În construcții, industrie și unele domenii ale agriculturii, se poate observa utilizarea activă a produselor metalice. Mai mult, același metal, în funcție de domeniul de utilizare, dezvăluie proprietăți tehnice și operaționale diferite. Acest lucru poate fi explicat prin procesele de dopaj. O procedură tehnologică în care piesa de lucru de bază dobândește noi calități sau se îmbunătățește în funcție de caracteristicile existente. Acest lucru este facilitat de elementele active, ale căror proprietăți de aliere determină procese chimice și fizice de modificare a structurii metalice.
Elementele principale de aliere
Carbonul are o valoare mare, dar ambiguă în procesele de aliere. Pe de o parte, concentrația sa în structura metalică de aproximativ 1,2% contribuie la creșterea rezistenței, durității și a nivelului de fragilitate la rece, iar pe de altă parte, reduce și conductivitatea termică și densitatea materialului. Dar chiar și acesta nu este principalul lucru. Ca toate elementele de aliere, se adaugă în timpul prelucrării tehnologice sub influența puternică a temperaturii. Cu toate acestea, nu toate impuritățile și componentele active rămân în structură după finalizarea operațiunii. Doar carbonul poate rămâne în metaliar în funcție de caracteristicile cerute ale produsului final, tehnologii decid dacă rafinează metalul sau își mențin calitățile actuale. Adică variază conținutul de carbon printr-o operație specială de aliere.
De asemenea, siliciul și manganul pot fi adăugate la lista elementelor de aliere de bază. Primul este introdus în structura țintă într-un procent minim (nu mai mult de 0,4%) și nu are un efect special asupra modificării calității piesei de prelucrat. Cu toate acestea, această componentă, ca și manganul, este esențială ca substanță dezoxidantă și de legare. Aceste proprietăți ale elementelor de aliere determină integritatea de bază a structurii, care, chiar și în procesul de aliere, face posibilă perceperea organică a altor elemente și impurități deja active.
Elemente auxiliare de aliere
Acest grup de elemente include de obicei titanul, molibdenul, borul, vanadiul etc. Cel mai proeminent reprezentant al acestei legături este molibdenul, care este mai des folosit în oțelurile cu crom. În special, cu ajutorul acestuia, întăribilitatea metalului este crescută, iar pragul de fragilitate la rece este, de asemenea, redus. Util pentru construirea calităților de oțel și utilizarea componentelor din molibden. Acestea sunt elemente de aliere eficiente din oțel care oferă rezistență dinamică și statică metalelor, eliminând în același timp riscurile de oxidare internă. În ceea ce privește titanul, acesta este utilizat rar și pentru o singură sarcină - măcinarea granulelor structurale din aliajele crom-mangan. Suplimentele pot fi numite și direcționatecalciu și plumb. Sunt folosite pentru semifabricate metalice, care sunt ulterior supuse operațiilor de tăiere.
Clasificarea elementelor de aliere
Pe lângă împărțirea foarte condiționată a elementelor de aliere în principale și auxiliare, sunt utilizate și alte semne de diferență mai precise. De exemplu, în funcție de mecanica impactului asupra caracteristicilor aliajelor și oțelurilor, elementele sunt împărțite în trei categorii:
- Influențează formarea carburilor.
- Cu transformări polimorfe.
- Cu formarea de compuși intermetalici.
Este important de luat în considerare că în fiecare dintre cele trei cazuri influența elementelor de aliere asupra proprietăților compușilor intermetalici depinde și de impuritățile străine. De exemplu, concentrația aceluiași carbon sau fier poate avea o valoare. Există și o clasificare a elementelor deja de transformare polimorfă în funcție de natura impactului. În special, se disting elemente care permit prezența feritei aliate în aliaj, precum și analogii acestora, care contribuie la stabilizarea conținutului optim de austenită, indiferent de temperatură.
Efectul aliajelor asupra aliajelor și oțelurilor
Există mai multe moduri prin care caracteristicile de calitate ale oțelului pot fi îmbunătățite. În primul rând, acestea sunt calități fizice care determină resursa tehnică a materialului. Alierea în această parte vă permite să creșteți rezistența, ductilitatea, călibilitatea și duritatea. Altă direcție pozitivăinfluența elementelor de aliere este îmbunătățirea proprietăților de protecție. În acest sens, merită subliniată rezistența la impact, duritatea roșie, rezistența la căldură și un prag ridicat de deteriorare a coroziunii. Pentru unele aplicații, metalele sunt, de asemenea, preparate ținând cont de calitățile electrochimice. În acest caz, elementele de aliere pot fi folosite pentru a crește conductivitatea electrică și termică, rezistența la oxidare, permeabilitatea magnetică etc.
Caracteristici ale influenței impurităților dăunătoare
Reprezentanții tipici ai impurităților dăunătoare sunt fosforul și sulful. În ceea ce privește fosforul, atunci când este combinat cu fier, este capabil să formeze boabe casante care se păstrează după aliere. Drept urmare, aliajul rezultat pierde un grad ridicat de densitate și este, de asemenea, înzestrat cu fragilitate. Cu toate acestea, combinația cu carbon oferă și o caracteristică pozitivă, îmbunătățind procesul de separare a așchiilor. Această calitate facilitează procesele de prelucrare. Sulful, la rândul său, este o substanță și mai periculoasă. Dacă influența elementelor de aliere asupra oțelului în ansamblu are scopul de a îmbunătăți rezistența materialului la influențele externe, atunci acest amestec nivelează acest grup de calități. De exemplu, concentrația sa mare în structură duce la o creștere a abraziunii, la o scădere a rezistenței la oboseală a metalului și la minimizarea rezistenței la coroziune.
Tehnologia de aliere
De obicei, alierea se realizează în cadrul producției metalurgice și reprezintă introducerea deelementele discutate mai sus. Ca urmare a tratamentului termic, în structură apar procese chimice și fizice de îmbinare a substanțelor individuale, precum și deformări. Astfel, elementele de aliere fac posibilă îmbunătățirea calității produselor metalurgice.
Concluzie
Aliarea este un proces tehnologic complex de modificare a caracteristicilor unui metal. Complexitatea sa constă în principal în selecția primară a rețetelor optime pentru a obține setul dorit de proprietăți ale piesei de prelucrat. După cum sa menționat deja, influența elementelor de aliere este diversă și ambiguă. Aceeași componentă a aditivului activ poate, de exemplu, îmbunătăți simultan rezistența metalului și poate degrada conductivitatea termică a acestuia. Sarcina tehnologilor este să dezvolte combinații câștigătoare de elemente care vor face ca o piesă sau o structură metalică să fie cea mai acceptabilă în ceea ce privește calitățile sale în ceea ce privește utilizarea în scopuri specifice.
