+86-510-83958900

Peran Elemen Paduan dalam Baja (Bagian 2)

May 03, 2022

8. Zirkonium(Zr) Zirkonium adalah pembentuk karbida yang kuat, dan perannya dalam baja mirip dengan niobium, tantalum, dan vanadium. Menambahkan sejumlah kecil zirkonium memiliki efek menghilangkan gas, memurnikan, dan memurnikan biji-bijian, yang bermanfaat bagi kinerja baja pada suhu rendah dan meningkatkan kinerja injakan. batang berlapis krom

9. Kobalt(Co) Kobalt banyak digunakan dalam baja dan paduan khusus. Baja berkecepatan tinggi yang mengandung kobalt memiliki kekerasan suhu tinggi yang tinggi. Menambahkan molibdenum ke baja maraging pada saat yang sama dapat memperoleh kekerasan sangat tinggi dan sifat mekanik komprehensif yang baik. Selain itu, kobalt juga merupakan elemen paduan yang penting dalam baja yang kuat secara termal dan material magnetik. Kobalt dapat mengurangi kekerasan baja, jadi menambahkannya ke baja karbon saja akan mengurangi sifat mekanik komprehensif setelah pendinginan dan tempering. Cobalt dapat memperkuat ferit. Ketika ditambahkan ke baja karbon, dapat meningkatkan kekerasan, titik luluh, dan kekuatan tarik baja dalam keadaan anil atau normal. menurun dengan meningkatnya kandungan kobalt. Karena sifat anti-oksidasinya, kobalt digunakan dalam baja tahan panas dan paduan tahan panas. Turbin gas paduan berbasis kobalt menunjukkan peran uniknya. batang piston

10. Silikon (Si) Silikon dapat larut dalam ferit dan austenit untuk meningkatkan kekerasan dan kekuatan baja, perannya adalah yang kedua setelah fosfor, dan lebih kuat dari mangan, nikel, kromium, tungsten, molibdenum, vanadium dan elemen lainnya. Namun, ketika kandungan silikon melebihi 3 persen, plastisitas dan ketangguhan baja akan berkurang secara signifikan. Silikon dapat meningkatkan batas elastis, kekuatan luluh dan rasio luluh (σs/σb), dan kekuatan lelah dan rasio kelelahan (σ-1/σb) baja. Ini karena silikon atau baja silikon-mangan dapat digunakan sebagai baja pegas. Silikon dapat mengurangi densitas, konduktivitas termal, dan konduktivitas listrik baja. Ini dapat mempromosikan pengerasan butir ferit dan mengurangi koersivitas. Ada kecenderungan untuk mengurangi anisotropi kristal, membuat magnetisasi mudah dan mengurangi magnetoresistance, yang dapat digunakan untuk menghasilkan baja listrik, sehingga kehilangan magnetoresistance lembaran baja silikon rendah. Silikon dapat meningkatkan permeabilitas magnet ferit, sehingga lembaran baja memiliki induksi magnet yang lebih tinggi di medan magnet yang lebih lemah. Tetapi silikon mengurangi induksi magnetik baja di bawah medan magnet yang kuat. Silikon memiliki daya deoksidasi yang kuat, sehingga mengurangi efek penuaan magnetik besi. Ketika baja yang mengandung silikon dipanaskan dalam atmosfer pengoksidasi, lapisan film SiO2 akan terbentuk di permukaan, sehingga meningkatkan ketahanan oksidasi baja pada suhu tinggi. Silikon dapat mendorong pertumbuhan kristal kolumnar pada baja tuang dan mengurangi plastisitas. Jika baja silikon mendingin dengan cepat saat dipanaskan, karena konduktivitas termal yang rendah, perbedaan suhu antara bagian dalam dan luar baja besar, sehingga akan pecah. Silikon dapat mengurangi kemampuan las baja. Karena silikon memiliki kemampuan pengikatan yang lebih kuat dengan oksigen daripada besi, mudah untuk menghasilkan silikat dengan leleh rendah selama pengelasan, yang meningkatkan fluiditas terak dan logam cair, menyebabkan percikan, dan memengaruhi kualitas pengelasan. Silikon adalah deoksidator yang baik. Saat mendeoksidasi dengan aluminium, menambahkan sejumlah silikon yang sesuai dapat meningkatkan laju deoksidasi secara signifikan. Ada sejumlah silikon sisa dalam baja, yang dibawa masuk sebagai bahan mentah selama pembuatan besi dan baja. Dalam baja mendidih, silikon terbatas<0.07%, and="" when="" intentionally="" added,="" ferrosilicon="" is="" added="" during="" steelmaking.="" hollow="">

