Wat is staal?
Het staal is een brede termijn voor ijzer en koolstoflegeringen. De koolstofinhoud (0,05% - 2% in gewicht) en de toevoeging van andere elementen bepalen de specifieke legering van staal en zijn materiële eigenschappen. Andere het legeren elementen omvatten mangaan, silicium, fosfor, zwavel en zuurstof. De koolstof verhoogt de hardheid en de sterkte van staal, terwijl andere elementen kunnen worden toegevoegd om corrosieweerstand of bewerkbaarheid te verbeteren. De mangaaninhoud is ook over het algemeen hoog (minstens 0,30% tot 1,5%) de broosheid van het staal te verminderen en zijn sterkte te verbeteren.
De sterkte en de hardheid van staal zijn één van zijn populairste eigenschappen. Het is zij die staal voor bouw en vervoerstoepassingen geschikt maken omdat dit materiaal lange tijd onder zware en herhaalde ladingen kan worden gebruikt. Sommige staallegeringen, d.w.z. roestvrij staalverscheidenheden, zijn corrosiebestendig, wat tot hen de beste keus voor delen maakt die in extreme milieu's werken.
Nochtans, zullen deze sterkte en hardheid ook het machinaal bewerken van tijd verlengen en zullen slijtage van de werktuigen verhogen. Het staal is een hoogte - dichtheidsmateriaal, dat het te in sommige toepassingen zwaar maakt. Nochtans, heeft het staal met hoge weerstand aan gewichtsverhouding, die is waarom het één van de het meest meestal gebruikte metalen in productie is.
Type van staal
Spreek over vele types van staal. Als staal, moet de koolstof aan ijzer worden toegevoegd. Nochtans, zal de inhoud van koolstof verschillend zijn, resulterend in grote veranderingen in zijn prestaties. Het koolstofstaal verwijst over het algemeen naar staal buiten roestvrij staal en door de rang met 4 digits van staal geïdentificeerd. Ruimer, is het laag koolstofstaal, middelgroot koolstofstaal of hoog koolstofstaal.
Laag koolstofstaal: koolstofinhoud minder dan 0,30% (in gewicht)
Middelgroot koolstofstaal: 0,3 – 0,5% koolstofinhoud
Hoog koolstofstaal: 0,6% en hierboven
De belangrijkste het legeren elementen van staal worden vertegenwoordigd door het eerste cijfer van de vier cijferrang. Bijvoorbeeld, zal om het even welk 1xxx-staal, zoals 1018, koolstof als belangrijkst het legeren element gebruiken. staal 1018 bevat 0,14 – 0,20% koolstof en een kleine hoeveelheid fosfor, zwavel en mangaan. Deze universele legering wordt algemeen gebruikt aan machinepakkingen, schachten, toestellen en spelden.
Gemakkelijk om koolstofstaal te verwerken is aangaande phosphated en Re phosphated om de spaanders in kleinere stukken te breken. Dit verhindert lange of grote spaanders verward te worden met het hulpmiddel tijdens knipsel. Gemakkelijk aan machine kan het staal verwerkingstijd versnellen, maar kan rekbaarheid en effectweerstand verminderen.
roestvrij staal
Het roestvrije staal bevat koolstof, maar het bevat over 11% ook chromium, dat de corrosieweerstand van het materiaal verhoogt. Meer chromium betekent minder roest! De toevoeging van nikkel kan de roestweerstand en de treksterkte ook verbeteren. Bovendien heeft het roestvrije staal goede hittebestendigheid en is geschikt voor ruimte en andere toepassingen in extreme milieu's.
Volgens de kristalstructuur van metaal, kan het roestvrije staal in vijf types worden verdeeld. Deze vijf types zijn austenite, ferriet, martensite, duplex en precipitatie het verharden. De roestvrij staalrangen worden geïdentificeerd door drie cijfers in plaats van vier cijfers. Het eerste aantal vertegenwoordigt de kristalstructuur en de belangrijkste het legeren elementen.
