aço ligaaço liga
Aço com outros elementos adicionados além de ferro e carbono é chamado de aço-liga.
Uma liga ferro-carbono composta por uma quantidade adequada de um ou mais elementos de liga adicionados ao aço-carbono comum.
Dependendo dos elementos adicionados e das técnicas de processamento apropriadas empregadas, propriedades especiais como alta resistência, alta tenacidade, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, resistência a baixas temperaturas, resistência a altas temperaturas e não magnetismo podem ser obtidas.
O aço liga contém mais outros elementos em comparação com o aço carbono.
Aço liga refere-se ao aço que, além de conter silício e manganês como elementos de liga ou elementos desoxidantes,
Ele também contém outros elementos de liga (como cromo, níquel, molibdênio, vanádio, titânio, cobre, tungstênio, alumínio, cobalto, nióbio, zircônio e outros elementos, etc.),
Alguns aços também contêm certos elementos não metálicos (como boro, nitrogênio, etc.).
De acordo com o teor de elementos de liga no aço, ele pode ser further dividido em aço de baixa liga, aço de média liga e aço de alta liga.
Aço-carbono refere-se principalmente ao aço cujas propriedades mecânicas dependem do teor de carbono e ao qual, geralmente, não se adicionam grandes quantidades de elementos de liga. Às vezes, também é chamado de aço-carbono simples ou aço-carbono.
Aço-carbono também é chamado de aço carbono, uma liga ferro-carbono com teor de carbono WC inferior a 2%. Além do carbono, o aço-carbono geralmente contém também pequenas quantidades de silício, manganês, enxofre e fósforo.
De acordo com seu uso, o aço carbono pode ser dividido em três categorias: aço carbono estrutural, scc3 e aço estrutural de fácil usinagem.
O aço carbono estrutural é ainda dividido em dois tipos: aço estrutural para edifícios e aço estrutural para fabricação de máquinas.
De acordo com o teor de carbono, o aço carbono pode ser dividido em aço de baixo carbono (WC ≤ 0,25%), aço de médio carbono (WC0,25%——0,6%) e aço de alto carbono (WC>0,6%).
De acordo com o teor de fósforo e enxofre, o aço carbono pode ser dividido em aço carbono comum (maior teor de fósforo e enxofre), aço carbono (menor teor de fósforo e enxofre) e aço (teor de fósforo e enxofre ainda menor). Geralmente, quanto maior o teor de carbono no aço carbono, maior sua dureza e resistência, mas menor sua plasticidade.
Os principais elementos de liga do aço-liga incluem silício, manganês, cromo, níquel, molibdênio, tungstênio, vanádio, titânio, nióbio, zircônio, cobalto, alumínio, cobre, boro, elementos de terras raras, etc.
Entre eles, vanádio, titânio, nióbio, zircônio, etc., são fortes elementos formadores de carbonetos no aço. Desde que haja carbono suficiente, eles podem formar seus respectivos carbonetos sob condições apropriadas. Quando há deficiência de carbono ou em condições de alta temperatura, eles entram na solução sólida em estado atômico; manganês, cromo, tungstênio, molibdênio são elementos formadores de carbonetos, uma parte dos quais entra na solução sólida em estado atômico, enquanto a outra parte forma carbonetos de liga substitucionais; alumínio, cobre, níquel, cobalto, silício, etc., são elementos não formadores de carbonetos e geralmente existem na solução sólida em estado atômico.
Classificação Geral Aço Liga
Existem muitos tipos de aço-liga, geralmente
É dividido em aço de baixa liga (<5% de teor), aço de média liga (5%~10% de teor) e aço de alta liga (>10% de teor) de acordo com o teor de elementos de liga;
Classificado por qualidade em aço liga, aço liga especial;
De acordo com suas propriedades e usos, são further divididos em aço estrutural de liga, aço inoxidável, aço resistente a ácidos, aço resistente ao desgaste, aço resistente ao calor, aço para ferramentas de liga, aço para rolamentos, aço para molas de liga e aço de desempenho especial (como aço magnético macio, aço magnético permanente, aço não magnético), etc.
Além de ferro, carbono e pequenas quantidades de silício, manganês, fósforo e enxofre inevitáveis, o aço também contém uma certa quantidade de elementos de liga. Os elementos de liga no aço incluem um ou mais de silício, manganês, molibdênio, níquel, cromo, vanádio, titânio, nióbio, boro, chumbo, elementos de terras raras, etc. Este tipo de aço é chamado de aço liga.
Os sistemas de aço-liga de vários países diferem de acordo com suas respectivas situações de recursos, produção e condições de uso. No passado, países estrangeiros desenvolveram sistemas de aço-níquel e aço-cromo,
Nosso país descobriu sistemas de aço-liga compostos principalmente por silício, manganês, vanádio, titânio, nióbio, boro, chumbo e elementos de terras raras.
O aço liga representa cerca de dez por cento da produção total de aço e é geralmente fundido em fornos elétricos. De acordo com seus usos, os aços liga podem ser divididos em 8 categorias principais.
São: aço estrutural de liga, aço mola, aço para rolamentos, aço ferramenta de liga, aço ferramenta de alta velocidade, aço inoxidável, aço resistente ao calor sem formação de carepa e aço silício para fins elétricos.
Aço Temperado e Revenido 1. Aço liga de médio carbono com baixo teor de elementos de liga; 2. Alta resistência; 3. Usado para parafusos, porcas, etc. de alta temperatura.