11. Mangan(Mn) Mangan adalah deoksidizer dan desulfurizer yang baik. Baja umumnya mengandung mangan dalam jumlah tertentu, yang dapat menghilangkan atau melemahkan kerapuhan panas baja yang disebabkan oleh belerang, sehingga meningkatkan kemampuan pengerjaan panas baja. Larutan padat yang dibentuk oleh mangan dan besi meningkatkan kekerasan dan kekuatan ferit dan austenit pada baja; pada saat yang sama, itu adalah elemen yang dibentuk oleh karbida, dan memasuki sementit untuk menggantikan sebagian atom besi. Mangan mengurangi suhu transformasi kritis dalam baja. Ini memainkan peran pemurnian perlit dan secara tidak langsung meningkatkan kekuatan baja perlit. Mangan berada di urutan kedua setelah nikel dalam kemampuannya menstabilkan austenit dan juga sangat meningkatkan kemampuan pengerasan baja. Berbagai baja paduan telah dibuat dari mangan dengan kandungan tidak lebih dari 2 persen dan elemen lainnya. Mangan memiliki karakteristik sumber daya yang melimpah dan kinerja yang beragam, dan telah banyak digunakan, seperti baja struktural karbon dan baja pegas dengan kandungan mangan tinggi. Pada baja tahan aus karbon tinggi dan mangan tinggi, kandungan mangan dapat mencapai 10 persen hingga 14 persen, dan memiliki ketangguhan yang baik setelah perawatan larutan. Ketika dideformasi oleh benturan, lapisan permukaan akan diperkuat karena deformasi, dan memiliki ketahanan yang tinggi terhadap abrasi. Mangan dan belerang membentuk MnS dengan titik leleh yang lebih tinggi, yang dapat mencegah penggetasan panas yang disebabkan oleh FeS. Mangan memiliki kecenderungan untuk meningkatkan kekasaran butiran baja dan kepekaan terhadap kerapuhan temper. Pendinginan yang tidak tepat setelah peleburan, pengecoran dan penempaan akan mudah menimbulkan bercak putih pada baja. batang piston hidrolik

12. Aluminium(Al) Aluminium terutama digunakan untuk deoksidasi dan penyempurnaan butir. Dalam baja nitridasi, ini mendorong pembentukan lapisan nitridasi yang keras dan tahan korosi. Aluminium dapat menghambat penuaan baja karbon rendah dan meningkatkan ketangguhan baja pada suhu rendah. Ketika kandungannya tinggi, ketahanan oksidasi baja dan ketahanan korosi pada asam pengoksidasi dan gas H2S dapat ditingkatkan, dan sifat listrik dan magnetik baja dapat ditingkatkan. Aluminium memiliki efek penguatan larutan padat yang hebat pada baja, yang meningkatkan ketahanan aus, kekuatan lelah, dan sifat mekanik inti dari baja karburasi. Paduan aluminium-besi-kromium-aluminium yang mengandung aluminium memiliki sifat resistansi yang hampir konstan dan ketahanan oksidasi yang sangat baik pada suhu tinggi, dan cocok untuk bahan paduan elektro-metalurgi dan kabel resistansi kromium-aluminium. Ketika beberapa baja dideoksidasi, jika jumlah aluminiumnya terlalu banyak, baja tersebut akan memiliki struktur yang tidak normal dan kecenderungan untuk mendorong grafitisasi baja. Pada baja feritik dan perlitik, ketika kandungan aluminiumnya tinggi, kekuatan dan ketangguhannya pada suhu tinggi akan berkurang, dan ini akan membawa beberapa kesulitan pada peleburan dan pengecoran.