Bijvoorbeeld, is 300 reeks roestvrij staal austenitic legering van het chromiumnikkel. roestvrij staal 304 is de gemeenschappelijkste die rang, ook als 18/8 wordt bekend, omdat het 18%-chromium en 8%-nikkel heeft. roestvrij staal 303 is een vrije het machinaal bewerken versie van roestvrij staal 304. De toevoeging van zwavel vermindert zijn corrosieweerstand, zodat typt roestvrij staal 303 zal eerder om dan roestvrij staal roeste te typen 304.
Het roestvrije staal kan in een brede waaier van de industrieën worden gebruikt. Type 316 roestvrij staal kan voor klepcomponenten in medische apparatuur zoals machines en pijpleidingen na juiste verwerking worden gebruikt. roestvrij staal 316 wordt ook gebruikt voor verwerkingsnoten - en - bouten, veel waarvan in de ruimtevaart en automobielindustrieën worden gebruikt. roestvrij staal 303 wordt gebruikt voor toestellen, schachten en andere delen noodzakelijk voor vliegtuigen en auto's.
het staal van het beitelhulpmiddel
Het hulpmiddelstaal wordt gebruikt om hulpmiddelen voor diverse productieprocessen te vervaardigen, met inbegrip van matrijzenafgietsel, injectie het vormen, het stempelen en het snijden. Er zijn vele verschillende legeringen van het hulpmiddelstaal beschikbaar voor verschillende toepassingen, maar zij zijn gekend allen voor hun hardheid. Elk van hen kan de slijtage van veelvoudig die gebruik (de staalvorm voor injectie het vormen wordt gebruikt kan miljoen keer weerstaan of meer van materialen) weerstaan en heeft weerstand op hoge temperatuur.
Een gemeenschappelijke toepassing van hulpmiddelstaal is injectie het vormen, die door CNC van gehard staal wordt verwerkt om de hoogste delen van de kwaliteitsproductie te veroorzaken. H13 wordt het staal gewoonlijk geselecteerd wegens zijn goede thermische moeheidsprestaties - zijn sterkte en hardheid kunnen blootstelling op lange termijn aan extreme temperaturen weerstaan. H13 is de vorm zeer geschikt voor geavanceerde injectie het vormen materialen met hoge het smelten temperatuur, omdat het het langere vormleven dan ander staal – 500000 tot 1 miljoen keer verstrekt. Tegelijkertijd, is S136 roestvrij staal, en het matrijzenleven overschrijdt één miljoen keer. Dit materiaal kan op het hoogste niveau worden opgepoetst en voor speciale toepassingen van delen worden gebruikt die hoge optische duidelijkheid vereisen.
Staalbehandeling
Een aantal van de nuttigste eigenschappen van staal komen uit extra verwerking en het machinaal bewerken stappen. Deze methodes kunnen vóór verwerking worden uitgevoerd om de eigenschappen van het staal te veranderen en het staal gemakkelijker te maken te verwerken. Gelieve te herinneren dat kunnen de verhardende materialen alvorens machinaal te bewerken het machinaal bewerken van tijd zal verlengen en slijtage van de werktuigen, maar staal zal verhogen na het machinaal bewerken worden verwerkt om de sterkte of de hardheid van het afgewerkte product te verhogen. D.w.z., is het belangrijk om eender welke geplande behandeling te voorzien die u moet toepassen om de noodzakelijke eigenschappen voor uw delen te bereiken.
thermische behandeling
De thermische behandeling verwijst naar verscheidene verschillende processen die manipulerend de temperatuur van staal om zijn materiële eigenschappen te veranderen impliceren. Een voorbeeld onthardt, wat wordt gebruikt om hardheid te verminderen en rekbaarheid te verhogen, die staal gemakkelijker maken te verwerken. Het onthardende proces verwarmt langzaam het staal aan de gewenste temperatuur en houdt het voor een periode. De vereiste tijd en de temperatuur hangen van de specifieke legering af en verminderen met stijgende koolstofinhoud. Tot slot wordt het metaal langzaam gekoeld in de oven of door materiaal te isoleren omringd.
Het normaliseren van thermische behandeling kan de interne spanning in het staal elimineren terwijl het handhaven van hogere sterkte en hardheid dan onthard staal. Tijdens het normaliseren, wordt het staal aan op hoge temperatuur en toen een lucht gekoeld verwarmd om hogere hardheid te verkrijgen.
