10 Mekaniske og fysiske egenskaper av stål

1362
Egbert Haynes
10 Mekaniske og fysiske egenskaper av stål

De mekaniske og fysiske egenskaper til stål de kan variere enormt avhengig av sammensetningen og prosentandelen av urenheter (som fosfor eller svovel). På denne måten, når du vil oppnå bedre mekaniske og fysiske egenskaper fremfor andre, kan stålet legeres med krom, kobolt, kobber, molybden, nikkel, nitrogen, selen, tantal, titan, wolfram eller vanadium..

Sammensetningen og egenskapene til stål varierer mye. Stål generelt har et lavere karboninnhold enn jern, og færre urenheter enn de som finnes i andre metaller.

Generelt varierer fysiske egenskaper som tetthet, elektrisk og varmeledningsevne ikke mye fra en legering til en annen. Imidlertid er mekaniske egenskaper som styrke, duktilitet og hardhet avhengig av typen legering og sammensetning av stålet..

De viktigste mekaniske egenskapene til stål

1- Plastisitet

Det er stålets evne til å beholde formen etter å ha blitt utsatt for stress. Stål som er legert med små prosentandeler karbon er mer plastisk.

2- Skjørhet

Skørhet er den lettheten som stål kan brytes under stress. Når stål er legert, med en høy andel karbon, har det en tendens til å være mer sprø. 

3- Smidbarhet

Smidbarheten er at det er enkelt å rulle stål. På denne måten har noen legeringer i rustfritt stål en tendens til å være mer formbare enn andre..

4- Hardhet

Hardhet er motstanden som et metall motarbeider mot slipende midler. Jo mer karbon som tilsettes en stållegering, jo vanskeligere blir det.

5- Fasthet

Seighet er konseptet som betegner stålets evne til å motstå påføring av en ekstern kraft uten å bryte..

Når det gjelder stål med middels karbonkonsentrasjon, har seigheten en tendens til å være høyere.

De viktigste fysiske egenskapene til stål

1- Kropp

De inkluderer egenskapene knyttet til stålets vekt, volum, masse og tetthet.

2- Termisk

Det refererer til tre grunnleggende aspekter av stål: dets evne til å lede temperatur (ledning), dets potensiale til å overføre varme (konveksjon) og dets evne til å utstråle infrarøde stråler i midten (stråling)..

3- Elektrisk

De refererer til stålets evne til å lede elektrisk strøm.

4- Optikk

Disse egenskapene i tilfelle stål betegner dets evne til å reflektere lys eller avgi glans. I den grad rustfritt stål legeres med en høyere prosentandel aluminium, desto bedre optiske egenskaper vil det ha.

5- Magnetisk

Henviser til stålets evne til å bli indusert eller å indusere et elektromagnetisk felt.

Jo høyere prosentandel jern i stållegeringen, jo større er dens evne til å fungere som en magnet..

Ståltyper

Ulike typer stål produseres i henhold til deres anvendelse, derfor må de mekaniske og fysiske egenskapene til disse ståltypene være forskjellige..

På denne måten er forskjellige vekter opprettet for å klassifisere stål etter dets egenskaper (elastisitet, tetthet, smeltepunkt, varmeledningsevne, styrke, hardhet, blant andre).

For å lage forskjellige typer stål bruker produsenter forskjellige konsentrasjoner av andre metaller for å lage legeringer.

Produksjonsprosessen og måten stålet bearbeides på, har også en betydelig innflytelse på det oppnådde sluttproduktet..

I følge American Iron and Steel Institute (AISI) kan stål kategoriseres i fire hovedgrupper, i henhold til kjemisk sammensetning:

  • Karbonstål
  • Legert stål
  • Rustfritt stål
  • Verktøystål

Karbonstålegenskaper

Karbonstål er avledet fra legeringen mellom jern og karbon. Ved å variere prosentandelen karbon er det mulig å produsere stål med forskjellige kvaliteter. Generelt, jo høyere prosentandel karbon, jo tøffere og stivere er stålet..

Stål med lite karbon er kjent i markedet som smijern. Denne typen stål er enkel å håndtere siden den er av høy plast..

Av den grunn brukes det mye til å produsere gitter, dekorative applikasjoner eller lyktestolper..

Stål med middels karboninnhold er veldig tøft, og det er derfor det brukes til å lage broer eller konstruksjonsdeler som er i stand til å bære enorme belastninger..

På sin side brukes høykarbonstål til å lage kabler. Når andelen kull er større enn den for jern, blir det referert til som støpejern, som brukes til å lage vaser og andre typer artikler..

Selv om sistnevnte ståltype er ganske hard, er den også veldig sprø..

Legeringsstålegenskaper

Legeringsstål er en som er produsert med en liten prosentandel av ett eller flere metaller annet enn jern. Disse metallene som legges til legeringen har evnen til å endre stålets egenskaper.

For eksempel resulterer stål laget av jern, krom og nikkel i rustfritt stål. Når aluminium tilsettes denne legeringen, blir resultatet mer formbart og ensartet i utseende..

Når mangan tilsettes stållegeringer, kan de oppnå eksepsjonell styrke og seighet.

Egenskaper av rustfritt stål

Rustfritt stål inneholder mellom 10 og 20% ​​krom, en faktor som gjør at den er meget motstandsdyktig mot korrosjon og oksidasjon..

Når stål inneholder 11% krom, er det omtrent 200 ganger mer motstandsdyktig mot korrosjon enn stål som ikke inneholder krom. Det er tre grupper rustfritt stål:

Austenittisk stål: det er den med en høyere konsentrasjon av krom og en liten andel nikkel og karbon.

Det brukes ofte til prosessering av rørledninger og matvarer. Det er lett å gjenkjenne, da det ikke er magnetisk.

Ferritisk stål- Det er typen stål som inneholder omtrent 15% krom, men bare noen få spor av karbon og andre metaller som molybden, aluminium eller titan.

Denne typen stål er magnetisk, veldig hard og motstandsdyktig. Kan herdes ved kaldarbeid.

Martensittisk stål: er en som inneholder moderate mengder krom, nikkel og karbon. Den er svært magnetisk og kan behandles ved høye temperaturer.

Martensittisk stål brukes ofte til å lage skjæreverktøy som kniver og kirurgisk utstyr..

Verktøystålegenskaper

Verktøystål er meget holdbart, temperaturbestandig og har ganske høy hardhet.

Inneholder wolfram, molybden, kobolt og vanadium. Det er den som brukes til å lage borene.

Referanser

  1. Bell, T. (17. mars 2017). Hentet fra Hva er typene og egenskapene til stål?: Thebalance.com.
  2. Kapittel 6. Metallers mekaniske egenskaper. (2004). Hentet fra mekaniske egenskaper til metaller: virginia.edu.
  3. Guru, W. (2017). Sveis Guru. Hentet fra Guide to the Mechanical Properties of Metals: weldguru.com.
  4. Kailas, S. V. (s.f.). Kapittel 4. Metallers mekaniske egenskaper. Hentet fra materialvitenskap: nptel.ac.in.
  5. Materia, T. (august 2002). Total Matter. Hentet fra mekaniske egenskaper hos metaller: totalmateria.com.
  6. Materials, A. (2. desember 2014). Hentet fra MEKANISKE OG FYSISKE EGENSKAPER: worldsteless.org.
  7. Sandhyarani, N. (4. august 2016). Hentet fra fysiske egenskaper av stål: buzzle.com.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.