13. Tembaga (Cu) Peran utama tembaga dalam baja adalah untuk meningkatkan ketahanan korosi atmosfir baja paduan rendah biasa, terutama bila digunakan dalam kombinasi dengan fosfor, menambahkan tembaga juga dapat meningkatkan rasio kekuatan dan hasil baja tanpa mempengaruhi secara negatif kinerja pengelasan. Baja rel (U-Cu) mengandung 0.20 persen hingga 0.50 persen tembaga, selain ketahanan aus, umur ketahanan korosinya adalah 2-5 kali lipat dari rel baja karbon biasa. Ketika kandungan tembaga melebihi 0,75 persen, efek penguatan penuaan dapat dihasilkan setelah perawatan larutan dan penuaan. Ketika kandungannya rendah, efeknya mirip dengan nikel, tetapi lebih lemah. Ketika kontennya tinggi, itu tidak menguntungkan untuk pemrosesan deformasi panas, yang mengarah ke embrittlement tembaga selama pemrosesan deformasi panas. 2 persen hingga 3 persen tembaga dalam baja tahan karat austenitik dapat memiliki ketahanan korosi terhadap asam sulfat, asam fosfat dan asam klorida dan stabilitas terhadap korosi tegangan.

14. Boron(B) Fungsi utama boron dalam baja adalah untuk meningkatkan kemampukerasan baja, sehingga menghemat logam langka lainnya, seperti nikel, kromium, molibdenum, dll. Untuk tujuan ini, kandungannya umumnya ditentukan dalam kisaran 0.001 persen menjadi 0.005 persen . Itu dapat menggantikan 1,6 persen nikel, 0,3 persen kromium atau 0,2 persen molibdenum. Perlu dicatat bahwa molibdenum dapat diganti dengan boron, karena molibdenum dapat mencegah atau mengurangi kerapuhan temper, sedangkan boron memiliki sedikit kecenderungan untuk meningkatkan kerapuhan temper, sehingga tidak dapat digunakan. Boron sepenuhnya menggantikan molibdenum. Menambahkan boron ke baja karbon karbon sedang dapat sangat meningkatkan sifat baja dengan ketebalan lebih dari 20mm setelah pendinginan dan penempaan karena peningkatan kemampuan pengerasan. Oleh karena itu, baja 40B dan 40MnB dapat digunakan sebagai pengganti 40Cr, dan baja 20Mn2TiB dapat digunakan sebagai pengganti baja karburasi 20CrMnTi. Namun, karena efek boron melemah atau bahkan menghilang dengan meningkatnya kandungan karbon dalam baja, ketika memilih baja karburasi yang mengandung boron, harus diperhatikan bahwa setelah bagian-bagian tersebut dikarburasi, kemampuan pengerasan lapisan karburasi akan lebih rendah. daripada inti. Fitur permeabilitas ini.

15. Tanah Jarang(Re) Secara umum, unsur tanah jarang mengacu pada unsur lantanida (15) dengan nomor atom dari 57 sampai 71 dalam tabel periodik, ditambah skandium No. 21 dan yttrium No. 39, total 17 unsur. Sifatnya dekat dan tidak mudah dipisahkan. Unsur tanah jarang campuran yang tidak terpisahkan relatif murah, dan unsur tanah jarang dapat meningkatkan plastisitas dan ketangguhan impak baja tempa, terutama pada baja tuang. Ini dapat meningkatkan ketahanan creep dari paduan elektrotermal baja tahan panas dan superalloy. Elemen tanah jarang juga dapat meningkatkan ketahanan oksidasi dan korosi baja. Efek ketahanan oksidasi melebihi elemen seperti silikon, aluminium, dan titanium. Ini dapat meningkatkan fluiditas baja, mengurangi inklusi non-logam, dan membuat struktur baja padat dan murni. Menambahkan elemen tanah jarang yang sesuai ke baja paduan rendah biasa memiliki efek deoksidasi dan desulfurisasi yang baik, meningkatkan ketangguhan impak (terutama ketangguhan suhu rendah), dan meningkatkan sifat anisotropik. Unsur tanah jarang meningkatkan ketahanan oksidasi paduan dalam paduan Fe-Cr-Al, mempertahankan butiran halus baja pada suhu tinggi, dan meningkatkan kekuatan suhu tinggi, sehingga secara signifikan meningkatkan umur paduan elektrotermal.

