Konverteri koputamine

Keemiliste elementide mõju terasplaadi omadustele

Raua-süsinikusulamit, mille süsinikusisaldus on alla 2,11%, nimetatakse teraseks. Lisaks keemilistele komponentidele nagu raud (Fe) ja süsinik (C) sisaldab teras ka väheses koguses räni (Si), mangaani (Mn), fosforit (P), väävlit (S), hapnikku (O), lämmastikku (N), nioobiumi (Nb) ja titaani (Ti). Levinud keemiliste elementide mõju terase omadustele on järgmine:

1. Süsinik (C): Terase süsinikusisalduse suurenemisega suurenevad voolavuspiir ja tõmbetugevus, kuid plastsus ja löögitugevus vähenevad. Kui süsinikusisaldus ületab aga 0,23%, halveneb terase keevitatavus. Seetõttu ei ületa keevitamiseks kasutatava madallegeeritud konstruktsiooniterase süsinikusisaldus üldiselt 0,20%. Süsinikusisalduse suurenemine vähendab ka terase atmosfäärikorrosioonikindlust ja kõrge süsinikusisaldusega teras on õhus kergesti korrodeeruv. Lisaks võib süsinik suurendada terase külmahaprust ja vananemistundlikkust.

2. Räni (Si): Räni on terasetootmisprotsessis tugev deoksüdeerija ja selle sisaldus karastatud terases on üldiselt 0,12–0,37%. Kui räni sisaldus terases ületab 0,50%, nimetatakse räni legeerelemendiks. Räni võib oluliselt parandada terase elastsuspiiri, voolavuspiiri ja tõmbetugevust ning seda kasutatakse laialdaselt vedruterasena. 1,0–1,2% räni lisamine karastatud ja noolutatud konstruktsiooniterasele võib suurendada tugevust 15–20%. Koos räni, molübdeeni, volframi ja kroomiga võib see parandada korrosioonikindlust ja oksüdatsioonikindlust ning seda saab kasutada kuumakindla terase valmistamiseks. Madala süsinikusisaldusega terast, mis sisaldab 1,0–4,0% räni ja millel on äärmiselt kõrge magnetiline läbitavus, kasutatakse elektrotehnika terasena elektrotehnikatööstuses. Ränisisalduse suurendamine vähendab terase keevitatavust.

3. Mangaan (Mn): Mangaan on hea deoksüdeerija ja väävliärastaja. Üldiselt sisaldab teras 0,30–0,50% mangaani. Kui süsinikterasele lisatakse üle 0,70% mangaani, nimetatakse seda "mangaanteraseks". Võrreldes tavalise terasega on sellel mitte ainult piisav sitkus, vaid ka suurem tugevus ja kõvadus, mis parandab terase karastamisvõimet ja kuumtöötlemisvõimet. Terasel, mis sisaldab 11–14% mangaani, on äärmiselt kõrge kulumiskindlus ja seda kasutatakse sageli ekskavaatori kopades, kuulveskite vooderdustes jne. Mangaanisisalduse suurenemisega terase korrosioonikindlus nõrgeneb ja keevitusomadused vähenevad.

4. Fosfor (P): Üldiselt on fosfor terases kahjulik element, mis parandab terase tugevust, kuid vähendab terase plastilisust ja sitkust, suurendab terase külmahaprust ning halvendab keevitus- ja külmpainutusomadusi. Seetõttu nõutakse tavaliselt, et terase fosforisisaldus oleks alla 0,045% ja kvaliteetse terase nõue on madalam.

5. Väävel (S): Väävel on tavatingimustes samuti kahjulik element. See muudab terase kuumhapraks, vähendab terase venivust ja sitkust ning põhjustab sepistamise ja valtsimise ajal pragusid. Väävel kahjustab ka keevitusomadusi ja vähendab korrosioonikindlust. Seetõttu on väävlisisaldus tavaliselt alla 0,055% ja kvaliteetsel terasel alla 0,040%. 0,08–0,20% väävli lisamine terasele võib parandada töödeldavust, mida tavaliselt nimetatakse masinlõikeliseks teraseks.

6. Alumiinium (Al): Alumiinium on terase puhul tavaliselt kasutatav deoksüdeerija. Väikese koguse alumiiniumi lisamine terasele võib parandada tera suurust ja löögikindlust; alumiiniumil on ka oksüdatsioonikindlus ja korrosioonikindlus. Alumiiniumi, kroomi ja räni kombinatsioon võib oluliselt parandada terase kõrgel temperatuuril koorimise ja kõrgel temperatuuril korrosioonikindlust. Alumiiniumi puuduseks on see, et see mõjutab terase kuumtöötlemise, keevitus- ja lõikeomadusi.

7. Hapnik (O) ja lämmastik (N): Hapnik ja lämmastik on kahjulikud elemendid, mis võivad metalli sulatamisel ahjugaasist sisse pääseda. Hapnik võib muuta terase kuumhapraks ja selle mõju on tugevam kui väävlil. Lämmastik võib muuta terase külmhapraks, mis on sarnane fosfori omaga. Lämmastiku vananemismõju võib suurendada terase kõvadust ja tugevust, kuid vähendada venivust ja sitkust, eriti deformatsioonvananemise korral.

8. Nioobium (Nb), vanaadium (V) ja titaan (Ti): Nioobium, vanaadium ja titaan on kõik terasetera peenemaks muutvad elemendid. Nende elementide õige lisamine võib parandada terase struktuuri, peenemaks muuta terase ning oluliselt suurendada terase tugevust ja sitkust.


Saada meile oma sõnum:

Kirjuta oma sõnum siia ja saada see meile