Уплыў элементаў у сплавах на механічныя ўласцівасці 

Даданне розных металічных элементаў у сплаў можа значна паўплываць на яго механічныя ўласцівасці (такія як трываласць, цвёрдасць, пластычнасць, трываласць, каразійная стойкасць і г.д.).

Ніжэй прыведзены ролі звычайных металічных элементаў у сплавах і іх уплыў на механічныя ўласцівасці:

1. Вуглярод (C)

(1). Выкарыстоўвайце: У асноўным змяшчаецца ў сталі і чыгуне, утвараючы з жалезам карбіды (напрыклад, Fe3C).

(2). Уплыў:

①.Сіла/Цвёрдасць: Падвышанае ўтрыманне вугляроду значна павялічвае цвёрдасць і трываласць (напрыклад, высокавугляродзістай сталі), але празмернае ўтрыманне можа прывесці да далікатнасці.

②. Пластычнасць: Чым вышэй утрыманне вугляроду, тым ніжэй пластычнасць і трываласць.

③. Зварваемасць: Высокавугляродзістай сталь мае дрэнныя зварачныя ўласцівасці.

2. Хром (Cr)

(1). Выкарыстоўвайце: Ключавы элемент для нержавеючай сталі (напрыклад, 304, 316) і інструментальнай сталі.

(2). Уплыў:

①. Устойлівасць да карозіі: Утварае пасіўную аксідную плёнку (Cr2O3) для паляпшэння ўстойлівасці да акіслення і каразійнай стойкасці.

②.Цвёрдасць/трываласць: Утварае карбіды з вугляродам (напрыклад, Cr23C6) для паляпшэння цвёрдасці і зносаўстойлівасці.

③. Прадукцыйнасць пры высокіх тэмпературах: Павышае трываласць пры высокіх тэмпературах (напрыклад, тэрмаўстойлівая сталь).

3. Нікель (Ni)

(1).Прыкладанні: нержавеючая сталь (напрыклад, 304), высокатэмпературныя сплавы (напрыклад, инконель) і ўстойлівыя да карозіі сплавы.

(2). Уплыў:

①. Цвёрдасць: Паляпшае нізкатэмпературную трываласць і пластычнасць (напрыклад, нікелевая сталь для асяроддзяў з нізкімі тэмпературамі).

②. Устойлівасць да карозіі: Павышае ўстойлівасць да кіслот і шчолачаў.

③. Аўстэнітная стабілізацыя: У нержавеючай сталі ён узаемадзейнічае з хромам, утвараючы аўстэнітную структуру (напрыклад, сталь 304).

4. Малібдэн (Mo)

(1).Прыкладанні: высокатрывалая сталь (напрыклад, 4140), нержавеючая сталь (напрыклад, 316) і тэрмаўстойлівыя сплавы.

(2). Уплыў:

①. Трываласць/тэрмаўстойлівасць: Паляпшае трываласць пры высокіх тэмпературах і супраціў паўзучасці.

②. Устойлівасць да карозіі: Павышае ўстойлівасць да хларыднай карозіі (напрыклад, нержавеючая сталь 316).

③. Ачыстка збожжа: Паляпшае прокаливаемость.

5.Марганец (Mn)

(1).Прыкладанні: вугляродзістай сталі (напрыклад, A36), высокатрывалай нізкалегаванай сталі (HSLA) і аўстэнітнай марганцавай сталі (напрыклад, сталі Хэдфілда).

(2). Уплыў:

①. Раскісленне/дэсульфурацыя: Зніжае шкоднае ўздзеянне серы (утварае MnS замест FeS).

②. Загартоўвальнасць: Паляпшае загартоўвальнасць і зносаўстойлівасць (напрыклад, сталь з высокім утрыманнем марганца для каўшоў экскаватараў).

③. Аўстэнітная стабілізацыя: Частковая замена нікеля ў нержавеючай сталі.

6. Крэмній (Si)

(1). Выкарыстанне: Спружынная сталь (напрыклад, 65Mn), электратэхнічная сталь і алюмініевыя сплавы (напрыклад, серыя 4xxx).

