La définition de l'acier au carbone et les cinq éléments de l'acier
Les alliages fer-carbone contenant moins de 2,11 % de carbone sont appelés acier. La fraction massique de carbone de l'acier au carbone couramment utilisé est généralement inférieure à 1,3 %, et sa résistance et sa ténacité sont relativement bonnes.
La composition chimique de l’acier est l’un des facteurs importants liés à la qualité et aux performances finales de l’acier. C'est également la base principale de la préparation de l'acier et même du système de traitement thermique du produit final. Par conséquent, dans la partie exigences techniques de la norme sur l'acier, le premier élément stipule souvent la marque applicable (nuance d'acier) et sa composition chimique de l'acier, et est inclus dans la norme sous la forme d'un tableau. C'est l'acceptation de l'acier et de la composition chimique de l'acier par le fabricant et le client. base importante.
Les cinq éléments désignent les principaux composants de la composition chimique, à savoir C, Si, Mn, S, P (carbone, silicium, manganèse, soufre, phosphore). Deuxièmement, les gaz contenant du {{0}}, H et N (oxygène, hydrogène et azote) seront inévitablement mélangés pendant le processus de fabrication de l'acier. De plus, dans le processus de désoxydation et de sédation aluminium-silicium, l’acier fondu doit contenir de l’Al. Lorsque l'Als (aluminium acidosoluble) est supérieur ou égal à 0,020%, il a également pour effet d'affiner les grains.
Effet des éléments chimiques sur les propriétés de l'acier :
1. Carbone (C) : À mesure que la teneur en carbone de l'acier augmente, la limite d'élasticité et la résistance à la traction augmentent, mais la plasticité et la résistance aux chocs diminuent. Lorsque la teneur en carbone dépasse 0,23 %, les performances de soudage de l'acier se détériorent, il est donc utilisé pour le soudage. Acier de construction faiblement allié, la teneur en carbone ne dépasse généralement pas 0. 20 %. Une teneur élevée en carbone réduira également la résistance de l’acier à la corrosion atmosphérique. L'acier à haute teneur en carbone des bobines d'acier inoxydable laminées à froid dans les parcs de stockage en plein air est sujet à la rouille ; De plus, le carbone peut augmenter la fragilité à froid et la sensibilité au vieillissement de l'acier.
2. Silicium (Si) : Le silicium est ajouté comme agent réducteur et désoxydant pendant le processus de fabrication de l'acier, de sorte que l'acier tué contient 0,15-0,30 % de silicium. Si la teneur en silicium de l'acier dépasse 0,50-0,60 %, le silicium est considéré comme un élément d'alliage. Le silicium peut augmenter considérablement la limite élastique, la limite d'élasticité et la résistance à la traction de l'acier, c'est pourquoi il est largement utilisé dans l'acier à ressorts. L'ajout de 1,0-1,2 % de silicium à l'acier de construction trempé et revenu peut augmenter la résistance de 15-20 %. Silicium et molybdène, tungstène,
La combinaison de chrome, etc. a pour effet d'améliorer la résistance à la corrosion et à l'oxydation, et peut être utilisée pour fabriquer de l'acier résistant à la chaleur. L'acier à faible teneur en carbone contenant 1-4 % de silicium a une perméabilité magnétique extrêmement élevée et est utilisé dans l'industrie électrique pour fabriqueracier au siliciumfeuilles. Une teneur accrue en silicium réduira les performances de soudage de l'acier.
3. Manganèse (Mn) : Dans le processus de fabrication de l’acier, le manganèse est un bon désoxydant et désulfurant. Généralement, l'acier contient 0,30-0,50 % de manganèse. Lorsque plus de 0,70 % est ajouté à l’acier au carbone, on l’appelle « acier au manganèse ». L'acier avec une quantité d'acier plus élevée que l'acier ordinaire a non seulement une ténacité suffisante, mais a également une résistance et une dureté plus élevées, améliore la trempabilité de l'acier et améliore les performances de travail à chaud de l'acier. Par exemple, la limite d’élasticité de l’acier 16Mn est 40 % supérieure à celle de l’A3. L'acier contenant 11-14 % de manganèse a un
Résistance à l'usure, utilisée dans les godets d'excavatrices, les revêtements de broyeurs à boulets, etc. Une teneur accrue en manganèse affaiblit la résistance à la corrosion de l'acier et réduit les performances de soudage.
4. Phosphore (P) : Dans des circonstances normales, le phosphore est un élément nocif dans l'acier. Il augmente la fragilité à froid de l'acier, détériore les performances de soudage, réduit la plasticité et détériore les performances de pliage à froid. Par conséquent, la teneur en phosphore de l'acier doit généralement être inférieure à 0,045 %, et les exigences en matière d'acier de haute qualité sont encore plus faibles.
5. Soufre (S) : Le soufre est également un élément nocif dans des circonstances normales. Cela rend l’acier cassant à chaud, réduit sa ductilité et sa ténacité et provoque des fissures lors du forgeage et du laminage.
Le soufre nuit également aux performances de soudage, réduisant ainsi la résistance à la corrosion. Par conséquent, la teneur en soufre doit généralement être inférieure à {{0}}.055 %, et l'acier de haute qualité doit être inférieure à 0,040 %. L'ajout de 0,08-0,20 % de soufre à l'acier peut améliorer l'usinabilité et est généralement appelé acier de décolletage.
6. Chrome (Cr) : Dans l'acier de construction et l'acier à outils, le chrome peut améliorer considérablement la résistance, la dureté et la résistance à l'usure, tout en réduisant en même temps la plasticité et la ténacité. Le chrome peut également améliorer la résistance à l'oxydation et à la corrosion de l'acier, c'est donc un élément d'alliage important de l'acier inoxydable et de l'acier résistant à la chaleur.
7. Nickel (Ni) : Le nickel peut augmenter la résistance de l’acier tout en conservant une bonne plasticité et ténacité. Le nickel a une résistance élevée à la corrosion aux acides et aux alcalis, ainsi qu'une résistance antirouille et thermique à haute température. Cependant, le nickel étant une ressource rare, d’autres éléments d’alliage devraient être utilisés à la place de l’acier nickel-chrome.
8. Molybdène (Mo) : le molybdène peut affiner les grains d'acier, améliorer les propriétés de trempabilité et de résistance thermique, et maintenir une résistance et une résistance au fluage suffisantes à haute température (une contrainte à long terme à haute température provoquera une déformation, appelée fluage). L'ajout de molybdène à l'acier de construction peut améliorer les propriétés mécaniques. Il peut également inhiber la fragilité de l’acier allié causée par le feu. Dans l'acier à outils, la rougeur peut être améliorée.
9. Titane (Ti) : Le titane est un puissant désoxydant de l’acier. Il peut rendre la structure interne de l'acier dense et affiner la force du grain ; réduire la sensibilité au vieillissement et la fragilité au froid. Améliorer les performances de soudage. L'ajout de titane approprié à l'acier inoxydable austénitique au chrome 18 nickel 9 peut éviter la corrosion intergranulaire.
10. Vanadium (V) : Le vanadium est un excellent désoxydant pour l'acier. L'ajout de 0,5 % de vanadium à l'acier peut affiner les grains de structure et améliorer la résistance et la ténacité. Le carbure formé de vanadium et de carbone peut améliorer la résistance à la corrosion par l'hydrogène à haute température et pression.
11. Tungstène (W) : Le tungstène a un point de fusion élevé et une densité spécifique élevée. C'est un élément d'alliage de votre vie. Le tungstène et le carbone forment du carbure de tungstène, qui présente une dureté et une résistance à l'usure élevées.
