10 Mekaniske og fysiske egenskaber ved stål

den mekaniske og fysiske egenskaber af stål de kan variere enormt afhængigt af deres sammensætning og procentdel af urenheder (såsom fosfor eller svovl).

Således når det ønskes at opnå forbedrede mekaniske og fysiske egenskaber i forhold til andre, stål kan legeres med krom, kobolt, kobber, molybdæn, nikkel, nitrogen, selen, tantal, titan, wolfram eller vanadium.

Stålets sammensætning og egenskaber varierer meget. Stål generelt har et lavere kulstofindhold end det, der findes i jern, og et lavere antal urenheder end dem der findes i andre metaller.

Generelt varierer fysiske egenskaber som tæthed, elektrisk og termisk ledningsevne ikke meget fra en legering til en anden.

Imidlertid afhænger de mekaniske egenskaber som styrke, duktilitet og hårdhed stærkt på stållegeringens type og sammensætning.

Stålets vigtigste mekaniske egenskaber

1- Plasticitet

Det er stålets evne til at beholde sin form efter at have været udsat for en indsats. Stålene, der legeres med små procentdele kulstof, er mere plastik.

2- Brækthed

Fragilitet er den lethed, hvormed stål kan blive brudt, når det udsættes for en indsats. Når stål legeres med en høj procentdel af kul, har den tendens til at være mere skrøbelig. 

3- Malleability

Formbarheden er den facilitet, der har stålet, der skal lamineres. På denne måde har nogle rustfrit stållegeringer tendens til at være mere formbar end andre.

4- hårdhed

Hårdheden er modstanden mod et metal mod slibemidler. Jo mere kulstof der tilføjes til en stållegering, jo sværere vil det være (Kailas, s.f.)

5- Fasthed

Fasthed er begrebet, der angiver stålets evne til at modstå anvendelsen af ​​en ekstern kraft uden at bryde.

For stål med en medium koncentration af kulstof har tendensen til at være højere (Kapitel 6. Mekaniske egenskaber af metaller, 2004).

Stålets vigtigste fysiske egenskaber

1- Body

Inkluder ejendomme relateret til stålvægt, volumen, masse og densitet.

2- Termisk

Det henviser til tre grundlæggende aspekter af stål køreegenskaber temperatur (drivende), potentialet til varmeoverførsel (konvektion) og dens evne til at udspringe infrarøde stråler i mediet (stråling).

3- Elektrisk

De henviser til stålets evne til at lede elektrisk strøm.

4- optik

Disse egenskaber ved stål angiver dets evne til at reflektere lys eller udstråle lysstyrke. I det omfang, at rustfrit stål er legeret med en højere procentdel af aluminium, vil bedre optiske egenskaber have.

5- magnetisk

Det refererer til stålets evne til at blive induceret eller at fremkalde et elektromagnetisk felt.

Jo højere procentdelen af ​​jern i stållegeringen er, jo større er dens evne til at fungere som en magnet (Sandhyarani, 2016).

Typer af stål

Forskellige typer stål fremstilles i henhold til deres anvendelse, derfor skal de mekaniske og fysiske egenskaber ved disse ståltyper være forskellige.

Der er således skabt forskellige skalaer at klassificere stål ifølge deres egenskaber (elasticitet, densitet, smeltepunkt, varmeledningsevne, styrke, hårdhed, etc.).

Til fremstilling af forskellige typer stål bruger producenter forskellige koncentrationer af andre metaller til fremstilling af legeringer.

Produktionsprocessen og måden stål udføres på har også en betydelig indflydelse på det opnåede slutprodukt.

Ifølge den amerikanske Institute of jern og stål (AISI for forkortelsen på engelsk), kan stål kategoriseres i fire hovedgrupper efter deres kemiske sammensætning:

• Kulstofstål
• Legeret stål
• Rustfrit stål
• Værktøjsstål

Egenskaber af kulstofstål

Kulstofstål er afledt af legeringen mellem jern og kulstof. Ved at variere procentdelen af ​​kul er det muligt at producere stål med forskellige kvaliteter. Generelt er jo højere procentdelen af ​​kul, jo mere stædig og stiv stål vil være.

