Ogleklis ir viens no galvenajiem elementiem rūpnieciskajā tēraudā. Tērauda īpašības un struktūru lielā mērā nosaka oglekļa saturs un sadalījums tēraudā. Oglekļa ietekme ir īpaši nozīmīganerūsējošais tērauds. Atbilstošs oglekļa elementa daudzums var uzlabot nerūsējošā tērauda cietību un izturību, uzlabot nerūsējošā tērauda nodilumizturību, kā arī uzlabot nerūsējošā tērauda apstrādājamību. Tomēr pārāk augsts vai pārāk zems oglekļa saturs ietekmēsnerūsējošā tērauda izturība pret koroziju, tāpēc oglekļa saturs ir jākontrolē, ražojot nerūsējošo tēraudu, lai sasniegtu optimālo līmeni.
Oglekļa ietekme nerūsējošajā tēraudā galvenokārt ir atspoguļota divos aspektos. No vienas puses, ogleklis ir elements, kas stabilizē austenītu un kam ir ievērojama ietekme (apmēram 30 reizes lielāka nekā niķelim). No otras puses, pateicoties spēcīgajai afinitātei starp oglekli un hromu, tas veido virkni sarežģītu karbīdu ar hromu. Līdz ar to no izturības un pretkorozijas izturības viedokļa oglekļa loma nerūsējošajā tēraudā pēc būtības ir pretrunīga.
ko ogleklis dara nerūsējošajā tēraudā?
1. Nerūsējošā tērauda cietības regulēšana
Ogleklis ir viens no nerūsējošā tērauda stiprinošajiem elementiem. Palielinot oglekļa saturu tēraudā, palielinās cietība. Parasti, ja oglekļa saturs ir aptuveni 0,1%, nerūsējošā tērauda cietība sasniedz optimālo diapazonu. Šī iemesla dēļdaudzi nerūsējošā tērauda ražotājikontrolējiet oglekļa saturu 0,1% robežās, lai panāktu labu līdzsvaru un vēl vairāk uzlabotu cietību.
2. Apstrādes veiktspējas un kalšanas uzlabošana
Oglekļa pievienošana ievērojami uzlabo nerūsējošā tērauda izturību un stingrību, samazinot apstrādes laikā nepieciešamo griešanas spēku. Tas uzlabo tā apstrādes veiktspēju un kalšanu. Efekts ir īpaši izteikts nerūsējošā tērauda materiālu aukstajā apstrādē.
3. Korozijas izturības uzlabošana
Atbilstoša oglekļa daudzuma pievienošana var vēl vairāk uzlabot nerūsējošā tērauda izturību pret koroziju. Nerūsējošais tērauds parasti satur hromu, un, ja oglekļa saturs tiek uzturēts noteiktā diapazonā, tas neapdraud hroma izturību pret koroziju. Tā vietā tas veicina hroma kristalizāciju, tādējādi uzlabojot materiāla kopējo izturību pret koroziju.
kāda ir oglekļa ietekme uz nerūsējošā tērauda īpašībām?
1. Pārmērīga oglekļa uzkrāšanās var izraisīt pasivācijas plēves bojājumus un nerūsējošā tērauda koroziju
Ja oglekļa saturs ir pārāk augsts, pasivācijas plēve uz nerūsējošā tērauda virsmas var saplīst. Tas rada plēvē atveres, pakļaujot tērauda matricu ārējiem agresoriem, kas galu galā noved pie nerūsējošā tērauda korozijas.
2. Oglekļa elementu kvalitāte un vienmērīgs sadalījums ietekmē nerūsējošā tērauda veiktspēju
Nerūsējošā tērauda kopējo veiktspēju ietekmē oglekļa elementu saturs un vienmērīgs sadalījums. Pārmērīga oglekļa vai lokāla oglekļa uzkrāšanās var samazināt tērauda plastiskumu un stingrību, tādējādi neatbilstot standarta stiepes un lieces prasībām. Nevienmērīgs oglekļa elementu sadalījums var izraisīt nekonsekventu nerūsējošā tērauda materiālu deformāciju vai strukturālus kropļojumus, tādējādi apdraudot vispārējo veiktspēju.
Oglekļa priekšrocības nerūsējošajam tēraudam
1. Deformācijas izturības un stiepes izturības uzlabošana
Ogleklis uzlabo nerūsējošā tērauda asmeņu deformācijas izturību un stiepes izturību, padarot tās izturīgākas un mazāk pakļautas deformācijai vai lūzumam lietošanas laikā.
2. Cietības un nodilumizturības palielināšana
Paaugstinot nerūsējošā tērauda plākšņu cietību, ogleklis uzlabo to nodilumizturību. Tas nodrošina drošāku un uzticamāku dažādu iekārtu un ierīču lietošanu ikdienā.
3. Pielietojums augstas temperatūras un augsta spiediena vidēs
Oglekļa klātbūtne nerūsējošā tērauda plāksnēs ļauj tās izmantot augstas temperatūras un augstspiediena cauruļu un konteineru ražošanā. Šīs lietojumprogrammas ir ļoti svarīgas tādās nozarēs kā aviācija, automobiļu rūpniecība un elektronika.
Kāda ir oglekļa satura ietekme uz izturību un izturību pret koroziju?
Dažāda oglekļa satura dēļ nerūsējošā tērauda izturība un izturība pret koroziju atšķiras.
-
Vispārējās atšķirības
2Cr13 (ASTM420) nerūsējošajam tēraudam ir laba izturība pret koroziju, bet zemāka izturība salīdzinājumā ar 3Cr13 un 4Cr13 tēraudiem, padarot to piemērotāku konstrukcijas detaļu ražošanai.
Ja oglekļa saturs ir lielāks, stiprība un nodilumizturība palielinās, tāpēc šādus tēraudus parasti izmanto atsperu, nažu un citu komponentu ražošanai, kam nepieciešama augsta izturība un izturība.
-
Starpgranulārās korozijas samazināšana
Lai novērstu starpgraudu koroziju {{0}} hroma-niķeļa nerūsējošā tērauda tēraudā, oglekļa saturu var samazināt līdz 0,03%. Alternatīvi, lai novērstu hroma karbīda veidošanos, var pievienot tādus elementus kā titāns vai niobijs, kam ir lielāka afinitāte pret oglekli nekā hromam.
Ja nepieciešama gan augsta cietība, gan nodilumizturība, oglekļa saturu var palielināt līdz ar hroma saturu. Tas nodrošina līdzsvaru starp cietību, nodilumizturību un izturību pret koroziju, padarot šādus tēraudus ideāli piemērotus tādiem lietojumiem kā gultņi, mērinstrumenti un griezējinstrumenti.
-
Rūpnieciskie oglekļa satura standarti
Lielākajai daļai rūpniecībā izmantoto nerūsējošā tērauda oglekļa saturs ir salīdzinoši zems, parasti no {{0}},1% līdz 0,4%, savukārt skābju izturīgos tēraudos oglekļa saturs parasti ir no {{7 }},1% līdz 0,2%.
Nerūsējošais tērauds ar oglekļa saturu virs 0,4% ir mazāk izplatīts, jo izturība pret koroziju bieži vien ir galvenā prasība lielākajā daļā lietojumu. Turklāt noteiktiem procesiem, piemēram, vieglai metināšanai un aukstai deformācijai, tiek dota priekšroka zemākam oglekļa saturam.
