Az építőiparban, az iparban és a mezőgazdaság egyes területein a fémtermékek aktív felhasználása figyelhető meg. Ezenkívül ugyanaz a fém a felhasználási körtől függően eltérő műszaki és működési tulajdonságokat mutat. Ez a doppingeljárásokkal magyarázható. Technológiai eljárás, amelyben az alapmunkadarab új tulajdonságokat szerez, vagy a meglévő jellemzőknek megfelelően javul. Ezt elősegítik az aktív elemek, amelyek ötvözési tulajdonságai a fémszerkezet megváltoztatásának kémiai és fizikai folyamatait idézik elő.
Fő ötvözőelemek
A szénnek nagy, de kétértelmű értéke van az ötvözési folyamatokban. A fémszerkezetben lévő mintegy 1,2%-os koncentrációja egyrészt hozzájárul a szilárdság, a keménység és a hideg ridegség mértékének növekedéséhez, másrészt csökkenti az anyag hővezető képességét és sűrűségét is. De még csak nem is ez a fő. Mint minden ötvözőelem, ezt is technológiai feldolgozás során, erős hőmérsékleti hatás mellett adják hozzá. Azonban nem minden szennyeződés és aktív komponens marad a szerkezetben a művelet befejezése után. Csak szén maradhat a fémbenés a végtermék szükséges jellemzőitől függően a technológusok eldöntik, hogy finomítják-e a fémet, vagy megőrzik a jelenlegi minőségét. Vagyis speciális ötvözési művelettel változtatják a széntartalmat.
A szilícium és a mangán is felvehető az alapvető ötvözőelemek listájára. Az első minimális százalékban (legfeljebb 0,4%) kerül a célszerkezetbe, és nincs különösebb hatása a munkadarab minőségének változására. Ennek ellenére ez a komponens a mangánhoz hasonlóan deoxidáló és megkötő anyagként is nélkülözhetetlen. Az ötvözőelemek ezen tulajdonságai határozzák meg a szerkezet alapvető integritását, ami még az ötvözési folyamat során is lehetővé teszi más, már aktív elemek és szennyeződések szerves észlelését.
Segédötvöző elemek
Ebbe az elemcsoportba általában tartozik a titán, molibdén, bór, vanádium stb. Ennek a kapcsolatnak a legjelentősebb képviselője a molibdén, amelyet gyakrabban használnak krómacélokban. Segítségével különösen nő a fém edzhetősége, és csökken a hideg ridegségi küszöb is. Hasznos építési acélminőségekhez és molibdén komponensek használatához. Ezek hatékony ötvözőelemek az acélban, amelyek dinamikus és statikus szilárdságot biztosítanak a fémeknek, miközben kiküszöbölik a belső oxidáció kockázatát. Ami a titánt illeti, ritkán és csak egy feladatra használják - szerkezeti szemcsék őrlésére króm-mangán ötvözetekben. A kiegészítőket célzottnak is nevezhetjükkalcium és ólom. Fémdarabokhoz használják, amelyeket ezt követően vágási műveleteknek vetnek alá.
Az ötvözőelemek osztályozása
Az ötvözőelemek nagyon feltételes fő- és segédelemekre való felosztása mellett más, pontosabb különbségi jeleket is alkalmaznak. Például az ötvözetek és acélok jellemzőire gyakorolt hatás mechanikája szerint az elemek három kategóriába sorolhatók:
- Befolyásolás a karbidok képzésére.
- Polimorf transzformációkkal.
- Intermetallikus vegyületek képződésével.
Fontos figyelembe venni, hogy mindhárom esetben az ötvözőelemek intermetallikus vegyületek tulajdonságaira gyakorolt hatása az idegen szennyeződésektől is függ. Például ugyanazon szén vagy vas koncentrációjának lehet értéke. A már polimorf átalakulás elemeinek osztályozása is létezik a hatás jellege szerint. Különösen megkülönböztetik azokat az elemeket, amelyek lehetővé teszik az ötvözött ferrit jelenlétét az ötvözetben, valamint analógjaikat, amelyek hozzájárulnak az optimális ausztenittartalom stabilizálásához, a hőmérséklettől függetlenül.
Az ötvözés hatása ötvözeteken és acélokon
Az acél minőségi jellemzői több módon is javíthatók. Mindenekelőtt ezek fizikai tulajdonságok, amelyek meghatározzák az anyag technikai erőforrását. Az ebben az alkatrészben történő ötvözés lehetővé teszi az erő, a hajlékonyság, a keménység és a keménység növelését. Más irány pozitívAz ötvözőelemek hatása a védő tulajdonságok javítására irányul. Ezzel kapcsolatban érdemes kiemelni az ütésállóságot, a vörös keménységet, a hőállóságot és a korróziós károk magas küszöbét. Egyes alkalmazásokhoz a fémeket az elektrokémiai tulajdonságok figyelembevételével is elkészítik. Ebben az esetben az ötvözőelemek felhasználhatók az elektromos és hővezetőképesség, az oxidációs ellenállás, a mágneses permeabilitás stb. növelésére.
A káros szennyeződések hatásának jellemzői
A káros szennyeződések jellemző képviselői a foszfor és a kén. Ami a foszfort illeti, vassal kombinálva képes törékeny szemcséket képezni, amelyek az ötvözés után megmaradnak. Ennek eredményeként a kapott ötvözet nagy fokú sűrűséget veszít, és ridegséggel is rendelkezik. A szénnel való kombináció azonban pozitív tulajdonságot is ad, javítva a forgácsleválasztási folyamatot. Ez a minőség megkönnyíti a megmunkálási folyamatokat. A kén viszont még veszélyesebb anyag. Ha az ötvözőelemek acél egészére gyakorolt hatásának célja az anyag külső hatásokkal szembeni ellenállásának javítása, akkor ez az adalékanyag kiegyenlíti ezt a tulajdonságcsoportot. Például a szerkezetben lévő magas koncentrációja növeli a kopást, csökkenti a fémfáradási ellenállást és minimalizálja a korrózióállóságot.
Ötvöző technológia
Az ötvözés általában a kohászati gyártás keretein belül történik, és további kiegészítők bevezetését jelenti.fent tárgy alt elemek. A hőkezelés hatására a szerkezetben az egyes anyagok összekapcsolódásának kémiai és fizikai folyamatai, valamint deformációk lépnek fel. Így az ötvöző elemek lehetővé teszik a kohászati termékek minőségének javítását.
Következtetés
Az ötvözés egy összetett technológiai folyamat a fémek jellemzőinek megváltoztatására. Bonyolultsága főként az optimális receptúrák elsődleges kiválasztásában rejlik a munkadarab kívánt tulajdonságainak eléréséhez. Mint már említettük, az ötvözőelemek hatása változatos és kétértelmű. Az aktív adalékanyag ugyanazon komponense például egyszerre javíthatja a fém szilárdságát és ronthatja a hővezető képességét. A technológusok feladata, hogy olyan elemekből nyerő kombinációkat dolgozzanak ki, amelyek a fém alkatrészt vagy szerkezetet minőségileg a legelfogadhatóbbá teszik az adott célra történő felhasználás szempontjából.
