10 TĒRAUDA MEHĀNISKĀS UN FIZIKĀLĀS ĪPAŠĪBAS - ĶĪMIJA - 2025

The mehāniskās un fizikālās īpašības tērauda var būtiski mainīties atkarībā no sastāva un procentos no piemaisījumu (piemēram, fosfora vai sēru). Tādā veidā, kad vēlaties sasniegt labākas mehāniskās un fizikālās īpašības salīdzinājumā ar citiem, tēraudu var leģēt ar hromu, kobaltu, varu, molibdēnu, niķeli, slāpekli, selēnu, tantālu, titānu, volframu vai vanādiju.

Tērauda sastāvs un īpašības ir ļoti atšķirīgas. Tēraudam kopumā ir zemāks oglekļa saturs nekā dzelzs un mazāks piemaisījumu skaits nekā citiem metāliem.

Kopumā fizikālās īpašības, piemēram, blīvums, elektriskā un siltumvadītspēja, no viena sakausējuma ievērojami neatšķiras. Tomēr mehāniskās īpašības, piemēram, stiprība, elastība un cietība, ir ļoti atkarīgas no sakausējuma veida un tērauda sastāva.

Tērauda galvenās mehāniskās īpašības

1- plastika

Tērauda spēja saglabāt savu formu pēc pakļaušanas stresam. Tēraudi, kas ir leģēti ar nelielu oglekļa procentuālo daudzumu, ir plastiskāki.

2 - trauslums

Trauslums ir vieglums, ar kādu tēraudu var salauzt stresa ietekmē. Leģējot tēraudu ar lielu oglekļa procentu, tas parasti ir trauslāks.

3 - elastība

Kaļamība ir tērauda velmēšanas vieglums. Tādā veidā daži nerūsējošā tērauda sakausējumi parasti ir kaļamāki nekā citi.

4- cietība

Cietība ir pretestība, ko metāls pretojas abrazīviem līdzekļiem. Jo vairāk oglekļa jūs pievienosit tērauda sakausējumam, jo ​​grūtāk tas būs.

5- Tenacity

Stingrība ir jēdziens, kas apzīmē tērauda spēju pretoties ārēja spēka iedarbībai, nesalaužot.

Tēraudam ar vidēju oglekļa koncentrāciju izturība mēdz būt lielāka.

Tērauda galvenās fizikālās īpašības

1- ķermenis

Tajos ietilpst īpašības, kas saistītas ar tērauda svaru, tā tilpumu, masu un blīvumu.

2 - termiski

Tas attiecas uz trim tērauda pamataspektiem: tā spēja vadīt temperatūru (vadītspēja), tā spēja nodot siltumu (konvekcija) un spēja izstarot vidē infrasarkanos starus (starojums).

3 - elektriskās

Tie attiecas uz tērauda spēju vadīt elektrisko strāvu.

4 - optika

Šīs īpašības tērauda gadījumā norāda uz tā spēju atspoguļot gaismu vai izstarot spīdumu. Ciktāl nerūsējošais tērauds ir leģēts ar lielāku alumīnija procentuālo daudzumu, tam būs labākas optiskās īpašības.

5- magnētisks

Tas attiecas uz tērauda spēju izraisīt vai izraisīt elektromagnētisko lauku.

Jo lielāks dzelzs procentuālais daudzums tērauda sakausējumā, jo lielāka tā spēja darboties kā magnēts.

Tērauda veidi

Atkarībā no to pielietojuma tiek ražoti dažādi tērauda veidi, tāpēc šo tērauda veidu mehāniskajām un fizikālajām īpašībām jābūt atšķirīgām.

Tādā veidā ir izveidoti dažādi mērogi, lai klasificētu tēraudu pēc tā īpašībām (cita starpā, elastība, blīvums, kušanas temperatūra, siltumvadītspēja, stiprība, cietība).

Lai izgatavotu dažādus tērauda veidus, ražotāji sakausējumu ražošanai izmanto dažādas citu metālu koncentrācijas.

Ražošanas process un tērauda apstrādes veids ievērojami ietekmē arī iegūto galaproduktu.

Saskaņā ar Amerikas Dzelzs un tērauda institūta (AISI) datiem tēraudu var iedalīt četrās galvenajās grupās pēc tā ķīmiskā sastāva:

• Oglekļa tērauds
• Leģētais tērauds
• Nerūsējošais tērauds
• Instrumentu tērauds

Oglekļa tērauda īpašības

Oglekļa tēraudu iegūst no dzelzs un oglekļa sakausējuma. Mainot oglekļa procentuālo daudzumu, ir iespējams ražot tēraudu ar dažādām īpašībām. Parasti, jo augstāks ir oglekļa procents, jo stingrāks un stingrāks būs tērauds.

