Seosten elementtien vaikutukset mekaanisiin ominaisuuksiin 

Erilaisten metallielementtien lisääminen seokseen voi vaikuttaa merkittävästi sen mekaanisiin ominaisuuksiin (kuten lujuuteen, kovuuteen, sitkeyteen, sitkeyteen, korroosionkestävyyteen jne.).

Seuraavassa on esitetty yleisten metallielementtien roolit seoksissa ja niiden vaikutukset mekaanisiin ominaisuuksiin:

1. Hiili (C)

(1).Käytä: Löytyy pääasiassa teräksestä ja valuraudasta muodostaen karbideja raudan kanssa (kuten Fe3C).

(2). Vaikutus:

①. Lujuus/kovuus: Lisääntynyt hiilipitoisuus lisää merkittävästi kovuutta ja lujuutta (kuten korkeahiilinen teräs), mutta liialliset määrät voivat aiheuttaa haurautta.

②.Muuttuvuus: Mitä suurempi hiilipitoisuus, sitä pienempi on sitkeys ja sitkeys.

③. Hitsattavuus: Korkeahiilisellä teräksellä on huonot hitsausominaisuudet.

2. Kromi (Cr)

(1).Käytä: Avainelementti ruostumattomalle teräkselle (kuten 304, 316) ja työkaluteräkselle.

(2). Vaikutus:

①. Korroosionkestävyys: Muodostaa passiivisen oksidikalvon (Cr2O3) parantaakseen hapettumiskestävyyttä ja korroosionkestävyyttä.

②. Kovuus/lujuus: Muodostaa karbideja hiilen kanssa (kuten Cr23C6) parantaakseen kovuutta ja kulutuskestävyyttä.

③.Korkean lämpötilan suorituskyky: Parantaa lujuutta korkeissa lämpötiloissa (kuten lämmönkestävä teräs).

3. Nikkeli (Ni)

(1).Sovellukset: ruostumaton teräs (kuten 304), korkean lämpötilan seokset (kuten Inconel) ja korroosionkestävät seokset.

(2). Vaikutus:

①. Sitkeys: Parantaa matalien lämpötilojen sitkeyttä ja sitkeyttä (kuten nikkeliteräs matalan lämpötilan ympäristöihin).

②. Korroosionkestävyys: Parantaa vastustuskykyä happoja ja emäksiä vastaan.

③. Austeniittistabilointi: Ruostumattomassa teräksessä se toimii yhteistyössä kromin kanssa ja muodostaa austeniittisen rakenteen (kuten 304-teräs).

4. Molybdeeni (Mo)

(1).Sovellukset: luja teräs (kuten 4140), ruostumaton teräs (kuten 316) ja korkean lämpötilan seokset.

(2). Vaikutus:

①.Lujuus/lämmönkestävyys: Parantaa korkeiden lämpötilojen kestävyyttä ja virumiskestävyyttä.

②. Korroosionkestävyys: Parantaa kestävyyttä kloridijännitekorroosiota vastaan (kuten 316 ruostumaton teräs).

③.Jyvän jalostus: Parantaa kovettuvuutta.

5. Mangaani (Mn)

(1).Sovellukset: hiiliteräs (kuten A36), luja niukkaseosteinen teräs (HSLA) ja austeniittinen mangaaniteräs (kuten Hadfield-teräs).

(2). Vaikutus:

① Hapettumisen/rikinpoisto: Vähentää rikin haitallisia vaikutuksia (muodostaa MnS:ää FeS:n sijaan).

②. Karkaistuvuus: Parantaa karkaisua ja kulutuskestävyyttä (esim. korkea-mangaaniteräs kaivinkoneen kauhoihin).

③. Austeniittistabilointi: Osittainen nikkelin vaihto ruostumattomaan teräkseen.

6. Pii (Si)

(1). Käyttää: Jousiteräs (esim. 65Mn), sähköteräs ja alumiiniseokset (esim. 4xxx-sarja).

(2). Vaikutus:

①. Lujuus/elastisuus: Parantaa teräksen (esim. pii-mangaanijousiteräksen) lujuutta ja kimmorajaa.

②.Hapettumisenestoaine: Poistaa happea teräksen valmistuksen aikana.

③. Magneettiset ominaisuudet: Parantaa sähköteräksen magneettista läpäisevyyttä.

7. Alumiini (Al)

(1). Käyttää: Alumiiniseokset (esim. 6061), korkean lämpötilan seokset (esim. Fe-Cr-Al) ja hapettumisenestoaineet.

(2). Vaikutus:

①.Kevytys: Vähentää tiheyttä (alumiiniseokset ovat noin 2/3 kevyempiä kuin teräs).

②. Korroosionkestävyys: Muodostaa Al2O3-suojakalvon.

③.Jyvän jalostus: Estää rakeiden kasvua teräksessä.

8. Titaani (Ti)

(1).Sovellukset: Titaaniseokset (esim. Ti-6Al-4V), ruostumattomat teräkset (esim. 321) ja korkean lämpötilan seokset.

(2). Vaikutus:

①. Voima/painosuhde: Titaaniseoksilla on erittäin korkea ominaislujuus.

②. Korroosionkestävyys: Kestää meriveden ja kloridien korroosiota.

③. Karbidin muodostus: Kiinnittää hiilen teräkseen estääkseen rakeiden välistä korroosiota (esim. 321 ruostumaton teräs).

9. Kupari (Cu)

(1).Sovellukset: Messinki (Cu-Zn), pronssi (Cu-Sn) ja sadekarkaisuteräkset (esim. 17-4PH).

(2). Vaikutus:

①. Korroosionkestävyys: Parantaa ilmakehän korroosionkestävyyttä (esim. säänkestävä teräs).

②.Sähkön/lämmönjohtavuus: Kupariseoksilla on erinomainen sähkönjohtavuus.

③.Sateen vahvistuminen: Muodostaa ε-Cu-faasia teräkseen (esim. 17-4PH ruostumaton teräs).

10. Vanadiini (V)

(1).Sovellukset: Työkaluteräkset (esim. D2), lujat niukkaseosteiset teräkset (HSLA).

(2). Vaikutus:

①. Viljan jalostus: Karbonitridien (kuten VC) muodostuminen jyvien kasvun estämiseksi.

②. Lujuus/sitkeys: Paranna lujuutta säilyttäen samalla sitkeys (kuten HSLA-teräs).

11. Volframi (W)

(1).Sovellukset: Nopea teräs (kuten M2), kovametalli (WC-Co) ja korkean lämpötilan seokset.

(2). Vaikutus:

①. Kovuus korkeissa lämpötiloissa: Kulutuskestävien karbidien (kuten W2C) muodostuminen.

②.Punainen kovuus: Pikateräs säilyttää kovuuden korkeissa lämpötiloissa.

12. Sinkki (Zn)

(1).Sovellukset: Galvanoitu teräs (ruosteenesto), messinki (Cu-Zn) ja alumiiniseokset (kuten 7xxx-sarja).

(2). Vaikutus:

①.Uhrautuva anodisuojaus: Sinkkikerros suojaa teräsmatriisia.

②. Vahvuus: Muodostaa lujittavan vaiheen alumiiniseoksissa (kuten Zn-Mg-Cu, 7075 alumiiniseos).

Yhteenveto: Elementtien keskeinen vaikutus mekaanisiin ominaisuuksiin

Säätämällä näiden elementtien sisältöä ja yhdistelmää seokset voidaan suunnitella vastaamaan erityistarpeita (kuten lujat teräkset, korroosionkestävät seokset tai korkean lämpötilan seokset).