10 Az acél mechanikai és fizikai tulajdonságai

az az acél mechanikai és fizikai tulajdonságai ezek nagymértékben eltérhetnek az összetételüktől és a szennyeződések százalékától függően (pl. foszfor vagy kén)..

Ily módon, ha jobb mechanikai és fizikai tulajdonságokat akarunk elérni másokkal szemben, akkor az acél króm, kobalt, réz, molibdén, nikkel, nitrogén, szelén, tantál, titán, volfrám vagy vanádium ötvözhető..

Az acél összetétele és tulajdonságai igen eltérőek. Az acél általában alacsonyabb széndioxid-tartalommal rendelkezik, mint a vasban, és kisebb számú szennyeződés van, mint a többi fémben.

Általánosságban elmondható, hogy a fizikai tulajdonságok, mint például a sűrűség, az elektromos és a hővezető képességek nem különböznek nagymértékben az ötvözetektől a másikig.

Azonban a mechanikai tulajdonságok, például a szilárdság, a hajlékonyság és a keménység nagymértékben függenek az ötvözet típusától és az acél összetételétől.

Az acél fő mechanikai tulajdonságai

1- Plaszticitás

Az acél képessége megtartja alakját az erőfeszítés után. A kis százalékos szén-dioxiddal ötvözött acélok több műanyagot tartalmaznak.

2- Törékenység

A törékenység az az egyszerűség, amellyel az acél törhet, ha erőfeszítésnek van kitéve. Ha az acél ötvözete van, a szén nagy százalékával, ez inkább törékeny. 

3 - Száríthatóság

A hajlíthatóság a laminálásra alkalmas acél. Ily módon egyes rozsdamentes acél ötvözetek hajlamosak többé alakíthatóak, mint mások.

4- Keménység

A keménység az ellenállás, amely ellenáll a fémnek a csiszolószerek ellen. Minél több szén hozzáadásra kerül egy acélötvözethez, annál nehezebb lesz (Kailas, s.f.)

5- Tartósság

A tartósság az a fogalom, amely az acél azon képességét jelöli, hogy ellenálljon a külső erő alkalmazásának törése nélkül.

A közepes szén-dioxid-koncentrációjú acél esetében a szilárdság általában magasabb (6. fejezet: Fémek mechanikai tulajdonságai, 2004).

Az acél főbb fizikai tulajdonságai

1 - Test

Tartalmazza az acél súlyával, térfogatával, tömegével és sűrűségével kapcsolatos tulajdonságokat.

2- Termikus

Az acél három alapvető aspektusára utal: annak képességére, hogy a hőmérsékletet (vezetőképességet) vezesse, annak hőátadását (konvekció), valamint annak képességét, hogy infravörös sugárzást bocsásson ki a közegben (sugárzás).

3- Elektromos

Az acél elektromos áramra való képességére utalnak.

4 Optika

Ezek az acélok tulajdonságai azt jelzik, hogy képesek tükrözni a fényt vagy fényerőt. Amennyiben a rozsdamentes acél nagyobb arányban alumíniummal van ötvözve, jobb optikai tulajdonságok lesznek.

5- Mágneses

Ez az acél indukciós képességére vagy elektromágneses mező kiváltására vonatkozik.

Minél nagyobb a vas aránya az acélötvözetben, annál nagyobb a képessége, hogy mágnesként működjön (Sandhyarani, 2016).

Az acél típusai

Alkalmazásuk szerint különböző típusú acélokat állítanak elő, ezért az ilyen típusú acélok mechanikai és fizikai tulajdonságai különböznek.

Ily módon különböző mérlegeket hoztak létre az acél tulajdonságainak (rugalmasság, sűrűség, olvadáspont, hővezető képesség, szilárdság, keménység, többek között) osztályozására.

Különböző típusú acélok gyártásához a gyártók más fémek különböző koncentrációit használják ötvözetek készítéséhez.

A gyártási folyamat és az acél feldolgozásának módja szintén jelentős hatást gyakorol a végtermékre.

