Süsinikteras: Tööstuse kõva tuuma alus
Süsinikterase peamised komponendid on raud ja süsinik. Selle süsinikusisaldus on tavaliselt vahemikus 0. 02% ja 2,1%. See sisaldab ka väikest kogust mangaani, räni, väävlit, fosfori ja muid elemente. Kuna kaasaegses tööstuses on üks kõige laialdasemalt kasutatavaid metallmaterjale, on süsinikteras muutunud põhimaterjaliks ehituse, masinate tootmise, transpordi jms valdkonnas.
Klassifikatsioon
Süsinikusisalduse erinevuse kohaselt võib süsinikterase jagada kolme kategooriasse:
Madala süsi
Madala süsinikusisaldusega teras (c vähem või võrdne 0. 25%): sellel on suurepärane plastilisus ja keevisõmblus Võime, tugev löögikindlus ja tüüpilised rakendused hõlmavad autokoore, ehitusratas ja külma rullitud taldrikuid. Rockwell kõvadus HRB on umbes 60-90
Keskmine süsinikteras
Keskmine süsinikteras (0. 25%
Kõrge süsinikuteras
Kõrge süsiniku teras (C suurem või võrdne 0. 6%): karedus võib jõuda HRC60 -ni või kõrgemale, kuid rabedus on märkimisväärne. Seda kasutatakse peamiselt ülitugevate tööriistade, näiteks noad ja vedrude jaoks.
Tootmisprotsess
Kaasaegne süsinikterase tootmine võtab peamiselt kasutusele kaks protsessi: hapniku ülaosa muundur (BOF) ja elektrilise kaare ahi (EAF), mis moodustavad vastavalt 70% ja 25% globaalsest toodangust. Pärast rafineerimist valmistatakse see pideva valamise kuuma veeremisprotsessi taldrikuteks, profiiliks jne. Seejärel saab mikrostruktuuri muutmiseks läbi viia sellised kuumtöötlused, näiteks normaliseerimine (kuumutamine kuni 850 kraadi ja õhu jahutamine) ja jahutamine (veejahutus). Näiteks võib kustutamine + madala temperatuuriga karastamine saada kõrge kõpvusega karastatud martensiidi struktuur.
Tulemuslikkuse eelised ja piirangud
Süsinikuterase tugevuse ja kaalu suhe on parem kui enamikul sulamitel ja töötlemiskulud on ainult 1/3 roostevabast terasest. Selle korrosioonikindlus on siiski halb ja iga -aastane korrosioonimäär niiske keskkonnas võib ulatuda 0. 1-0. Rabe luumurd on madala temperatuuriga keskkonnas (<-40℃), so nickel-based low-temperature steel is mostly used in equipment in the Arctic.
Rakenduste innovatsioon
Viimastel aastatel on madala tollasega kõrgtugevusega teras (HSLA), näiteks Q345B, suurendanud oma saagikuse tugevust enam kui 345MPa, lisades vähem kui 1,5% NB, V ja muudest elementidest, ning vähendades edukalt oma kaalu 2 {7}}% tuuleturbineerimistes. Pinnakiktarvutiravi (sügavus 0. 5-2 mm) võib muuta käigu pinna kõvaduse HRC -ni 58-62, samal ajal kui südam on hea sitkus.
Materiaalse modifikatsioonitehnoloogia väljatöötamisel puruneb süsinikteras traditsioonilisi jõudluspiire mikrostruktuuri reguleerimise ja komposiitprotsesside (keraamilise katte laserkattega) kaudu ning jätkab rohelise tootmise kontseptsiooni alusel uut elujõudu.
