Charakterystyka stopów żelaza, właściwości, przykłady

The Stopy żelaza są to jednorodne kombinacje zasadniczo żelaza, do którego dodaje się węgiel.

Spośród najczęściej stosowanych metali, głównie stopowych, są: żelazo (Fe), miedź (Cu), chrom (Cr), cynk (Zn), aluminium (Al), tytan (Ti), nikiel (Ni), kobalt (Co) ), Mangan (Mn), cyna (Sn), magnez (Mg), ołów (Pb) i molibden (Mo).

Metale i ich stopy są podzielone na 2 grupy: (1) żelazne, oparte na żelazie i (2) nieżelazne, wszystkie inne.

Charakterystyka stopów żelaza

Stopy o zawartości węgla poniżej 2% (C) są klasyfikowane jako stale, podczas gdy stopy o zawartości większej niż 2% C są znane jako żeliwo lub żeliwo.

W odlewach, jak sama nazwa wskazuje, żeliwa są produkowane głównie jako odlewy. Z drugiej strony, w stalach są one najczęściej wytwarzane jako produkty zdeformowane i ukształtowane po formowaniu.

W żeliwie preferowaną postacią węgla jest grafit elementarny, natomiast w stali węgiel zwykle występuje w połączeniu z innymi pierwiastkami metalicznymi.

Zastosowania stopów żelaza

Przemysł stalowy dzieli się na liczne gałęzie w zależności od jego zastosowania:

- Stale do zwykłego węgla, z wykorzystaniem głównie w konstrukcjach budynków i urządzeń technicznych.

- Stale nierdzewne na części maszyn, sztućce lub instrumenty medyczne.

- Stale na narzędzia, do których dodawane są inne związki, aby stały się bardziej odporne.

Wpływ pierwiastków stopowych na stopy żelaza

Wpływ pierwiastków stopowych na stopy żelaza zależy od rodzaju łączonego pierwiastka.

- Węgiel jest głównym elementem utwardzającym.

- Mangan przyczynia się do wytrzymałości i wytrzymałości oraz usuwa nadmiar siarki, aby zwiększyć łatwość pracy na gorąco.

- Krzem jest głównym odtleniaczem.

- Aluminium jest używane do zakończenia reakcji odtleniania.

- Fosfor jest głównie zanieczyszczeniem, zmniejsza odporność i ciągliwość.

- Siarka działa tylko w celu zwiększenia obrabialności, ale w większości przypadków jest tak niepożądana jak fosfor.

- Miedź jest dodawana w celu zwiększenia odporności na korozję atmosferyczną.

- Kobalt zwiększa twardość i poprawia spójność cięcia materiału, zapewniając stabilność właściwości w wysokich temperaturach.

- Nikiel jest dodawany w celu zwiększenia wytrzymałości na rozciąganie.

- Wolfram zapewnia wysoką wytrzymałość, odporność na korozję i wysokie temperatury.

Ogólnie połączenie 2 lub więcej pierwiastków stopowych nadaje lepsze właściwości niż oddzielnie.

Stale Cr-Ni charakteryzują się dobrymi właściwościami hartowniczymi i doskonałą ciągliwością, podczas gdy stale Cr-Ni-Mo rozwijają się jeszcze lepiej, ale z niewielkim spadkiem plastyczności.

W przypadku przemysłu chemicznego, w którym ściśle wymagany jest proces wymiany ciepła, obowiązkowe jest stosowanie sprzętu, który spełnia tę funkcję.

Najczęściej używane urządzenia to wymienniki z podwójną rurą lub rurą i płaszczem. Materiał rur jest wykonany głównie ze zwykłej stali węglowej, ze względu na niski koszt na rynku i wysoką przewodność cieplną do transportu ciepła.

Odnośniki bibliograficzne

1. Właściwości materiałów. [Dokument online]. Dostępne pod adresem: materiales23.blogspot.com
2. Stopy [Dokument online]. Dostępne pod adresem: es.wikipedia.org. Źródło: 08 grudnia 2017 r.
3. Guanipa, V. (2011) Wybór materiałów inżynierskich. (Druga edycja). Wenezuela Uniwersytet Carabobo.
4. Incropera, F. (1999). Podstawy wymiany ciepła. (Wydanie szóste). Meksyk Artykuł wstępny Pretince Hall Hispanoamericana S.A..