Az Amerikai Vas- és Acélintézet (angol nyelvű AISI) szerint az acél négy fő csoportba sorolható, a kémiai összetételük szerint:

• Szénacél
• Ötvözött acél
• Rozsdamentes acél
• Szerszámacél

A szénacél tulajdonságai

A szénacél a vas és a szén közötti ötvözetből származik. A szén százalékos arányának megváltoztatásával különböző minőségű acélokat lehet előállítani. Általában minél nagyobb a szén aránya, annál keményebb és merevebb az acél.

Az alacsony százalékos széntartalmú acél a piacon kovácsoltvas. Ez a fajta acél könnyen kezelhető, mivel erősen műanyag.

Ezért széles körben használják rácsok, dekoratív alkalmazások vagy lámpaoszlopok előállítására.

Az átlagos széntartalmú acél rendkívül tartós, ezért arra használják, hogy hidakat vagy szerkezeti részeket állítsanak elő, amelyek képesek hatalmas terhelést biztosítani..

A nagy szén-dioxid-tartalmú acélt a kábelek gyártására használják. Amikor a szén aránya nagyobb, mint a vas, öntöttvasról beszélünk, amelyet vázák és más elemek készítésére használnak.

Bár ez az utolsó típusú acél elég nehéz, ez is nagyon törékeny (Anyagok, 2014).

Ötvözött acél tulajdonságai

Az ötvözött acél olyan anyag, amelyet egy vagy több fémből, nem vasból állítanak elő.

Az ötvözethez hozzáadott fémek képesek megváltoztatni az acél tulajdonságait.

Például vasból, krómból és nikkelből készült acél rozsdamentes acélt eredményez. Ha az ötvözethez alumíniumot adnak, az eredmény sokkal formálhatóbb és egységesebb.

Mangánötvözetek hozzáadásakor kivételes szilárdságot és keménységet érhetnek el.

Nemesacél tulajdonságai

A rozsdamentes acél 10 és 20% közötti mennyiségű krómot tartalmaz, amely lehetővé teszi, hogy erősen ellenálljon a korróziónak és az oxidációnak..

Ha az acél 11% krómot tartalmaz, körülbelül 200-szor jobban ellenáll a korróziónak, mint a krómot nem tartalmazó acél. Három csoportból áll: rozsdamentes acél:

Ausztenites acél: ez az, amely szélesebb koncentrációjú krómot és egy kis százalékot tartalmaz nikkel és szén.

Gyakran használják az élelmiszer-feldolgozáshoz és a csövekhez. Könnyen felismerhető, mert nem mágneses.

Ferrit acél: az a fajta acél, amely körülbelül 15% krómot tartalmaz, de csak néhány nyomnyi szén és más fémek, mint például a molibdén, alumínium vagy titán.

Ez a fajta acél mágneses, nagyon kemény és ellenálló. A hideg munka közben keményedhet.

Martenzitos acél: mérsékelt mennyiségű króm, nikkel és szén. Magas mágneses és magas hőmérsékleten kezelhető.

A martenzitikus acélt általában olyan vágószerszámok készítésére használják, mint a kések és a sebészeti eszközök.

Szerszámacél tulajdonságai

A szerszámacél rendkívül tartós, ellenáll a hőmérsékletnek és meglehetősen magas keménységgel.

Tartalmaz volfrámot, molibdént, kobaltot és vanádiumot. Ez a fúrófejek készítésére szolgál (Bell, 2017).

referenciák

1. Bell, T. (2017. március 17.). Az acélok típusai és tulajdonságai: a thebalance.com.
2. 6. fejezet A fémek mechanikai tulajdonságai. (2004). A fémek mechanikai tulajdonságaiból nyert: virginia.edu.
3. Guru, W. (2017). Hegesztés Guru A fémek mechanikai tulajdonságairól szóló útmutatóból: weldingguru.com.
4. Kailas, S. V. (s.f.). 4. fejezet A fémek mechanikai tulajdonságai. Az Anyagtudományból származik: nptel.ac.in.
5. Matter, T. (2002 augusztus). Összes anyag A metálok mechanikai tulajdonságaiból származik: totalmateria.com.
6. Anyagok, A. (2014. december 2.). MECHANIKAI ÉS FIZIKAI TULAJDONSÁGOKból származik: worldstainless.org.
7. Sandhyarani, N. (2016. augusztus 4.). Az acél fizikai tulajdonságaiból: buzzle.com.