Stål med en lav procentdel kul er kendt på markedet som smedejern. Denne type stål er nem at håndtere, da den er meget plastik.

Af denne grund er det meget udbredt at producere grill, dekorative applikationer eller lampeindlæg.

Stål med et gennemsnitligt kulstofindhold er yderst vedholdende, hvorfor det er brugt til at gøre broer eller konstruktionsdele i stand til at understøtte enorme belastninger.

Til sin side anvendes stål med højt kulstofindhold til fremstilling af kabler. Når procentdelen af ​​kul er større end jern, taler vi om støbejern, som bruges til fremstilling af vaser og andre varer.

Selv om denne sidste type stål er ret hård, er den også meget skrøbelig (Materialer, 2014).

Egenskaber af legeret stål

Legeringstål er en, der er fremstillet med en lille procentdel af et eller flere andre metaller end jern.

Disse metaller tilsat legeringen har evnen til at ændre stålets egenskaber.

For eksempel resulterer stål i jern, krom og nikkel i rustfrit stål. Når aluminium tilsættes til denne legering, er resultatet mere formbart og ensartet i udseende.

Når manganlegeringer tilsættes, kan de opnå ekstraordinær styrke og hårdhed.

Egenskaber af rustfrit stål

Rustfrit stål indeholder mellem 10 og 20% ​​chrom, en faktor, der gør det muligt at være meget modstandsdygtig overfor korrosion og oxidation.

Når stål indeholder 11% chrom, er det cirka 200 gange mere korrosionsbestandigt end stål, der ikke indeholder krom. Der er tre grupper af rustfrit stål:

Austenitisk stål: Det er den der har en bredere koncentration af chrom og en lille procentdel af nikkel og kul.

Det er almindeligt anvendt til fødevareforarbejdning og rør. Det er let at genkende, fordi det ikke er magnetisk.

Ferritisk stål: er typen af ​​stål, der indeholder ca. 15% chrom, men kun få spor af kul og andre metaller som molybdæn, aluminium eller titan.

Denne type stål er magnetisk, meget hård og resistent. Det kan hærdes ved koldt arbejde.

Martensitisk stål: er en, der indeholder moderate mængder krom, nikkel og kulstof. Det er meget magnetisk og behandles ved høje temperaturer.

Martensitisk stål bruges almindeligvis til at lave skæreværktøjer som knive og kirurgisk udstyr.

Værktøjsstålegenskaber

Værktøjsstålet er meget slidstærk, modstandsdygtigt over for temperatur og med en forholdsvis høj hårdhed.

Indeholder wolfram, molybdæn, kobolt og vanadium. Det er det der bruges til at lave boremaskiner (Bell, 2017).

referencer

1. Bell, T. (17. marts 2017). Hentet fra Hvad er Typer og Egenskaber for Stål?: Thebalance.com.
2. Kapitel 6. Mekaniske egenskaber ved metaller. (2004). Hentet fra mekaniske egenskaber af metaller: virginia.edu.
3. Guru, W. (2017). Svejseguru Hentet fra Guide til Metals Mekaniske Egenskaber: weldguru.com.
4. Kailas, S. V. (s.f.). Kapitel 4. Mekaniske egenskaber af metaller. Hentet fra Material Science: nptel.ac.in.
5. Matter, T. (august 2002). Samlet stof Hentet fra mekaniske egenskaber af metaller: totalmateria.com.
6. Materialer, A. (2. december 2014). Hentet fra MEKANISKE OG FYSISKE EGENSKABER: worldstainless.org.
7. Sandhyarani, N. (4. august 2016). Hentet fra Fysiske egenskaber af stål: buzzle.com.