16. Nitrogen (N) Nitrogen dapat digunakan sebagian dalam besi, dan memiliki efek penguatan larutan padat dan peningkatan kemampuan pengerasan, tetapi tidak signifikan. Karena pengendapan nitrida pada batas butir, kekuatan suhu tinggi dari batas butir dapat ditingkatkan, dan kekuatan mulur baja dapat ditingkatkan. Dikombinasikan dengan elemen lain dalam baja, ia memiliki efek pengerasan presipitasi. Ketahanan korosi baja tidak signifikan, tetapi setelah nitridasi permukaan baja, tidak hanya meningkatkan kekerasan dan ketahanan ausnya, tetapi juga meningkatkan ketahanan korosi secara signifikan. Nitrogen sisa dalam baja ringan dapat menyebabkan kerapuhan usia.

17. Belerang(S) Peningkatan kandungan belerang dan mangan dapat meningkatkan machinability baja. Dalam baja free-cutting, belerang ditambahkan sebagai elemen yang bermanfaat. Belerang terpisah secara serius dalam baja. Memburuknya kualitas baja, pada suhu tinggi, mengurangi plastisitas baja, merupakan elemen berbahaya yang ada dalam bentuk FeS dengan titik leleh yang lebih rendah. Titik leleh FeS saja hanya 1190 derajat , sedangkan suhu eutektik yang membentuk eutektik dengan besi dalam baja lebih rendah lagi, hanya 988 derajat . Ketika baja mengeras, besi sulfida berkumpul di batas butir primer. Ketika baja digulung pada 1100-1200 derajat , FeS pada batas butir akan meleleh, yang sangat melemahkan gaya ikatan antar butir, mengakibatkan penggetasan baja yang panas, jadi belerang harus dikontrol dengan ketat. Umumnya dikontrol pada 0.020 persen hingga 0,050 persen . Untuk mencegah kerapuhan akibat belerang, mangan yang cukup harus ditambahkan untuk membentuk MnS dengan titik leleh yang lebih tinggi. Jika laju alir pada baja terlalu tinggi, pori dan porositas akan terbentuk pada logam yang dilas akibat pembentukan SO2 selama pengelasan.

18. Fosfor (P) Fosfor memiliki efek penguatan larutan padat yang kuat dan efek pengerasan kerja dingin pada baja. Menambahkannya sebagai elemen paduan pada baja struktural paduan rendah dapat meningkatkan kekuatan dan ketahanan korosi atmosfer baja, tetapi mengurangi kinerja stempel dinginnya. Penggunaan gabungan fosfor, belerang dan mangan dapat meningkatkan kinerja pemotongan baja dan meningkatkan kualitas permukaan benda kerja. Ini digunakan untuk baja free-cutting, jadi baja free-cutting mengandung fosfor yang relatif tinggi. Fosfor digunakan dalam ferit. Meskipun dapat meningkatkan kekuatan dan kekerasan baja, kerugian terbesar adalah segregasi yang serius, yang meningkatkan kerapuhan temper, secara signifikan meningkatkan plastisitas dan ketangguhan baja, dan menyebabkan baja mudah rapuh selama pengerjaan dingin. fenomena rapuh". Fosfor juga berdampak buruk pada kemampuan las. Fosfor adalah elemen berbahaya dan harus dikontrol dengan ketat, dan kandungan umumnya tidak lebih dari 0.03 persen hingga 0,04 persen .

19. Karbon(C) Karbon adalah unsur paduan utama dari material baja, sehingga material baja juga dapat disebut paduan besi-karbon. Fungsi utama karbon dalam baja adalah untuk membentuk struktur larutan padat dan meningkatkan kekuatan baja, seperti struktur ferit dan austenit, yang semuanya larut dalam karbon; pembentukan struktur karbida dapat meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus baja. Oleh karena itu, karbon dalam baja, semakin tinggi kandungan karbonnya, semakin tinggi kekuatan dan kekerasan baja tersebut, tetapi plastisitas dan ketangguhannya juga akan menurun; sebaliknya, semakin rendah kandungan karbon, semakin tinggi plastisitas dan ketangguhan baja, dan kekuatannya, kekerasannya juga akan menurun.

  

Sebagai produsen produk baja profesional, Jiangsu New Heyi Machinery Co, Ltd memiliki pengalaman lebih dari 20 tahun, batang pengerasan induksi, batang baja paduan mikro, poros krom dan batang berongga hidrolik juga merupakan produk penjualan panas kami, jika Anda memiliki pertanyaan, jangan ragu untuk menghubungi kami.



Kirim permintaan