Ötvözött és szerszámacélolyan acélra vonatkozik, amely jelentős mennyiségű ötvözőelemet (például krómot, nikkelt, molibdént, vanádiumot, titánt stb.) tartalmaz, hogy javítsa tulajdonságait, olyan különleges tulajdonságokat adva neki, mint a nagy szilárdság, a korrózióállóság, a kopásállóság stb. Az ötvözőelemek hozzáadása lehetővé teszi, hogy az ötvözött acélt különféle ipari alkalmazásokhoz szabják, beleértve a gyártást, az autógyártást, a repülőgépgyártást és az építőiparban.
1.TulajdonságaiÖtvözött és szerszámacél
Az ötvözött acél tulajdonságait nagymértékben meghatározza az ötvözet összetétele és a gyártási folyamat. A gyakori tulajdonságok a következők:
Nagy szilárdság és keménység: Az ötvözött acél gyakran jobb szilárdsággal és keménységgel rendelkezik a szénacélhoz képest, így alkalmas olyan alkalmazásokra, amelyek nagy mechanikai terhelésekkel szembeni ellenállást igényelnek.
Korrózióállóság: Bizonyos ötvözetelemek (például króm és nikkel) növelik az acél korrózióállóságát, így alkalmassá teszik a zord környezetben való használatra, beleértve a magas hőmérsékletű, oxidatív vagy kémiailag korrozív körülményeket is.
Kopásállóság: Az ötvözött acélok kiváló kopásállósággal rendelkeznek, különösen a molibdén és vanádium elemeket tartalmazó acélok, így alkalmasak kopásálló szerszámok és berendezések gyártására.
Hőstabilitás: Az ötvözött acélok jó szilárdságot és keménységet tartanak fenn magas hőmérsékleten, így ideálisak a magas hőmérsékleti körülmények között működő alkatrészekhez.
Szívósság: Egyes ötvözött acélokat úgy terveztek, hogy javítsák a szívósságot, lehetővé téve, hogy repedés vagy törés nélkül ellenálljanak az ütéseknek és a rezgéseknek.
2.TípusaiÖtvözött és szerszámacél
Az ötvözött acél az ötvözőelemek típusa és tartalma alapján osztályozható, jellemzően a következő kategóriákba:
a.Gyengén ötvözött acél
A gyengén ötvözött acélok legfeljebb 5% ötvözőelemeket tartalmaznak. Ezek az acélok főként az általános tulajdonságokat javítják, mint például a szilárdság, a szívósság és a kopásállóság, miközben alacsonyabb költséggel járnak. Példák:
b.Közepesen ötvözött acél
A közepesen ötvözött acélok 5-10% ötvözőelemet tartalmaznak. Nagyobb szilárdságot, keménységet és korrózióállóságot kínálnak, így alkalmasak mechanikai gyártásra és autóipari alkalmazásokra. Példák:
20Cr acél: Általában fogaskerekekhez, tengelyekhez és egyéb mechanikai alkatrészekhez használják.
40Cr acél: Nagy szilárdságú mechanikai alkatrészekben, például hajtótengelyekben és motoralkatrészekben használják.
c.Erősen ötvözött acél
Az erősen ötvözött acélok több mint 10%-ban tartalmaznak ötvözőelemeket, jelentős javulást biztosítva az olyan speciális tulajdonságokban, mint a korrózióállóság, a magas hőmérsékletű teljesítmény és a kopásállóság. Példák:
Rozsdamentes acél: Elsősorban krómmal ötvözött, kiváló korrózióállóságáról ismert. Széles körben használják vegyi feldolgozó berendezésekben, élelmiszer-feldolgozásban és orvosi eszközökben.
Szerszámacél: Nagyobb mennyiségű volfrámot, molibdént, krómot és vanádiumot tartalmaz a nagy keménység és kopásállóság érdekében, ideális vágószerszámok és formák gyártásához.
3.AlkalmazásaiÖtvözött és szerszámacél
Kiváló mechanikai tulajdonságainak és különleges jellemzőinek köszönhetően az ötvözött acélt különféle iparágakban használják, és gyakori felhasználási területeken, többek között:
Mechanikai gyártás: Az ötvözött acélokat autóalkatrészek, motoralkatrészek, hajtótengelyek, fogaskerekek és csapágyak gyártására használják. A nagy szilárdságú ötvözött acélok jelentős mechanikai terhelésnek is ellenállnak, miközben megőrzik a jó kopásállóságot.
