28 강철에 영향을 미치는 요소 : 속성 및 성능에 미치는 영향

I. 소개 : 요소가 강철 특성을 결정하는 이유는 무엇입니까?

강철은 철 (Fe)이 매트릭스로 된 합금 재료입니다. 그것의 특성은 철 자체에 의존 할뿐만 아니라 탄소 (C), 실리콘 (SI) 및 망간 (MN)과 같은 기본 요소에 의해 영향을받습니다. 크롬 (CR), 니켈 (NI) 및 몰리브덴 (MO)과 같은 합금 요소를 추가함으로써 강철은 부식성, 내마모성 및 고온 저항성을 포함한 특수 특성을 얻을 수 있습니다. 한편, 불순물 요소와 미량 요소는 강철의 포괄적 인 특성에 큰 영향을 미칩니다. 이 기사는 체계적으로 철강 특성 및 일반적인 응용 분야에서 다른 요소의 기능을 소개합니다.

II. 기본 요소 : 철강 속성의 기초를 마련합니다

2.1 탄소 (C) : 강철 특성의 핵심 조절기

탄소는 강철에서 가장 중요한 요소입니다. 그 내용은 강철의 경도, 강도, 가소성 및 강인성을 직접 결정합니다. 저탄소 강 (C <0.25%)은 우수한 인성과 우수한 용접성을 특징으로합니다. 중간 탄소 강 (0.25–0.6%)은 강도와 ​​인성을 결합하여 기계 부품 및 자동차 액슬을 제조하는 데 적합합니다. 고 탄소 강 (> 0.6%)은 도구, 스프링 및 레일에 널리 사용되는 경도와 내마모성을 크게 향상시킵니다.

2.2 실리콘 (SI) : 탈산 및 재산 향상의 이중 역할

실리콘은 주로 강철의 탈산제 역할을합니다. 또한 강철의 강도와 경도를 향상시키고 탄성 특성을 향상시켜 전기강과 스프링 스틸에서 중요한 역할을합니다. 그러나 실리콘 함량이 너무 높으면 강의 인성과 용접 성이 감소합니다.

2.3 망간 (MN) : 유해한 효과의 성능 개선 및 억제

망간은 강철의 강도와 경도를 높이고 강화 가능성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 그것은 황과 반응하여 MN을 형성하여 황의 유해한 영향을 줄입니다. 망간 함량이 10%를 초과하는 고상한 강철에서 강철은 광산 기계장에 널리 적용되는 매우 높은 내마모성과 충격 강인성을 나타냅니다.

III. 주요 합금 요소 : 특수 특성을 갖는 강철

3.1 크롬 (CR) : 경도 및 부식 저항 향상의 키

크롬은 강철의 경도, 강도 및 내마모성을 향상시킬 수 있습니다. 콘텐츠가 12%이상에 도달하면 스테인리스 스틸의 주요 특징 인 강철의 부식 저항을 크게 향상시킵니다.

3.2 니켈 (NI) : 강인성 및 부식 저항 최적화

니켈은 강의 인성, 부식 저항 및 저온 특성을 향상시킬 수 있습니다. 니켈이 포함 된 오스테 나이트 스테인리스 강 (예 : 304 및 316)은 화학 및 해양 환경에서 훌륭하게 성능을 발휘합니다.

3.3 Molybdenum (MO) : 경화성 및 고온 성능 향상

몰리브덴은 강철의 경화성과 고온 강도를 향상시키고 성미가 효과적으로 예방할 수 있습니다. 일반적으로 열 저항성 강 및 고강도 구조 강철에 사용됩니다.

3.4 바나듐 (V) : 곡물 정제 및 강도 향상

바나듐은 강철 곡물을 크게 정제하고 탄소화물을 형성하여 강도와 내마모성을 향상시킬 수 있습니다. 고속 강철 및 고강도 합금강에는 필수 불가능합니다.

3.5 텅스텐 (W) : 붉은 색이있는 강철

Tungsten은 강철에 적수로 강철을 부여하여 고온에서 경도를 유지할 수 있습니다. 고속 스틸 절단 도구의 제조에 널리 사용됩니다.

3.6 코발트 (CO) : 내열성 및 자기 특성 향상

코발트는 고속 강 및 영구 자기 합금에서 일반적으로 발견되는 강철의 내열성 및 자기 특성을 향상시킬 수 있습니다.

