Küsimus:
Kas "rauast terased" on olemas?
peterh - Reinstate Monica
2015-01-23 23:34:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Seal on arvukalt terasesulameid, mis sisaldavad peamiselt rauda, ​​süsinikku ja mõnda muud metalli. Üldiselt võime mõelda neist nii, nagu oleksid need mingisugused terased.

Minu küsimus on: kas on olemas "värvilisi teraseid"? Mõtlen puhtatele, mitte-rauast metallidele, mis sisaldavad vähe süsinikku, täpselt nagu lisatakse rauale, et see teraseks muuta. Või küsiti muul viisil, kas peale raua on veel muid metalle, mis on legeeritud terasest moodustamiseks süsinikuga?

Kuidas mõjutab süsiniku lisamine üldiselt nende metallide omadusi?

Aga titaanisulamid? Kas need kvalifitseeruksid värvilistest terasest? Või mitte sellepärast, et ma ei usu, et Ti sulamid nõuavad süsiniku lisamist?
Titaanisulam on lihtsalt titaanisulam. Teras on sulam või raud ja süsinik. Muudel terasevormidel on raua ja süsiniku segule lisatud muid elemente. Oxfordi inglise sõnaraamatust: http://www.oxforddictionaries.com/definition/english/steel?searchDictCode=all
Vikipeediast: Terase süsinikusisaldus on vahemikus 0,002–2,1 massiprotsenti tavaliste raua-süsinikusulamite puhul ... Liiga väike süsinikusisaldus jätab (puhta) raua üsna pehmeks, plastiliseks ja nõrgaks. Terasest kõrgema süsinikusisaldusega sulamiks nimetatakse tavaliselt malmi, mis on habras ja vormitav.
@GlenH7 See küsimus puudutab: süsinik + metallid - raud.
See küsimus on nagu küsimine, kas on olemas peekonita BLT võileibu.
@OlinLathrop Otseses mõttes tunnistan seda. Kuid ma arvan, et selle väljaselgitamine ei nõua liiga palju empaatiat, et tegelik küsimus on raua sisaldavate metallide söe sulamites. Muidugi ei olnud minu jaoks probleem, kui teie või keegi annab küsimusele vastuvõetavama pealkirja.
Neli vastused:
#1
+18
Trevor Archibald
2015-01-23 23:48:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Teras on defineeritud kui raua ja süsiniku sulam; värvilist terast pole olemas. Kui sulandate mõnda muud metalli süsinikuga, saab sellest midagi muud kui teras. Rauda sisaldava terase otsimine oleks nagu vasest ilma messingist või pronksist otsimine. Saate legeerida muid asju kui vask tsingi, tina või alumiiniumiga, kuid need ei oleks messingist ega pronksist.

Mis puutub teistesse süsinikku sisaldavatesse sulamitesse, siis selles Vikipeedia artiklis on hea nimekiri erinevatest sulamitest (nagu näete, neid on palju) ja seda läbi otsides näete, et peale raua pole palju muid süsinikuga legeeritud asju. Mis puutub sellesse, siis mul pole head vastust.

Suur aitäh - võib-olla tuleb keegi veel ka täpsema vastusega välja. Afaik mis tahes metalli-süsiniku sulamid pole tegelikult populaarsed.
@PeterHorvath millistele metalli süsinikusulamitele te mõtlete? Leidsin ainult kolm põhisulamit: raud ja süsinik terasele, malm, malm, sepis, antratsiit; Spiegeleisen sulamist mangaan, süsinik, räni, mis oli terase valmistamisel; Stelliit, mis on koobaltkroomi sulam volframi ja süsinikuga
#2
+6
Chris Johns
2016-04-21 17:12:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Raual ja süsinikul on vastasmõju, mis muudab need erinevaks enamikust insenerisulamitest. See on seotud nii C- kui ka Fe-aatomite suhtelise suuruse ja nende keemiaga.

Süsinikuaatomid on täpselt paraja suurusega, et end raua kristallvõre sisse viia, see pingutab võre piisavalt, et see on mõnevõrra kõvem ja tugevam kui puhas raud. Tõeliselt oluline osa on aga see, et süsiniku olemasolu võimaldab terast kuumtöödelda. Siin kuumutatakse seda üle kriitilise temperatuuri, mille juures kristallstruktuur muutub, ja kui see kiiresti jahutatakse, takistab süsinikusisaldus toatemperatuuril selle normaalse struktuuri juurde naasmist ja moodustab selle asemel mitmefaasilise struktuuri, mis on tugevalt koormatud, kuid keemiliselt stabiilne ja sellisena väga tugeva tõmbetugevusega. Seda saab täiendavalt muuta kontrollitud kuumutamise abil, et see transformatsioon osaliselt tagasi pöörata ja saada kontrollitava tugevuse ja sitkusega materjal.