Építés és infrastruktúra: Az alacsonyan ötvözött acélokat általában épületek, hidak és egyéb szerkezeti elemek építésénél használják. Jó megmunkálhatóságuk és hegeszthetőségük ideálissá teszi teherhordó szerkezetekhez.
Repülőgép: Az ötvözött acélokat repülőgép-alkatrészekben, például repülőgépszárnyakban, motoralkatrészekben és rakétákban használják. Az erősen ötvözött és hőálló acélok különösen hatékonyak magas hőmérsékleten.
Petrolkémiai ipar: Az ötvözött acélokat kőolaj-kitermelő és vegyi feldolgozó berendezésekben használják nagy korrózióállóságuk, magas hőmérsékleti szilárdságuk és kemény vegyszerekkel szembeni ellenállásuk miatt.
Energia szektor: Az ötvözött acélokat az atomenergiában, hőenergiában és más energiaágazatban használják kazánok, nyomástartó edények és csővezetékek gyártásához. A magas hőmérsékletű ötvözetek különösen alkalmasak extrém munkakörülményekre.
Szerszámok és formák: Az ötvözött acélokat széles körben használják vágószerszámok, formák és mérőeszközök gyártásában. A szerszámacélok és formaacélok magasabb mennyiségű volfrámot, molibdént, krómot és vanádiumot tartalmaznak, hogy biztosítsák a kivételes kopásállóságot, ütésállóságot és magas hőmérsékleti stabilitást.
4.KözösÖtvözött és szerszámacélAnyagok
Cr-Mo acél (króm-molibdén acél): Kiváló kopásállóságáról, szilárdságáról és szívósságáról ismert, gyakran használják nagy terhelésű mechanikai alkatrészek gyártásához.
Ni-Cr acél (nikkel-króm acél): Nagyobb szilárdságot, szívósságot és korrózióállóságot kínál, széles körben használják autómotor-alkatrészekben, hajtótengelyekben stb.
AISI 4140 acél: Általánosan használt ötvözött acél, jó általános teljesítménnyel, beleértve a nagy szilárdságot és szívósságot is, gyakran használják mechanikai alkatrészekhez és szerszámokhoz.
AISI 4340 acél: Nagy szilárdságú ötvözött acél, amelyet repülőgépek és gépjárművek szerkezeti elemeihez, például hajtóművekhez és repülőgép-alkatrészekhez használnak.
Rozsdamentes acél (pl. 304, 316): Kiváló korrózióállóságot kínál, és széles körben használják a vegyiparban, az élelmiszer-kezelésben és az orvosi berendezések iparában.
5.KiválasztásÖtvözött és szerszámacél
Az ötvözött acél kiválasztásakor több tényezőt kell figyelembe venni:
Mechanikai teljesítménykövetelmények: Például szilárdság, keménység, kopásállóság stb.
Munkakörnyezet: Az acélnak ellenállnia kell a korróziónak, a magas hőmérsékletnek vagy az alacsony hőmérsékletnek.
Gyártási folyamat: Az ötvözött acél hegeszthetőségével, megmunkálhatóságával és alakíthatóságával kapcsolatos megfontolások.
Költséghatékonyság: Az ötvözött acél költségének kiegyensúlyozása a szükséges teljesítményjellemzőkkel.
Összegzés
Az ötvözött acél ötvözőelemek kombinációjával jelentősen növeli az acél szilárdságát, korrózióállóságát, kopásállóságát és egyéb speciális tulajdonságait. Széles körben használják különféle ipari területeken, beleértve a mechanikai gyártást, az építőiparban, a repülőgépiparban, a petrolkémiában, az energetikában, valamint a szerszámokat és öntőformákat. Az ötvözet összetétele és a tervezett felhasználás alapján az ötvözött acél alacsony ötvözetű, közepesen ötvözött és erősen ötvözött acélokra osztható, amelyek mindegyike speciális alkalmazási igényeket szolgál ki.
