10 Teräksen mekaaniset ja fysikaaliset ominaisuudet



teräksen mekaaniset ja fysikaaliset ominaisuudet ne voivat vaihdella suuresti riippuen niiden koostumuksesta ja epäpuhtauksien prosenttiosuudesta (kuten fosforista tai rikistä).

Tällä tavoin, kun halutaan saavuttaa parempia mekaanisia ja fysikaalisia ominaisuuksia, teräs voidaan seostaa kromin, koboltin, kuparin, molybdeenin, nikkelin, typen, seleenin, tantaalin, titaanin, volframin tai vanadiinin kanssa..

Teräksen koostumus ja ominaisuudet vaihtelevat suuresti. Teräksellä on yleensä alhaisempi hiilipitoisuus kuin raudassa ja vähemmän epäpuhtauksia kuin muissa metalleissa.

Yleensä fyysiset ominaisuudet, kuten tiheys, sähkö- ja lämmönjohtavuus, eivät eroa suuresti eri seoksista toiseen.

Kuitenkin mekaaniset ominaisuudet, kuten lujuus, sitkeys ja kovuus, riippuvat suuresti seoksen tyypistä ja teräksen koostumuksesta.

Teräksen tärkeimmät mekaaniset ominaisuudet

1 - Plastisuus

Teräksen kyky säilyttää muotonsa sen jälkeen, kun se on joutunut ponnistukseen. Teräkset, jotka on seostettu pienillä prosenttimäärillä hiiltä, ​​ovat enemmän muovisia.

2 - Herkkyys

Epävakaus on se, että terästä voidaan helposti rikkoa, kun se joutuu vaivattomasti. Kun terästä seostetaan, sillä on suuri osuus kivihiilestä, se on yleensä hauras. 

3 - Mallatiivisuus

Malleability on laitos, jossa teräs on laminoitava. Tällä tavoin jotkut ruostumattomasta teräksestä valmistetut seokset ovat yleensä muokattavampia kuin toiset.

4- Kovuus

Kovuus on vastus, joka vastustaa metallia hankaavia aineita vastaan. Mitä enemmän hiiltä lisätään terässeokseen, sitä vaikeampaa se on (Kailas, s.f.)

5- Kestävyys

Kestävyys on käsite, joka tarkoittaa teräksen kykyä vastustaa ulkoisen voiman käyttöä rikkomatta.

Jos teräksellä on keskimääräinen hiilipitoisuus, sitkeys on yleensä suurempi (luku 6. Metalsin mekaaniset ominaisuudet, 2004).

Teräksen tärkeimmät fysikaaliset ominaisuudet

1 - Runko

Sisällytä teräksen painoon, tilavuuteen, massaan ja tiheyteen liittyvät ominaisuudet.

2- Lämpö

Siinä viitataan kolmeen teräksen perusnäkökohtaan: sen kykyyn johtaa lämpötilaa (johtuminen), sen mahdollisuuksia siirtää lämpöä (konvektio) ja sen kykyä säteillä infrapunasäteitä väliaineessa (säteily).

3 - Sähköinen

Ne viittaavat teräksen kykyyn suorittaa sähkövirtaa.

4 Optiikka

Nämä teräksen ominaisuudet osoittavat sen kykyä heijastaa valoa tai lähettää kirkkautta. Siinä määrin kuin ruostumaton teräs on seostettu korkeammalla prosenttiosuudella alumiinia, on parempia optisia ominaisuuksia.

5- Magneettinen

Se viittaa teräksen kykyyn indusoida tai sähkömagneettisen kentän indusoimiseksi.

Mitä suurempi rautapitoisuus on terässeoksesta, sitä suurempi sen kyky toimia magneettina (Sandhyarani, 2016).

Terästyypit

Eri terästyyppejä valmistetaan niiden soveltamisen mukaisesti, minkä vuoksi näiden terästyyppien mekaanisten ja fysikaalisten ominaisuuksien on oltava erilaisia.

Tällä tavoin on luotu erilaisia ​​mittakaavoja teräksen luokittelemiseksi sen ominaisuuksien mukaan (elastisuus, tiheys, sulamispiste, lämmönjohtavuus, lujuus, kovuus, mm.).

Erilaisten terästen valmistukseen valmistajat käyttävät eri metallien konsentraatioita seosten valmistamiseksi.

Valmistusprosessi ja teräksen valmistustapa vaikuttavat myös merkittävästi lopputuotteeseen.