3.7 알루미늄 (AL) : 고온 산화 저항의 탈산 및 향상

알루미늄은 일반적인 탈산제입니다. 또한 곡물을 정제하고 강철의 고온 산화 저항을 향상시킬 수 있으며, 내 부식성 강철과 열 내성 강에 널리 적용됩니다.

3.8 구리 (CU) : 대기 부식성 향상

구리는 강철의 대기 내식성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 적절한 양의 구리는 강철에 사용되는 강철 표면에 산화물 필름을 형성 할 수 있습니다. 그러나 과도한 구리 함량은 강철에 뜨거운 부족을 유발할 수 있습니다.

3.9 티타늄 (TI) : 스테인레스 스틸의 편 부식 방지

티타늄은 탄소 및 질소로 안정적인 화합물을 형성하여 스테인레스 스틸의 편 부식을 방지하고 곡물 정제를 개선 할 수 있습니다. 전형적인 적용은 스테인레스 스틸 321입니다.

3.10 Niobium (NB) : 곡물 정제 및 강도 개선

Niobium은 곡물을 정제하고 강의 강도와 내열을 향상시킬 수 있습니다. 고강도 저 합금 (HSLA) 강철 및 파이프 라인 스틸의 핵심 요소입니다.

3.11 특수 고온 저항성 요소 (Zr, HF, TA, Re)

이러한 요소는 주로 항공 우주 엔진, 가스 터빈 및 원자력 에너지 장비에 적용되는 강철의 고온 강도 및 크리프 저항을 크게 향상시킬 수 있습니다.

IV. 불순물 요소 : 강철 특성에 대한 이중 얼굴 영향

4.1 인 (P) : 성능 개선 및 냉간 부족 위험의 공존

인은 강철의 강도와 내식성을 증가시킬 수 있지만 가소성과 인성을 크게 줄여서 차가운 부족을 일으키기 쉽습니다. 합리적인 제어 및 요소 조합을 통해 특정 필드에서 긍정적 인 효과를 활용할 수 있습니다.

4.2 황 (s) : 유해에서 특수 목적 변형으로

유황은 일반적으로 유해한 요소로 강철에 뜨거운 부족과 균열을 유발합니다. 그러나 자유 절단 강에서는 적절한 양의 황이 가공성을 향상시킬 수 있습니다.

4.3 질소 (N) : 소량으로 유익하고 초과로 유해합니다.

소량의 질소는 곡물을 정제하고 강철의 강도를 향상시킬 수 있지만 과도한 질소는 연령의 브리티스를 유발할 수 있습니다. 질화 강에서 질소는 표면 경도를 상당히 증가시킬 수 있습니다.

4.4 산소 (O) 및 수소 (H) : 강철의 유해 불순물

산소와 수소는 일반적으로 유해한 불순물로 간주됩니다. 산소는 포함을 형성하여 강의 인성을 줄입니다. 수소는 수소가 손상되어 스트레스를받는 강철 골절이 발생할 수 있습니다. 따라서 해당 내용은 철강 생산 공정에서 엄격하게 제어되어야합니다.

V. 추적 및 특수 요소 : 작은 내용물, 큰 영향

5.1 붕소 (b) : 트레이스 요소가 강화 가능성을 크게 향상시킵니다

붕소는 중요한 추적 요소입니다. 백만 달러당 몇 부의 함량조차도 자동차 강 및 저 합금 고강도 강철에 일반적으로 사용되는 강철의 경화성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

5.2 TIN (SN), 리드 (PB), BISMUTH (BI), 안티몬 (SB)

이러한 요소는 일반적으로 강철에 부정적인 영향을 미치므로 부족한 부족을 유발합니다. 그러나 프리 컷팅 스틸에서 적절한 양의 납 또는 비스무트를 추가하면 가공 가능성을 향상시키고 공구 수명을 연장 할 수 있습니다.

VI. 결론 : 요소는 강철 특성을 공동으로 형성합니다

이러한 효과에서 강철은 단순한 철 - 탄소 합금 일뿐 만 아니라 여러 요소의 신중하게 균형 잡힌 시스템임을 분명히 알 수 있습니다. 각 요소의 존재, 수량 및 상호 작용은 강철의 최종 특성을 결정합니다. 금속 조치사는 합금 요소를 조정하고 불순물을 제어함으로써 매우 특정한 특성을 가진 강을 설계 할 수있어 건설 및 운송에서 에너지 및 항공 우주에 이르기까지 현대 산업의 다양한 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.

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