräksen hapettumisenpoisto- ja seosainelisäaineena teräksen valmistuksessa.
Rauta-hiiliseoksia, joiden hiilipitoisuus on alle 2,11 %, kutsutaan teräkseksi. Teräs saadaan laittamalla harkkorautaa teräksenvalmistusuuniin ja sulattamalla se tietyn prosessin mukaisesti. Terästuotteita ovat teräsharkot, jatkuvavalettavat aihiot ja erilaisten teräsvalujen suoravalu. Teräksellä tarkoitetaan yleensä terästä, joka on valssattu erilaisiksi terästuotteiksi.
Rautametallit ovat rautapitoisuutensa vuoksi magneettisia, vahvoja ja kovia, ja näitä materiaaleja käytetään yleisesti kotien rakentamisessa, suurissa putkissa, teollisuussäiliöissä ja teknisissä sovelluksissa. Rautametallit sisältävät myös suuria määriä hiiltä ja ovat siksi alttiimpia ruosteelle kosteissa ympäristöissä (lukuun ottamatta ruostumatonta terästä, jonka kromipitoisuus on korkea, ja takorautaa, jonka puhdas rautapitoisuus on korkea).
Nämä metallit ovat yleensä kiinteitä ja kestäviä, mikä tekee niistä hyödyllisiä rakentamisessa ja suunnittelussa. Suuret rakenteet, kuten pilvenpiirtäjät ja sillat, sisältävät rautametalleja. Lisäksi rautametalleja löytyy konteista, teollisuusputkista, autoista, rautateistä ja kodin työkaluista.
Raudaton metalli
Ei-rautametallit viittaavat muihin metalleihin ja seoksiin kuin rautametallien, kuten kupari, tina, lyijy, sinkki, alumiini, messinki, pronssi, alumiiniseokset ja laakeriseokset. Lisäksi kromia, nikkeliä, mangaania, molybdeeniä, kobolttia, vanadiinia, volframia, titaania ja niin edelleen käytetään myös teollisuudessa. Näitä metalleja käytetään pääasiassa metalliseosten lisäaineina parantamaan metallin ominaisuuksia. Niistä volframia, titaania, molybdeeniä jne. käytetään enimmäkseen sementoidun kovametallin valmistukseen leikkaustyökaluja varten.
Yllä olevia ei-rautametalleja kutsutaan teollisiksi metalleiksi jalometallien lisäksi: platina, kulta, hopea jne. ja harvinaiset metallit, mukaan lukien radioaktiivinen uraani, radium jne.
Toisin kuin rautametallit, nämä seokset ovat sitkeitä ja kevyempiä, joten ne sopivat teollisuuteen, jossa vaaditaan lujuutta mutta painorajoitukset täyttyvät, kuten ilmailuteollisuudelle.
Ruostumaton
Lanka
Voi
Kulta
Tällä materiaalilla on erilaisia ominaisuuksia ja se on pääasiassa puhdasta metallia tai metalliseosta ilman rautaa. Magneettisesti ne ovat enimmäkseen ei-magneettisia. Ei-rautametallien, kuten alumiinin, kuparin, lyijyn, sinkin ja tinan, lisäksi mukana ovat myös jalometallit, kuten kulta, hopea jne., ja niitä käytetään yleensä koristetarkoituksiin.Ei-rautametalleja käytetään nykyään rakentamisessa, työkalujen, kaapeleiden, ajoneuvojen moottoreiden, putkien, säiliöiden ja jopa astioiden valmistuksessa.