Tērauds ar zemu oglekļa procentuālo daudzumu tirgū ir pazīstams kā kalta dzelzs. Šis tērauda veids ir viegli apstrādājams, jo tas ir ļoti plastmasas.

Šī iemesla dēļ to plaši izmanto režģu, dekoratīvu materiālu vai lampu stabu ražošanai.

Tērauds ar vidēju oglekļa saturu ir ļoti izturīgs, tāpēc to izmanto tiltu vai konstrukcijas daļu izgatavošanai, kas spēj izturēt milzīgas kravas.

No otras puses, kabeļu izgatavošanai izmanto tēraudu ar augstu oglekļa saturu. Ja ogļu procentuālais daudzums ir lielāks nekā dzelzs, to sauc par čugunu, ko izmanto vāzu un citu veidu izstrādājumu izgatavošanai.

Lai arī pēdējais tērauda tips ir diezgan ciets, tas ir arī ļoti trausls.

Leģētā tērauda īpašības

Leģētais tērauds ir tāds, kurā ražo nelielu daļu no viena vai vairākiem metāliem, izņemot dzelzi. Šiem metāliem, kas pievienoti sakausējumam, ir iespēja mainīt tērauda īpašības.

Piemēram, no dzelzs, hroma un niķeļa izgatavots tērauds iegūst nerūsējošo tēraudu. Ja šim sakausējumam pievieno alumīniju, rezultāts ir kaļamāks un vienveidīgāks.

Kad tērauda sakausējumiem pievieno mangānu, tie var sasniegt izcilu izturību un izturību.

Nerūsējošā tērauda īpašības

Nerūsējošais tērauds satur no 10 līdz 20% hroma - faktors, kas ļauj tam būt ļoti izturīgam pret koroziju un oksidāciju.

Ja tērauds satur 11% hroma, tas ir aptuveni 200 reizes izturīgāks pret koroziju nekā tērauds, kas nesatur hromu. Ir trīs nerūsējošā tērauda grupas:

Austenīta tērauds : tas ir viens ar visaugstāko hroma koncentrāciju un nelielu niķeļa un oglekļa saturu.

To parasti izmanto pārtikas pārstrādei un cauruļvadiem. To ir viegli atpazīt, jo tas nav magnētisks.

Ferīta tērauds : tērauda tips satur apmēram 15% hroma, bet tikai dažas oglekļa un citu metālu pēdas, piemēram, molibdēnu, alumīniju vai titānu.

Šis tērauda tips ir magnētisks, ļoti ciets un izturīgs. To var nocietināt, strādājot auksti.

Martenzīta tērauds : tas satur mērenu hroma, niķeļa un oglekļa daudzumu. Tas ir ļoti magnētisks un apstrādājams augstā temperatūrā.

Martensīta tērauds parasti tiek izmantots griezējinstrumentu, piemēram, nažu un ķirurģiska aprīkojuma, izgatavošanai.

Instrumentu tērauda īpašības

Instrumentu tērauds ir ļoti izturīgs, izturīgs pret temperatūru un tam ir diezgan augsta cietība.

Satur volframu, molibdēnu, kobaltu un vanādiju. Tas ir tas, ko izmanto urbju izgatavošanai.

Atsauces

1. Bells, T. (2017. gada 17. marts). Izgūts no sadaļas Kādi ir tēraudu veidi un īpašības?: Thebalance.com.
2. 6. nodaļa. Metālu mehāniskās īpašības. (2004). Iegūts no metālu mehāniskām īpašībām: virginia.edu.
3. Guru, W. (2017). Metināt Guru. Izgūts no rokasgrāmatas par metālu mehāniskajām īpašībām: weldguru.com.
4. Kailas, SV (sf). 4. nodaļa. Metālu mehāniskās īpašības. Iegūts no materiālzinātnes: nptel.ac.in.
5. Materia, T. (2002. gada augusts). Kopējais jautājums. Iegūti no metālu mehāniskām īpašībām: totalmateria.com.
6. Materiāli, A. (2014. gada 2. decembris). Iegūts no MEHĀNISKĀM UN FIZISKĀM ĪPAŠĪBĀM: worldstainless.org.
7. Sandhyarani, N. (2016. gada 4. augusts). Iegūti no tērauda fizikālajām īpašībām: buzzle.com.