Железни сплави: характеристики, свойства, примери
Железните сплави са хомогенни комбинации главно от желязо, към което се добавя въглерод.
От металите, които най-често се използват, най-вече легирани, са: желязо (Fe), мед (Cu), хром (Cr), цинк (Zn), алуминий (Al), титан (Ti), никел (Ni), кобалт (Co) ), Манган (Mn), калай (Sn), магнезий (Mg), олово (Pb) и молибден (Mo).
Металите и техните сплави се класифицират в 2 групи: (1) железни, тези на желязо и (2) цветни, всички други.
Характеристики на черни сплави
Сплавите с по-малко от 2% въглерод (С) се класифицират като стомани, докато тези с повече от 2% С са известни като чугун или чугун.
В отливките, както подсказва името, чугуните се произвеждат главно като отливки. От друга страна, стоманите се произвеждат предимно като деформирани и профилни продукти след формоването.
При чугуна предпочитаната форма на въглерод е елементарният графит, докато в стоманата въглеродът обикновено се намира в комбинация с други метални елементи.
Употреба на черни сплави
Стоманодобивната промишленост е разделена на многобройни отрасли в зависимост от използването й:
- Обикновени въглищни стомани, използвани главно при изграждане на сгради и инженерно оборудване.
- неръждаеми стомани, за машини, сребърни прибори или медицински инструменти.
- Стомани за инструменти, към които се добавят други съединения, за да бъдат по-устойчиви.
Ефекти на сплавни елементи върху железни сплави
Влиянието на легиращите елементи върху черни сплави зависи от вида на комбинирания елемент.
- Въглеродът е основният втвърдяващ елемент.
- Манганът допринася за силата и твърдостта и премахва излишната сяра, за да увеличи лекотата на горещата работа.
- Силиконът е основен деоксидатор.
- Алуминият се използва за завършване на реакцията на деоксидация.
- Фосфорът е главно примес, намалява устойчивостта и пластичността.
- Сярата работи само за повишаване на обработваемостта, но в повечето случаи е толкова нежелана като фосфор.
- Добавя се мед, за да се увеличи устойчивостта на атмосферна корозия.
- Кобалтът увеличава твърдостта и подобрява консистенцията на среза на материала, осигурявайки стабилност на свойствата при високи температури.
- Добавя се никел за увеличаване на якостта на опън.
- Волфрамът осигурява висока издръжливост, устойчивост на корозия и високи температури.
Обикновено комбинация от 2 или повече легиращи елемента придава по-добри свойства, отколкото отделно.
Cr - Ni стоманите развиват добри свойства на втвърдяване с отлична еластичност, докато Cr - Ni - Mo стоманите развиват още по - добро втвърдяване, но с леко понижение на еластичността.
За химическата промишленост, където строго се изисква процес на топлообмен, задължително се използва оборудване, което изпълнява тази функция.
Най-често използваното оборудване са двойни тръбни или тръбни и корпусни топлообменници. Материалът на тръбите е направен основно от обикновена въглеродна стомана, поради ниската си цена на пазара и високата топлопроводимост за транспортиране на топлината.
