10 Механични и физични свойства на стоманата

на механични и физични свойства на стоманата те могат да варират значително в зависимост от техния състав и процент на примеси (като фосфор или сяра).

По този начин, когато искате да постигнете по-добри механични и физични свойства в сравнение с други, стоманата може да се сплавира с хром, кобалт, мед, молибден, никел, азот, селен, тантал, титан, волфрам или ванадий..

Съставът и свойствата на стоманата варират в широки граници. Стоманата като цяло има по-ниско съдържание на въглерод от това, което се намира в желязото, и по-малък брой примеси от тези, открити в други метали.

Като цяло, физичните свойства като плътност, електрическа и топлинна проводимост не се различават значително от една сплав към друга.

Въпреки това, механичните свойства като якост, еластичност и твърдост зависят в голяма степен от вида на сплавта и състава на стоманата.

Основни механични свойства на стоманата

1 - Пластичност

Това е способността на стоманата да запази формата си след като е била подложена на усилие. Стоманите, легирани с малък процент въглерод, са по-пластични.

2 - Нестабилност

Нестабилността е лекотата, с която стоманата може да се счупи, когато бъде подложена на усилие. Когато стоманата е легирана, с висок процент въглища, тя е по-крехка. 

3 - ковък

Коефициентът е съоръжението, в което стоманата трябва да бъде ламинирана. По този начин някои сплави от неръждаема стомана са склонни да бъдат по-гъвкави от други.

4 - Твърдост

Твърдостта е съпротивлението, което се противопоставя на метал срещу абразивни агенти. Колкото повече въглерод се добавя към стоманената сплав, толкова по-трудно ще бъде (Kailas, s.f.)

5 - Устойчивост

Устойчивостта е концепцията, която означава способността на стоманата да устои на прилагането на външна сила, без да се счупи.

В случай на стомана със средна концентрация на въглерод, здравината има тенденция да бъде по-висока (Глава 6. Механични свойства на металите, 2004).

Основни физични свойства на стоманата

1 - Тяло

Включете свойства, свързани с теглото, обема, масата и плътността на стоманата.

2 - Термично

Отнася се за три основни аспекта на стоманата: способността му да провежда температура (проводимост), неговия потенциал за пренос на топлина (конвекция) и способността му да излъчва инфрачервени лъчи в средата (радиация).

3- Електрически

Те се отнасят до способността на стоманата да провежда електрически ток.

4 - Оптика

Тези свойства в случая на стомана означават неговата способност да отразява светлината или да излъчва яркост. Доколкото неръждаемата стомана е легирана с по-висок процент алуминий, по-добри оптични свойства ще имат.

5 - магнитно

Отнася се до способността на стоманата да бъде индуцирана или да индуцира електромагнитно поле.

Колкото по-голям е процентът на желязото в стоманената сплав, толкова по-голяма е неговата способност да действа като магнит (Sandhyarani, 2016).

Видове стомана

Различни видове стомана се произвеждат според тяхното приложение, следователно механичните и физични свойства на тези видове стомана трябва да бъдат различни.

По този начин са създадени различни скали за класифициране на стоманата според нейните свойства (еластичност, плътност, точка на топене, топлопроводимост, якост, твърдост, между другото).

За производството на различни видове стомана, производителите използват различни концентрации на други метали, за да правят сплави.

Производственият процес и начинът на обработка на стоманата също оказват значително влияние върху получения краен продукт.

Според Американския институт по желязо и стомана (AISI за акронима на английски език), стоманата може да бъде категоризирана в четири основни групи, в зависимост от техния химичен състав:

• Въглеродна стомана
• Легирана стомана
• Неръждаема стомана
• Инструментална стомана

Свойства на въглеродна стомана

Въглеродната стомана се получава от сплавта между желязо и въглерод. Чрез промяна на процента на въглищата е възможно да се произвеждат стомани с различни качества. Като цяло, колкото по-голям е процентът на въглищата, толкова по-упорита и твърда ще бъде стоманата.

Стомана с нисък процент на въглища е известна на пазара като ковано желязо. Този тип стомана е лесен за работа, тъй като е много пластмасов.

Поради тази причина тя се използва широко за производството на решетки, декоративни приложения или стълбове за лампи.

Стоманата със средно съдържание на въглерод е силно устойчива, поради което се използва за направа на мостове или конструктивни части, способни да поддържат огромни натоварвания.

От своя страна стомана с високо съдържание на въглерод се използва за направата на кабели. Когато процентът на въглищата е по-голям от желязото, говорим за чугун, който се използва за направата на вази и други предмети.

Въпреки че този последен тип стомана е доста труден, той също е много крехък (Материали, 2014).

Свойства на легирана стомана

Легката стомана е тази, която е произведена с малък процент от един или повече метали, различни от желязо.

Тези метали, добавени към сплавта, имат способността да променят свойствата на стоманата.

Така например, стоманата, изработена с желязо, хром и никел, води до неръждаема стомана. Когато към тази сплав се добави алуминий, резултатът е по-ковък и равномерен на външен вид.

Когато се добавят манганови сплави, те могат да постигнат изключителна здравина и твърдост.

Свойства от неръждаема стомана

Неръждаемата стомана съдържа между 10 и 20% хром, фактор, който му позволява да бъде силно устойчив на корозия и окисление.

Когато стоманата съдържа 11% хром, тя е приблизително 200 пъти по-устойчива на корозия от стомана, която не съдържа хром. Има три групи неръждаема стомана:

Аустенитна стомана: той е с по-голяма концентрация на хром и малък процент никел и въглища.

Обикновено се използва за преработка на храни и тръби. Лесно е да се разпознае, защото не е магнитно.

Феритна стомана: е вид стомана, която съдържа приблизително 15% хром, но само няколко следи от въглища и други метали като молибден, алуминий или титан.

Този тип стомана е магнитна, много твърда и устойчива. Може да се втвърди при работа студено.

Мартензитна стомана: е такова, което съдържа умерени количества хром, никел и въглерод. Тя е силно магнитна и лечима при високи температури.

Мартензитната стомана обикновено се използва за направата на режещи инструменти като ножове и хирургическо оборудване.

Свойства на инструментална стомана

Инструменталната стомана е много издръжлива, устойчива на температура и с доста висока твърдост.

Съдържа волфрам, молибден, кобалт и ванадий. Това е тази, която се използва за направа на свредла (Bell, 2017).

препратки

1. Bell, T. (17 март 2017 г.). Извлечени от какви са видовете и свойствата на стоманите?: Thebalance.com.
2. Глава 6. Механични свойства на металите. (2004 г.). Извлечено от механичните свойства на металите: virginia.edu.
3. Guru, W. (2017). Гуру на заварките Извлечено от ръководството за механичните свойства на металите: weldguru.com.
4. Kailas, S. V. (s.f.). Глава 4. Механични свойства на металите. Извлечено от материалознанието: nptel.ac.in.
5. Материя, Т. (август 2002 г.). Общо вещество От механични свойства на металите: totalmateria.com.
6. Материали, А. (2 декември 2014 г.). Извлечено от МЕХАНИЧНИ И ФИЗИЧНИ СВОЙСТВА: worldstainless.org.
7. Сандхярани, Н. (4 август 2016 г.). От физически свойства на стоманата: buzzle.com.