Sakausējumu elementu ietekme uz mehāniskajām īpašībām 

Dažādu metāla elementu pievienošana sakausējumam var būtiski ietekmēt tā mehāniskās īpašības (piemēram, izturību, cietību, elastību, stingrību, izturību pret koroziju utt.).

Tālāk ir norādītas parasto metālu elementu lomas sakausējumos un to ietekme uz mehāniskajām īpašībām:

1. Ogleklis (C)

(1).Izmantojiet: Galvenokārt atrodams tēraudā un čugunā, veidojot karbīdus ar dzelzi (piemēram, Fe3C).

(2). Ietekme:

①. Izturība/cietība: Palielināts oglekļa saturs ievērojami palielina cietību un izturību (piemēram, tērauds ar augstu oglekļa saturu), bet pārmērīgs daudzums var izraisīt trauslumu.

②. Elastība: Jo augstāks ir oglekļa saturs, jo zemāka elastība un stingrība.

③.Metināmība: Tēraudam ar augstu oglekļa saturu ir sliktas metināšanas īpašības.

2. Hroms (Cr)

(1).Izmantojiet: Galvenais elements nerūsējošajam tēraudam (piemēram, 304, 316) un instrumentu tēraudam.

(2). Ietekme:

①. Izturība pret koroziju: Veido pasīvu oksīda plēvi (Cr2O3), lai uzlabotu izturību pret oksidēšanu un izturību pret koroziju.

②. Cietība/izturība: Veido karbīdus ar oglekli (piemēram, Cr23C6), lai uzlabotu cietību un nodilumizturību.

③. Augstas temperatūras veiktspēja: Uzlabo izturību augstā temperatūrā (piemēram, karstumizturīgs tērauds).

3. Niķelis (Ni)

(1).Pieteikumi: nerūsējošais tērauds (piemēram, 304), augstas temperatūras sakausējumi (piemēram, Inconel) un korozijizturīgi sakausējumi.

(2). Ietekme:

①. Stingrība: Uzlabo zemas temperatūras stingrību un elastību (piemēram, niķeļa tērauds zemas temperatūras vidē).

②. Izturība pret koroziju: Palielina izturību pret skābēm un sārmiem.

③. Austenīta stabilizācija: Nerūsējošajā tēraudā tas sadarbojas ar hromu, veidojot austenīta struktūru (piemēram, 304 tēraudu).

4. Molibdēns (Mo)

(1).Pieteikumi: augstas stiprības tērauds (piemēram, 4140), nerūsējošais tērauds (piemēram, 316) un augstas temperatūras sakausējumi.

(2). Ietekme:

①. Izturība/karstumizturība: Uzlabo izturību augstā temperatūrā un šļūdes izturību.

②. Izturība pret koroziju: Uzlabo izturību pret hlorīda sprieguma koroziju (piemēram, 316 nerūsējošais tērauds).

③.Graudu rafinēšana: Uzlabo rūdāmību.

5. Mangāns (Mn)

(1).Pieteikumi: oglekļa tērauds (piemēram, A36), augstas stiprības mazleģētais tērauds (HSLA) un austenīta mangāna tērauds (piemēram, Hadfīlda tērauds).

(2). Ietekme:

①. Deoksidācija/desulfurizācija: Samazina sēra kaitīgo ietekmi (veido MnS, nevis FeS).

②. Cietināmība: Uzlabo rūdāmību un nodilumizturību (piemēram, tērauds ar augstu mangāna saturu ekskavatoru kausiem).

③. Austenīta stabilizācija: Daļēja niķeļa nomaiņa no nerūsējošā tērauda.

6. Silīcijs (Si)

(1).Lietojumi: Atsperu tērauds (piemēram, 65 Mn), elektrotērauds un alumīnija sakausējumi (piemēram, 4xxx sērija).

(2). Ietekme:

①. Izturība/elastība: Uzlabo tērauda (piemēram, silīcija-mangāna atsperu tērauda) izturību un elastības robežu.

②.Deoksidētājs: Tērauda ražošanas laikā noņem skābekli.

③. Magnētiskās īpašības: Uzlabo elektriskā tērauda magnētisko caurlaidību.

7. Alumīnijs (Al)

(1).Lietojumi: Alumīnija sakausējumi (piem., 6061), augstas temperatūras sakausējumi (piem., Fe-Cr-Al) un deoksidētāji.

(2). Ietekme:

①. Viegls: Samazina blīvumu (alumīnija sakausējumi ir aptuveni par 2/3 vieglāki nekā tērauds).

②. Izturība pret koroziju: Veido Al2O3 aizsargplēvi.

③.Graudu rafinēšana: Kavē graudu augšanu tēraudā.

8. Titāns (Ti)

(1).Pieteikumi: Titāna sakausējumi (piemēram, Ti-6Al-4V), nerūsējošais tērauds (piem., 321) un augstas temperatūras sakausējumi.

(2). Ietekme:

①.Spēka/svara attiecība: Titāna sakausējumiem ir ārkārtīgi augsta īpatnējā izturība.

②. Izturība pret koroziju: Izturīgs pret jūras ūdens un hlorīda koroziju.

③. Karbīda veidošanās: Fiksē oglekli tēraudā, lai novērstu starpkristālu koroziju (piemēram, 321 nerūsējošais tērauds).

9. Varš (Cu)

(1).Pieteikumi: Misiņš (Cu-Zn), bronza (Cu-Sn) un nokrišņos rūdošs tērauds (piemēram, 17-4PH).

(2). Ietekme:

①. Izturība pret koroziju: Uzlabo atmosfēras izturību pret koroziju (piemēram, tērauds pret atmosfēras iedarbību).

②.Elektriskā/siltuma vadītspēja: Vara sakausējumiem ir lieliska elektrovadītspēja.

③. Nokrišņu stiprināšana: Veido ε-Cu fāzi tēraudā (piemēram, 17-4PH nerūsējošais tērauds).

10. Vanādijs (V)

(1).Pieteikumi: Instrumentu tēraudi (piemēram, D2), augstas stiprības mazleģētie tēraudi (HSLA).

(2). Ietekme:

①. Graudu rafinēšana: Karbonitrīdu (piemēram, VC) veidošanās, lai kavētu graudu augšanu.

②. Izturība/stingrība: Uzlabojiet izturību, vienlaikus saglabājot stingrību (piemēram, HSLA tērauds).

11. Volframs (W)

(1).Pieteikumi: Ātrgaitas tērauds (piemēram, M2), cementēts karbīds (WC-Co) un augstas temperatūras sakausējumi.

(2). Ietekme:

①. Augstas temperatūras cietība: Nodilumizturīgu karbīdu (piemēram, W2C) veidošanās.

②. Sarkanā cietība: Ātrgaitas tērauds saglabā cietību augstā temperatūrā.

12. Cinks (Zn)

(1).Pieteikumi: Cinkots tērauds (pret rūsu), misiņš (Cu-Zn) un alumīnija sakausējumi (piemēram, 7xxx sērija).

(2). Ietekme:

①.Upura anoda aizsardzība: Cinka slānis aizsargā tērauda matricu.

②.Spēks: Veido stiprinošu fāzi alumīnija sakausējumos (piemēram, Zn-Mg-Cu, 7075 alumīnija sakausējumos).

Kopsavilkums: elementu galvenā ietekme uz mehāniskajām īpašībām

Pielāgojot šo elementu saturu un kombināciju, sakausējumus var veidot tā, lai tie atbilstu īpašām vajadzībām (piemēram, augstas stiprības tēraudi, korozijizturīgi sakausējumi vai augstas temperatūras sakausējumi).