(2). Уплыў:

①.Сіла/пругкасць: Паляпшае трываласць і мяжу пругкасці сталі (напрыклад, крамянёва-марганцавай спружыннай сталі).

②.Раскісліцель: Выдаляе кісларод падчас вытворчасці сталі.

③. Магнітныя ўласцівасці: Паляпшае магнітную пранікальнасць электратэхнічнай сталі.

7. Алюміній (Al)

(1). Выкарыстанне: Алюмініевыя сплавы (напрыклад, 6061), высокатэмпературныя сплавы (напрыклад, Fe-Cr-Al) і раскісляльнікі.

(2). Уплыў:

①.Палегчэнне: Зніжае шчыльнасць (алюмініевыя сплавы прыкладна на 2/3 лягчэй сталі).

②. Устойлівасць да карозіі: Утварае ахоўную плёнку Al2O3.

③. Ачыстка збожжа: Душыць рост збожжа ў сталі.

8. Тытан (Ti)

(1).Прыкладанні: Тытанавыя сплавы (напрыклад, Ti-6Al-4V), нержавеючая сталь (напрыклад, 321) і высокатэмпературныя сплавы.

(2). Уплыў:

①. Суадносіны трываласці і вагі: Тытанавыя сплавы валодаюць надзвычай высокай удзельнай трываласцю.

②. Устойлівасць да карозіі: Супраціўляецца марской вадзе і хларыднай карозіі.

③. Адукацыя карбіду: Фіксуе вуглярод у сталі для прадухілення міжкрысталічнай карозіі (напрыклад, нержавеючая сталь 321).

9.Медзь (Cu)

(1).Прыкладанні: Латунь (Cu-Zn), бронза (Cu-Sn) і сталі, якія ўмацоўваюцца ападкамі (напрыклад, 17-4PH).

(2). Уплыў:

①. Устойлівасць да карозіі: Паляпшае ўстойлівасць да атмасфернай карозіі (напрыклад, сталь).

②.Электрычная/цеплаправоднасць: Медныя сплавы валодаюць выдатнай электраправоднасцю.

③. Умацаванне ападкаў: Утварае фазу ε-Cu ў сталі (напрыклад, нержавеючая сталь 17-4PH).

10. Ванадый (V)

(1).Прыкладанні: Інструментальныя сталі (напрыклад, D2), высокатрывалыя нізкалегіраваныя сталі (HSLA).

(2). Уплыў:

①.Драбненне збожжа: Адукацыя карбанітрыдаў (напрыклад, VC) для інгібіравання росту збожжа.

②. Трываласць / трываласць: Паляпшэнне трываласці, захоўваючы трываласць (напрыклад, сталь HSLA).

11.Вальфрам (W)

(1).Прыкладанні: Хуткарэзная сталь (такая як M2), цвёрды сплав (WC-Co) і тэрмаўстойлівыя сплавы.

(2). Уплыў:

①. Цвёрдасць пры высокіх тэмпературах: Адукацыя зносастойкіх карбідаў (напрыклад, W2C).

②. Чырвоная цвёрдасць: Хуткарэзная сталь захоўвае цвёрдасць пры высокіх тэмпературах.

12. Цынк (Zn)

(1).Прыкладанні: Ацынкаваная сталь (прадухіленне іржы), латунь (Cu-Zn) і алюмініевыя сплавы (напрыклад, серыя 7xxx).

(2). Уплыў:

①. Абарона ахвярнага анода: Пласт цынку абараняе сталёвую матрыцу.

②.Сіла: Утварае фазу ўмацавання ў алюмініевых сплавах (такіх як Zn-Mg-Cu, алюмініевы сплаў 7075).

Рэзюмэ: асноўны ўплыў элементаў на механічныя ўласцівасці

Рэгулюючы ўтрыманне і камбінацыю гэтых элементаў, сплавы могуць быць распрацаваны ў адпаведнасці з канкрэтнымі патрэбамі (напрыклад, высокатрывалыя сталі, каразійна-ўстойлівыя сплавы або сплавы з высокай тэмпературай).