เหล็กกล้าโลหะผสมสูง: คำอธิบาย เทคโนโลยีการเชื่อม การทำเครื่องหมายและคุณลักษณะ

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

ในสมัยของเรานั้น เป็นการยากที่จะประเมินค่าความสำคัญของผลิตภัณฑ์โลหะผสมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม การก่อสร้าง การผลิตเครื่องใช้ในครัวเรือน ของใช้ในครัวเรือน แต่เหล็กโลหะผสมสมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ หากปราศจากอุตสาหกรรมจำนวนมาก (วิศวกรรม ปิโตรเคมี พลังงาน อาหาร การผลิตโครงสร้างพิเศษ จุดประสงค์หลักคือการทำงานในสภาวะก้าวร้าว) จะไม่สามารถทำหน้าที่พื้นฐานได้

มีคำถามทั่วไปว่า เหล็กอัลลอยคืออะไร โลหะผสมของมันคืออะไร? การจำแนกประเภทขององค์ประกอบการผสมคืออะไร? ลักษณะและคุณสมบัติของเหล็กอัลลอยด์สูงมีอะไรบ้าง? เราจะพยายามตอบคำถามเหล่านี้และคำถามอื่นๆ ให้ครบถ้วนที่สุดในบทความของเรา

เหล็กโลหะผสมคืออะไร

เรามาดูกันก่อนว่าโลหะนี้คืออะไร โลหะผสมsteel – โลหะผสมของเหล็กและคาร์บอนซึ่งมีองค์ประกอบพิเศษที่ส่งผลต่อคุณสมบัติทางกลหรือทางกายภาพหลักของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของอุตสาหกรรมโลหการ องค์ประกอบที่เพิ่มเข้าไปในองค์ประกอบหลักของโลหะผสมเรียกว่าองค์ประกอบการผสม โครเมียม นิเกิล วาเนเดียม แมงกานีส ทองแดง เป็นกลุ่มหลัก

ประเภทเหล็ก

มีการจัดประเภทขององค์ประกอบการผสมตามเปอร์เซ็นต์ในโลหะผสม:

• เหล็กโลหะผสมสูง – 10-50%.
• ผสมปานกลาง – 2, 5-10%.
• อัลลอยต่ำ – สูงถึง 2.5%.

ประเภท: เหล็กกล้าอัลลอยสูง โลหะผสม

ลองพิจารณาจุดที่น่าสนใจอีกจุดหนึ่งกัน เหล็กอัลลอยด์สูงและโลหะผสมยังมีการจำแนกประเภท แต่ละประเภทต่อไปนี้มีผลบังคับใช้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ:

• เหล็กทนความร้อนหรือทนความร้อน
• ทนต่อการกัดกร่อน

แยกประเภทต่อไปนี้ตามเปอร์เซ็นต์ขององค์ประกอบการผสม:

• เหล็กโครเมียมแมงกานีส
• โครเมียม-นิกเกิล.
• Chrome.

การใช้เหล็กอัลลอยด์สูง

โลหะนี้ใช้ที่ไหน? เหล็กกล้าผสมสูงและโลหะผสมของเหล็กอัลลอยด์เป็นส่วนประกอบสำคัญในการผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ อุตสาหกรรมต่อไปนี้ทำไม่ได้หากไม่มีพวกเขา:

• เคมี.
• อุตสาหกรรมน้ำมัน
• วิศวกรรม
• ก่อสร้าง
• การผลิตโครงสร้างที่มีจุดประสงค์หลักเพื่อทำงานในสภาวะที่รุนแรง (อุณหภูมิสูงลดลง)