Pange tähele, et ülaltoodud on kiire ülevaade ja teraste üksikasjaliku käitumise kohta on terve raamat, kuna raud-süsinik süsteem võib eksisteerida, on mitu erinevat olekut, millel on erinevad kristallstruktuurid ja mitmesugused mikro-struktuursed kombinatsioonid .

Seda tüüpi kuumtöötlus on üsna terase jaoks ainulaadne ja erineb kindlasti enamiku sulamite käitumisviisist ning tuleneb raua ja süsiniku spetsiifilisest vastasmõjust ning sõltub raua olemasolust nii keha kui ka näo tsentreeritud kuupkristallidena.

See saavutatakse ka väga madala süsinikusisalduse korral, tavaliselt alla 1,2%. Tegelikult lahustub rauas ainult umbes 0,7 massiprotsenti süsinikku ja mis tahes ülejääk kipub moodustama karbiide või sadenema grafiidina (nagu malmis).

Kasutusel on mitmesuguseid metallkarbiide (näiteks volframkarbiid), kuid need on pigem keraamika kui tahke lahusega sulamid.

On olemas ka vähemalt üht tüüpi roostevaba teras (H1), mis on sademete abil karastatud ja sisaldab süsiniku asemel lämmastikku. See on süsinikterasest erinev karastamismehhanism. Süsiniku kõrvaldamise eesmärk on parandada korrosioonikindlust, eriti soolases vees. Olen ainult varem kokku puutunud, et see on nugade terateras. Samuti on madala süsinikusisaldusega roostevabasid teraseid, kuid neid ei saa kuumtöötlemisel kõvastuda ja need on mõeldud keevitatavuse parandamiseks.

lisaks on süsinik odavam kui raud, nii et seda kasutatakse materjali materjali kulude vähendamiseks mõnikord kuritarvitatult. Sõbral oli odav vise, mis napsas lihtsalt pooleks. Ta üritas seda uuesti kokku keevitada ja see protsess pani selle põlema * - sõna otseses mõttes hakkas piik leegiga põlema ega peatunud isegi siis, kui ta keevitaja leegi eemaldas ja tükk aega ootas; ta pidi selle veega kustutama - süsiniku kontsentratsioon oli leegi ülalpidamiseks piisavalt kõrge.
On kaheldav, kas nii süsinikusisaldusega rauasulam, mis muutub tuleohtlikuks, kvalifitseerub malmiks, terasest rääkimata ... viisk pidi olema mittemassiivse ehitusega või värvilistest metallidest ....
#3
+2
wwarriner
2016-04-22 03:25:15 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kokkuvõte: Fe-C süsteem ja seega teras on ainulaadne tänu eutektoidilisele muundumisele kõrge lahustuvusega faasist madala lahustuvusega faasiks, mis võimaldab mitmesuguseid mikrostruktuure ja omadusi, mis on väga suhteliselt kergesti häälestatav. Teistel esimese rea üleminekumetallidel on süsiniku legeerimisel erinev ja vähem kasutatav käitumine.

Fe-C on ainus esimese rea ülemineku metalli-süsiniku süsteem, millel on selle faasiskeem. Eutektoidne muundamine muudab jahutamisel austeniidi ferriidiks ja tsementiidiks. Austeniidil on kõrge süsinikus lahustuvus ja ferriidil madal süsinikus lahustuvus. Ma valin esimese rea üleminekumetalle, kuna nende keemiline käitumine kipub olema terasele "lähedane", millel on sarnased kulud, tihedus ja muud "ilmsed" omadused (välja arvatud skandium, mis on äärmiselt haruldane ja kallis) ja kõigi 70+ metalli uurimine on selle vastuse jaoks üsna suur töö.