harkkorautaa, terästä ja takorautaa
teräksestä
Teräs on seosmateriaali, jonka pääalkuaine on rauta, jonka hiilipitoisuus on yleensä alle 2 % ja muita alkuaineita. Kromiteräksen hiilipitoisuus voi olla yli 2 %, mutta yleensä 2 % on teräksen ja valuraudan välinen raja. Tarkkaan ottaen teräs on rauta-hiiliseos, jonka hiilipitoisuus on 0,0218–2,11 %. Yleisesti kutsumme sitä teräkseksi yhdessä raudan kanssa. Sen sitkeyden ja plastisuuden varmistamiseksi hiilipitoisuus ei yleensä ylitä 1,7 %. Raudan ja hiilen lisäksi teräksen pääelementtejä ovat pii, mangaani, rikki, fosfori jne. Muita ainesosia käytetään erottamaan teräksen ominaisuuksia.
|
Hiili (C) |
löytyy kaikista teräksistä ja se on tärkein karkaisuaine, joka auttaa lisäämään teräksen lujuutta. |
|
Kromi (Cr) |
lisää kulutuskestävyyttä, kovuutta ja korroosionkestävyyttä. Metallia, jonka kromipitoisuus on yli 13 %, pidetään ruostumattomana teräksenä. |
|
Mangaani (Mn) |
on tärkeä austeniittista stabiloiva elementti, joka auttaa luomaan tekstuurirakenteita, lisää lujuutta ja lujuutta sekä kulutuskestävyyttä. |
|
Molybdeeni (Mo) |
pidetään hiiltyvänä aineena. Se estää terästä haurastumasta ja säilyttää teräksen lujuuden korkeissa lämpötiloissa. |
|
Nikkeli (Ni) |
säilyttää lujuuden, korroosionkestävyyden ja sitkeyden. |
|
Pii (Si) |
auttaa rakentamaan voimaa. Kuten mangaania, piitä käytetään teräksen valmistuksessa sen lujuuden säilyttämiseksi. |
|
Volframi (W) |
parantaa kulutuskestävyyttä. Volframi sekoitetaan kromin tai mangaanin kanssa sopivassa suhteessa nopean teräksen valmistamiseksi. |
|
Vanadiini (V) |
parantaa kulutuskestävyyttä ja taipuisuutta. |
|
Fosfori (P) |
on haitallinen elementti, joka vähentää teräksen plastisuutta ja sitkeyttä ja aiheuttaa kylmähaurautta. Se voi lisätä merkittävästi teräksen lujuutta ja parantaa ilmakehän korroosion vakautta. Sisällön tulee olla enintään 0,05 %. |
|
rikki (S) |
Normaalisti rikki on haitallinen alkuaine, joka lisää teräksen kuumahaurautta, ja sen pitoisuus tulee rajoittaa alle {{0}}.05 %. Vapaasti leikattavalla teräksellä on kuitenkin korkea rikkipitoisuus, joka voi olla 0,08–0,40%. |
divisioonat
Mieto teräs on helppo hyväksyä eri prosessoinneilla, kuten taontalla, hitsauksella ja leikkauksella, ja sitä käytetään usein ketjujen, niittien, pulttien, akselien jne. valmistukseen.
Keskihiiliteräs sisältää tapetun teräksen (tappiteräs tarkoittaa täysin hapettunutta terästä, eli hapen massaosuus ei ylitä {{0}}.01 %, yleensä välillä {{7} },002 % ja 0,003 %), puoliksi tapettu teräs, kiehuva teräs ja muut tuotteet. Hiilen lisäksi se sisältää myös pienen määrän mangaania (0,70 % ~ 1,20 %). Sillä on erinomainen lämpökäsittely ja leikkausteho, mutta sen hitsausteho on heikko.
Korkeahiilistä terästä kutsutaan usein työkaluteräkseksi, ja sen hiilipitoisuus vaihtelee yli {{0}},60 % ja 1,70 % välillä. Vasarat, sorkkaraudat jne. on valmistettu teräksestä, jonka hiilipitoisuus on 0,75 %; leikkuutyökalut, kuten porat, kalvimet jne., on valmistettu teräksestä, jonka hiilipitoisuus on 0,90–1.00%.Lisäksi rauta-hiiliseoksia, joiden hiilipitoisuus on 2,1–4,5 prosenttia, kutsutaan yleisesti valuraudaksi.