การเพิ่มองค์ประกอบการผสมทำให้สามารถบรรลุคุณสมบัติทางกลบางอย่างได้ ดังนั้นจึงใช้เหล็กอัลลอยด์สูงเป็นส่วนประกอบที่ทนต่อความหนาวเย็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งมักพบโลหะนี้ในงานวิศวกรรมเครื่องกล ที่นิยมมากที่สุดคือเหล็กกล้าออสเทนนิติกอัลลอยด์สูง ซึ่งส่วนประกอบที่เป็นโลหะผสมมีสัดส่วนประมาณ 55% และส่วนที่เหลือเป็นเหล็ก โครเมียม (ประมาณ 18%) นิกเกิล (8%) การผสมส่วนประกอบที่มีส่วนประกอบคล้ายคลึงกันกำหนดวัตถุประสงค์เพิ่มเติมของผลิตภัณฑ์ที่ผลิต

การใช้สแตนเลส

เหล็กโลหะผสมสูงที่ทนต่อการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมของแก๊สหรือกรดอัลคาไลน์ ความแตกต่างที่มีลักษณะเฉพาะคือปริมาณคาร์บอนลดลง - ประมาณ 0.12% การผสมเพิ่มเติมและการอบชุบด้วยความร้อนทำให้สามารถรับโลหะผสมพิเศษที่สามารถทนต่อสภาวะที่รุนแรงของสภาพแวดล้อมของก๊าซหรือโลหะเหลว

การใช้เหล็กที่มีทังสเตนหรือโมลิบดีนัมที่ระดับ 7% และโบรอนช่วยให้คุณทำงานที่อุณหภูมิสูงถึง 1100 องศา ทังสเตนและโมลิบดีนัมเป็นองค์ประกอบที่ทำให้แข็งตัว ซิลิคอนหรืออะลูมิเนียมถูกเพิ่มเป็นองค์ประกอบการผสมเพื่อเพิ่มความทนทานต่อตะกรันของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตขึ้น การออกแบบดังกล่าวสามารถใช้เป็นองค์ประกอบความร้อนหรือเตาอบได้

ลักษณะสำคัญของโลหะ

มีเหล็กอัลลอยด์สูงคุณสมบัติและลักษณะที่ช่วยให้สามารถใช้ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตได้กว้างขึ้น เหล็กดังกล่าวมีลักษณะดังต่อไปนี้:

• ความแรง (ได้มาจากการอบชุบ)
• ต้านทานการกัดกร่อน
• ต้านทานต่อกระบวนการเปลี่ยนรูป
• พลาสติก (เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอน ความเหนียวมากกว่าหลายเท่า)
• ไม่ใช่แม่เหล็ก (เหล็กที่ใช้ในงานวิศวกรรมเครื่องกล)
• ความยืดหยุ่น
• ชุบแข็ง
• เชื่อมได้

เพราะว่าสูตรอัลลอยด์ต่างกัน คุณสมบัติจึงต่างกัน โครงสร้างสามารถเปลี่ยนแปลงได้ง่ายเนื่องจากการอบชุบด้วยความร้อนและส่วนประกอบที่เป็นโลหะผสม ดังนั้น คุณสามารถรับคุณสมบัติที่ต้องการตามเงื่อนไขของโครงการ ตัวอย่างเช่น เหล็กกล้าโครเมียมอัลลอยด์สูง 18% อาจมีนิกเกิล ซึ่งทำให้สามารถรับความต้านทานการกัดกร่อนและความเปราะเย็นได้

การเชื่อมเหล็กกล้าโลหะผสมสูงทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่สามารถใช้ได้ในทุกสภาพอากาศ ดังนั้น วิธีการเชื่อมด้วยตราประทับช่วยให้สามารถใช้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้ที่อุณหภูมิต่ำอย่างยิ่ง - สูงสุดลบ 253 องศาเซลเซียส การบำบัดพิเศษด้วยซิลิกอนทำให้ได้เฟอร์โรซิไลด์ที่สามารถทำงานในกรดแก่ (ไนตริก ฟอสฟอริกและอื่น ๆ ได้)