Aço de Mola 1. Teor de carbono mais elevado do que o aço cementado e temperado; 2. Maior resistência e resistência à fadiga após tratamento de têmpera e revenimento; 3. Usado para materiais de mola.
Aço para Rolamentos 1. Aço liga de alto carbono, com teor de liga relativamente alto; 2. Possui dureza e resistência ao desgaste elevadas e uniformes; 3. Usado para rolamentos.
Aço-liga Aço para calibres 1. Tipo de aço-liga de alto carbono, com baixo teor de elementos de liga; 2. Possui alta dureza e resistência ao desgaste, boa usinabilidade e boa estabilidade; 3. Usado para materiais de calibres.
Aço Especial de Alto Desempenho Aço Inoxidável 1. Aço de baixo carbono e alta liga; 2. Boa resistência à corrosão; 3. Usado para resistência à corrosão, alguns podem ser usados como materiais resistentes ao calor.
Aço resistente ao calor 1. Aço de alta liga e baixo teor de carbono; 2. Boa resistência ao calor; 3. Usado para materiais resistentes ao calor, alguns podem ser usados como materiais resistentes à corrosão.
Aço para baixa temperatura 1. Aço liga de baixo carbono, com teor variável de elementos de liga dependendo do grau de resistência a baixas temperaturas; 2. Bom desempenho em baixa temperatura; 3. Usado para materiais de baixa temperatura (o aço é aço níquel).
Classificação por tendência à formação de carbonetos
O aço liga pode ser dividido em três categorias com base na tendência de vários elementos formarem carbonetos no aço: Aço liga
① Elementos formadores de carbonetos fortes, como vanádio, titânio, nióbio, zircônio, etc.
Esses elementos, desde que haja carbono suficiente e sob condições apropriadas, formam seus respectivos carbonetos; somente em condições de deficiência de carbono ou alta temperatura eles entram na solução sólida em forma atômica.
② Elementos formadores de carbonetos, como manganês, cromo, tungstênio, molibdênio, etc. Alguns desses elementos entram na solução sólida em forma atômica, enquanto outros formam carbonetos de liga substitucionais, como (Fe, Mn)3C, (Fe, Cr)3C, etc. Se o seu teor exceder um certo limite (exceto para o manganês), seus respectivos carbonetos também se formarão, como (Fe, Cr)7C3, (Fe, W)6C, etc.
③ Elementos que não formam carbonetos, como silício, alumínio, cobre, níquel, cobalto, etc. Esses elementos geralmente existem na forma atômica em soluções sólidas como austenita e ferrita. Alguns elementos de liga mais reativos, como alumínio, manganês, silício, titânio, zircônio, etc., combinam-se prontamente com oxigênio e nitrogênio no aço para formar óxidos e nitretos estáveis, que geralmente existem como inclusões no aço. Elementos como manganês e zircônio também formam inclusões de sulfeto com enxofre. Quando o aço contém uma quantidade suficiente de elementos como níquel, titânio, alumínio e molibdênio, diferentes tipos de compostos intermetálicos podem se formar. Alguns elementos de liga, como cobre e chumbo, se seu teor exceder sua solubilidade no aço, existem como uma fase metálica relativamente pura.
O desempenho do aço depende de sua composição de fases, da composição e estrutura das fases, da fração volumétrica das várias fases no aço e de sua distribuição relativa. Os elementos de liga funcionam influenciando esses fatores. O efeito nos pontos de transformação de fase do aço é principalmente alterar a posição dos pontos de transformação de fase no aço, o que pode ser resumido aproximadamente nos seguintes três aspectos:
① Altera a temperatura do ponto de transformação de fase. De modo geral, elementos que expandem a região da fase γ (austenita), como manganês, níquel, carbono, nitrogênio, cobre, zinco, etc., diminuem a temperatura do ponto A3 e aumentam a temperatura do ponto A4; inversamente, elementos que encolhem a região da fase γ, como zircônio, boro, silício, fósforo, titânio, vanádio, molibdênio, tungstênio, nióbio, etc., aumentam a temperatura do ponto A3 e diminuem a temperatura do ponto A4. Apenas o cobalto aumenta tanto as temperaturas dos pontos A3 quanto A4. O efeito do cromo é relativamente especial: quando o teor de cromo é inferior a 7%, ele diminui a temperatura do ponto A3, e quando é superior a 7%, ele aumenta a temperatura do ponto A3.
② Altere a posição do ponto eutetoide S. Elementos que encolhem a região da fase γ aumentam a temperatura do ponto eutetoide S; elementos que expandem a região da fase γ fazem o oposto. Além disso, quase todos os elementos de liga diminuem o teor de carbono do ponto eutetoide S, deslocando o ponto S para a esquerda. No entanto, elementos formadores de carbetos, como vanádio, titânio, nióbio, etc. (incluindo tungstênio e molibdênio), deslocarão o ponto S para a direita após seu teor atingir um certo limite.
③ Altera a forma, o tamanho e a posição da região da fase γ. Essa influência é relativamente complexa e pode causar mudanças significativas, geralmente quando o teor de elementos de liga é maior. Por exemplo, quando o teor de níquel ou manganês é alto, a região da fase γ pode se expandir para abaixo da temperatura ambiente, tornando o aço uma estrutura austenítica monofásica; enquanto quando o teor de silício ou cromo é alto, a região da fase γ pode encolher consideravelmente ou até mesmo desaparecer completamente, tornando o aço uma estrutura ferrítica em qualquer temperatura.