Het gedoofde staal is een ander thermische behandelingsprocédé. U veronderstelde het, verhardt het staal. Het verhoogt ook sterkte, maar ook maakt het materiaal brosser. Het verhardende proces bestaat uit langzaam het verwarmen van het staal, het doorweken van het bij op hoge temperatuur, en snel dan het koelen van het staal in water, olie of pekeloplossing.
Tot slot wordt het aanmakende thermische behandelingsprocédé goedgekeurd om de broosheid van gedoofd staal te verminderen. Het aangemaakte staal is bijna identiek aan het normaliseren: langzaam koelen de hitte het aan een geselecteerde temperatuur, en dan de lucht het staal. Het verschil is dat de aanmakende temperatuur lager is dan andere processen, wat de broosheid en de hardheid van aangemaakt staal vermindert.
Precipitatie het verharden
De precipitatie die verbetert de opbrengststerkte van staal verhardt. Sommige rangen van roestvrij staal kunnen pH waarden in hun namen bevatten, zo betekent het dat zij precipitatie verhardende kenmerken hebben. Het belangrijkste verschil tussen precipitatie verhardend staal is dat zij extra elementen bevatten: koper, aluminium, fosfor of titanium. Er zijn vele verschillende legeringen. om het precipitatie verhardende bezit te activeren, wordt het staal gevormd in de definitieve vorm en aan leeftijds verhardende behandeling dan onderworpen. Het het verouderen verhardende proces verwarmt lange tijd het materiaal om de toegevoegde elementen en de vormvaste deeltjes met verschillende grootte te storten, waarbij de sterkte van het materiaal wordt verbeterd.
17-4PH (ook als staal 630 wordt bekend) is een gemeenschappelijk voorbeeld van de verhardende rangen die van de roestvrij staalprecipitatie. De legering bevat 17%-chromium en 4%-nikkel, en 4%-koper, dat tot precipitatie het verharden bijdraagt. wegens verhoogde hardheid, sterkte en hoge corrosieweerstand, 17-4PH wordt gebruikt voor HELIKOPTERDEKplatforms, turbinebladen en kernafvaltrommels.
Het koude werken
De eigenschappen van het staal kunnen ook worden veranderd zonder een hoop van hitte toe te passen. Bijvoorbeeld, wordt het koude gewerkte staal gemaakt sterker door een het werk verhardend proces. Het werk dat komt verhardt voor wanneer het metaal plastically wordt misvormd. Dit kan worden bereikt door het hameren van, het metaal te rollen of te trekken. Tijdens het machinaal bewerken, als het hulpmiddel of het werkstuk oververhit zijn, kan het werk dat ook toevallig voorkomen verhardt. De koude die kan de bewerkbaarheid van staal ook verbeteren werkt. Het lage koolstofstaal is zeer geschikt voor het koude werken.
Voorzorgsmaatregelen voor het ontwerp van de staalstructuur
Wanneer het ontwerpen van staaldelen, is het belangrijk om de unieke kenmerken van het materiaal te herinneren. Het maken van het aan de kenmerken van uw toepassing passend kan extra overweging van productieontwerp (DFM) vereisen.
wegens de hardheid van het materiaal, duurt het langer aan processtaal dan andere zachtere materialen zoals aluminium of messing. U moet de correcte machinemontages gebruiken om het machinaal bewerken van kwaliteit te optimaliseren en slijtage van de werktuigen te minimaliseren. In feite, betekent dit langzamere assnelheid en voersnelheid om uw delen en vormen te beschermen.
Zelfs als u niet de verwerking zelf doet, zou u het staaltype nog moeten evalueren geschikt voor uw project, niet alleen de hardheid en sterkte, maar ook het verschil in bewerkbaarheid. Bijvoorbeeld, is de verwerkingstijd van roestvrij staal over tweemaal dat van koolstofstaal. Wanneer het beslissen over verschillende kwaliteiten, zou u ook moeten overwegen welke eigenschappen de hoogste prioriteit zijn en welke staallegeringen gemakkelijk zijn te verkrijgen. Hebben de algemeen gebruikte rangen, zoals roestvrij staal 304 of 316, een bredere waaier van voorraadgrootte om te kiezen van en minder tijd te vereisen te vinden en te kopen.