เหล็กอัลลอยด์แข็ง สึกกร่อนสูง ดังนั้นวัสดุที่ทนกรดคือ - C15 และ C17 และโครเมียม วาเนเดียม และแมงกานีสเพิ่มขึ้นความต้านทานการสึกหรอของโลหะผสม

ประเภทเหล็กโลหะผสมสูงตามคุณสมบัติทางความร้อน

ตามลักษณะทางความร้อน มีการจัดประเภทดังต่อไปนี้:

• Platinite (EN42) - ใช้สำหรับการผลิตอิเล็กโทรดที่ใช้ในหลอดไส้ ทั้งนี้เป็นเพราะสัมประสิทธิ์การขยายตัวเท่ากับค่าสัมประสิทธิ์ของแก้ว
• Elinvar (Х8Н36) - เหมาะสำหรับสปริงนาฬิกาและอุปกรณ์วัด เนื่องจากโมดูลัสยืดหยุ่นจะคงที่และไม่ยุบตัวที่อุณหภูมิตั้งแต่ -50 ถึง +100 องศาเซลเซียส
• Invar (I36) - ใช้สำหรับการผลิตมาตรฐาน องค์ประกอบการสอบเทียบ เนื่องจากสัมประสิทธิ์การขยายตัวเป็นศูนย์

คุณสมบัติที่น่าสนใจของเหล็กที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (เฉพาะเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีโลหะผสมสูง) คือแม่เหล็ก ดังนั้นโลหะประเภทที่ไม่ใช่แม่เหล็กและแม่เหล็กจึงมีความโดดเด่น โดยแรกจะแบ่งออกเป็นชนิดย่อยที่อ่อนนุ่มและเป็นแม่เหล็ก ในขณะที่ชนิดหลังมีโคบอลต์ โครเมียม

GOST: เหล็กกล้าอัลลอยสูง

ข้อกำหนดสำหรับโลหะที่แข็งแรงและโลหะผสมที่ทนความร้อนดังกล่าวได้รับการควบคุมโดยมาตรฐานพิเศษ คือ GOST 5632-72

เกรดเหล็กโลหะผสมสูง

เกรดเหล็กต่อไปนี้เป็นที่นิยมและเป็นที่รู้จักมากที่สุด:

• เฟอริติก: 15X28, 12X17, 08X18T1, 15X25T, 08X18Tch, 10X13SYU.
• ออสเทนนิติก-มาร์เทนซิติก: 07X16H6, 08X17H5M3, 08X17H6T, 09X17H7Yu1.
• ออสเทนนิติก-เฟอริติก: 08X21H6M2T, 08X22H6T, 08X20H14C2, 20X23H13, 12X21H5T, 03X22H6M2.
• มาร์เทนไซต์-เฟอริติก: 12X13, 18X12VMBFR, 14X17H2, 15X12VNMF.
• อรัส: 05Х18Н10Т, 45Х22Н4М3, 45Х14НМВ2М, 10Х14Г14Н4Т, 03Х18Н20Т, 08Х16Н13М2Б, 12Х18Н12Т, 03Х18Н12, 03Х16Н15М3Б, 10Х14Г14Н4Т, 03Х18Н20Т, 08Х16Н13М2Б, 12Х18Н12Т, 03Х18Н12, 03Х16Н15М3Б, 10ХТ11Н23Х18ННХ.

การใช้เกรดเหล็กอัลลอย:

• 40X13, 30X13 - ใช้สำหรับเข็มคาร์บูเรเตอร์ สปริงขนส่ง เครื่องมือผ่าตัด
• 12X17 เป็นเหล็กกล้าเกรดสูงที่ใช้ทำเครื่องใช้ในครัวหรือของใช้ในครัวเรือน
• 20X13, 12X13, 08X13 - ใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนของการติดตั้งไฮดรอลิก โครงสร้างที่ทำงานในสภาวะที่ก้าวร้าวเล็กน้อย
• 95X18 - ใช้สำหรับการผลิตตลับลูกปืนที่มีความแข็งสูง