Eutektoidse muundamise olemus võimaldab paljusid mikrostruktuure ja seeläbi kõrgel tasemel häälestatavaid omadusi. Mõelge eutektoidterasest, mis on austeniseeritud ja jahutatud erineva kiirusega:

  • Aeglase jahutamise korral moodustub mõõdukalt plastne, mõõdukalt tugev pärliidist mikrostruktuur. Pärliit tuleneb ühistu nultseatsioonist ja kasvuprotsessist, kui süsinik jätab ferriidiks muundumisel austeniidi, moodustades vaheldumisi ferriidi ja tsementiidi lamelle.
  • Kui jahutatakse mõõdukalt kiiresti ja hoitakse seejärel teatud aja jooksul isotermiliselt, siis palju moodustub raskem bainiidi mikrostruktuur. Bainiidi moodustumise kineetika ei ole hästi mõistetav, kuid mikrostruktuur on vähem organiseeritud tsementiidi ja ferriidi paigutus, mis tuleneb jällegi sellest, et süsinik tuleb lahusest välja, kui austeniit muundub ferriidiks.
  • Äärmiselt kiiresti jahutades moodustub ülitugev ja kõva martensiidist mikrostruktuur. Martensiidi moodustumine on difusioonivaba protsess, mille käigus süsinik on kinni austeniidis, samal ajal kui see muundub BCC struktuuriks, moonutades võre pingestatud BCT struktuuriks, mida on raske veelgi pingutada, mistõttu on selle kõrge tugevus. Muutes süsiniku kogust ja olles loominguline kuumtöötlusgraafikute abil, on saadaval lai valik mikrostruktuurseid kombinatsioone.

Sobiva legeerimise ja termotöötluse abil on võimalik hoida kinnihoidvat terast. austeniit, ferriit, pärliit, bainiit ja martensiit - kõik samast materjalist. Sellised keerulised mikrostruktuurid on muudes esimese rea ülemineku metalli-süsinikusüsteemides võimatuid.

Kogu lai kuumtöötlus ning lai valik mikrostruktuure ja omadusi on täielikult tingitud eutektoidse transformatsiooni olemasolust, mis võtab kõrge lahustuvusega faas kuni madala lahustuvusega faas. Eutektoidne muundumine iseenesest tuleneb faasimuutusest austeniidist (FCC) ferriidiks (BCC) ja sellest tulenevalt märkimisväärsest süsiniku lahustuvuse kaotusest. Vastus teie küsimusele on tegelikult eitav , pole muid sulameid (millest olen teadlik), mis töötlemise ajal käituksid nagu teras. Vastus teie alternatiivküsimusele on see, et süsinikul on vähem kasulikke ja vähem kasutatavaid mõjusid teistele esimese rea üleminekumetallidele.

Võrdluseks on toodud faaside diagrammid Fe-C, Ni-C ja Mn-C. Pange tähele, et Fe-C faasiskeem peatub temperatuuril 0,2 a / a C, samas kui teised lähevad väärtusele 1,0 a / a C. Ni-C-l pole eutektoidi, on ainult eutektiline transformatsioon ja seega saab seda ainult sadestada. Tahkestumise ajal peaks toimuma mis tahes muu mikrostruktuuri moodustumine. Mn-C faasiskeemil on eutektoid, kuid see liigub kõrge lahustuvusega faasist teise kõrge lahustuvusega faasi, mis tähendab, et madalama temperatuuri faasis oleks ülisuur kogus süsinikku (ligi 10% a / a C võrreldes vähem kui 1% a / a C terasest), mis tooks kaasa äärmise rabeduse.

Fe-C Phase Diagram Ni-C Phase Diagram Mn-C Phase Diagram

#4
  0
Beltsasar
2016-04-20 17:05:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Vaadake kommentaare. Põhineb järgmise alguspunktil:

  Super 13cr on määratletud madala süsinikusisaldusega roostevabast terasest. Tarnijate, näiteks Sumitomo poolt määratud keemiline koostis täpsustab Fe min 0% - Max 0%, C peab olema alla 0,03. Tavaliselt kasutatakse õli- ja gaasirakendustes, et seista vastu hapule keskkonnale ja mõnele H2S-ile. Kuid see on kallis, kuna ... 4 kana tahke kullaga. / code> 
Ma pole kindel, et diagramm, mille lingisite, on mõistlik. Kui rauda (Fe) pole, siis millest veel materjal koosneb? Loendis esitatud arvud on% koosseisust, nii et need peavad kokku moodustama 100%. Ma arvan, et 0min-0max tähendab pigem "no limit" kui "no steel".
Sa oled sageli õige. Pole kindel, kas 0 Fe tähistab piirangut, kuid selles on kindlasti Fe. Peame siis vist üle minema spetsiaalsetele Ni-põhistele sulamitele, mis sisaldavad kuni 6% Fe. N02200 on nii madal kui max 0,4%, min. 99% Ni. Kuid ma pole kindel, kas see läheb väljapoole OP-i mõtteid. Http://www.nssmc.com/product/catalog_download/pdf/P007en.pdf
Maksimaalselt 0,15% C. Kuid 105MPa Y.s, 380Mpa T.s ja 35% pikenemisega. kasutamine struktuurilistes rakendustes on piiratud.


See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...