Yhdysvaltain rauta- ja terästutkimuslaitoksen (englanninkielinen lyhenne AISI) mukaan terästä voidaan luokitella neljään pääryhmään niiden kemiallisen koostumuksen mukaan:

  • Hiiliteräs
  • Metalliseos
  • Ruostumaton teräs
  • Työkaluteräs

Hiiliteräksen ominaisuudet

Hiiliteräs on peräisin raudan ja hiilen seoksesta. Hiiliprosenttia muuttamalla on mahdollista valmistaa erilaisia ​​laatua olevia teräksiä. Yleensä mitä korkeampi kivihiili on, sitä sitkeämpi ja jäykempi teräs tulee olemaan.

Alhaisen kivihiilen osuus teräksestä tunnetaan markkinoilla takorautana. Tällaista terästä on helppo käsitellä, koska se on erittäin muovista.

Tästä syystä sitä käytetään laajalti ritilöiden, koristeellisten sovellusten tai lamppupylväiden tuottamiseen.

Teräksen keskimääräinen hiilipitoisuus on erittäin sitkeä, minkä vuoksi sitä käytetään valmistamaan siltoja tai rakenneosia, jotka pystyvät tukemaan suuria kuormia.

Kaapeleiden valmistukseen käytetään korkean hiilipitoisuuden omaavaa terästä. Kun kivihiilen osuus on suurempi kuin rauta, puhumme valuraudasta, jota käytetään maljakoiden ja muiden kohteiden valmistamiseen.

Vaikka tämä viimeinen terästyyppi on varsin kova, se on myös erittäin hauras (Materiaalit, 2014).

Seostetun teräksen ominaisuudet

Metalliseos on sellainen, joka on valmistettu pienestä prosenttiosuudesta yhtä tai useampaa muuta metallia kuin rautaa.

Ne metallit, jotka on lisätty seokseen, pystyvät muuttamaan teräksen ominaisuuksia.

Esimerkiksi raudasta, kromista ja nikkelistä valmistettu teräs johtaa ruostumattomaan teräkseen. Kun alumiinia lisätään tähän seokseen, tuloksena on enemmän muotoiltua ja yhtenäistä.

Kun lisätään mangaaniseoksia, ne voivat saavuttaa poikkeuksellisen voimakkuuden ja kovuuden.

Ruostumattoman teräksen ominaisuudet

Ruostumaton teräs sisältää 10 - 20% kromia, joka mahdollistaa sen, että se on erittäin kestävä korroosiolle ja hapettumiselle..

Kun teräs sisältää 11% kromia, se on noin 200 kertaa korroosiota kestävämpi kuin teräs, joka ei sisällä kromia. Ruostumattomasta teräksestä on kolme ryhmää:

Austeniittinen teräs: se on se, jolla on laajempi kromipitoisuus ja pieni osa nikkeliä ja hiiltä.

Sitä käytetään yleisesti elintarvikkeiden jalostukseen ja putkiin. Se on helppo tunnistaa, koska se ei ole magneettinen.

Ferriittinen teräs: on teräksen tyyppi, joka sisältää noin 15% kromia, mutta vain muutama hiili- ja muita metalleja, kuten molybdeeni, alumiini tai titaani.

Tällainen teräs on magneettinen, erittäin kova ja kestävä. Se voidaan kovettaa kylmän työskentelyn aikana.

Martensiittinen teräs: se, joka sisältää kohtalaisia ​​määriä kromia, nikkeliä ja hiiltä. Se on erittäin magneettinen ja käsiteltävissä korkeissa lämpötiloissa.

Martensiittista terästä käytetään yleisesti leikkuutyökalujen, kuten veitsien ja kirurgisten laitteiden, valmistukseen.

Työkaluteräksen ominaisuudet

Työkaluteräs on erittäin kestävä, kestää lämpötilaa ja kovasti kovaa.

Sisältää volframia, molybdeeniä, kobolttia ja vanadiinia. Sitä käytetään poranterien valmistukseen (Bell, 2017).

viittaukset

  1. Bell, T. (17. maaliskuuta 2017). Haettu terästen tyypeistä ja ominaisuuksista ?: thebalance.com.
  2. Luku 6. Metallien mekaaniset ominaisuudet. (2004). Haettu metallien mekaanisista ominaisuuksista: virginia.edu.
  3. Guru, W. (2017). Weld Guru Haettu metallien mekaanisten ominaisuuksien oppaasta: hitsguru.com.
  4. Kailas, S. V. (s.f.). Luku 4. Metallien mekaaniset ominaisuudet. Haettu materiaalitieteestä: nptel.ac.in.
  5. Matter, T. (elokuu 2002). Yhteensä Matter Haettu metallien mekaanisista ominaisuuksista: totalmateria.com.
  6. Materiaalit, A. (2. joulukuuta 2014). Haettu mekaanisista ja fysikaalisista ominaisuuksista: worldstainless.org.
  7. Sandhyarani, N. (4. elokuuta 2016). Haettu teräksen fyysisistä ominaisuuksista: buzzle.com.