Kādas ir atšķirības starp oglekļa tēraudu un nerūsējošo tēraudu?
Oglekļa tērauda īpašības
Oglekļa tērauds ir dzelzs un oglekļa sakausējums, kura oglekļa saturs parasti svārstās no {{0}},05% līdz 2,0%. Tam ir augsta stiepes izturība, kas padara to izturīgu pret deformāciju un spēj izturēt augstu spriedzes līmeni, nesalaužot vai neplaisājot. Oglekļa daudzums tēraudā var atšķirties, bet parasti tas iedalās trīs kategorijās:
| Oglekļa daudzums | Īpašības | |
|---|---|---|
| Tērauds ar zemu oglekļa saturu, ko sauc arī par vieglo oglekļa tēraudu | Maksimums 0,3% | Zema cietība un izmaksas. Augsta lokanība, stingrība, apstrādājamība un metināmība |
| Vidēja oglekļa tērauda | {{0}},3% līdz 0,6% | Zema rūdāmība. Vidēja izturība, lokanība un stingrība |
| Tērauds ar augstu oglekļa saturu | 0,6% līdz 2% | Augsta cietība un izturība. Zema elastība |
Tēraudam ar lielāku oglekļa saturu ir augstāka izturība pret koroziju nekā tēraudiem ar zemu oglekļa saturu.
Kušanas temperatūras atšķiras arī atkarībā no tādiem faktoriem kā piemaisījumi, citi sakausējuma elementi un testēšanas laikā izmantotā sildīšanas un dzesēšanas ātrums. Tomēr parasti oglekļa tērauda kušanas temperatūra var svārstīties no 1425-1540 grādiem.
Oglekļa tērauds ir elastīgs, un to var viegli veidot dažādās formās un izmēros. Tas ir arī viegli metināms un mehāniski apstrādājams. Pateicoties augstajam dzelzs saturam, oglekļa tēraudi ir magnētiski, tāpēc tie ir īpaši piemēroti lietojumiem, kas ietver motorus, transformatorus, ģeneratorus, celtniecības transportlīdzekļus un automobiļus. Tas labi vada elektrību, tāpēc tas ir ideāli piemērots lietojumiem, kas ietver elektrisko vadu.
Kas padara oglekļa tēraudu tik izturīgu?
Oglekļa saturs nodrošina tērauda izturību. Jo vairāk oglekļa ir tēraudā, jo cietāks un stiprāks tas kļūst termiski apstrādājot. Tas arī padara to mazāk elastīgu, deformējoties zaudējot spēku. Citus materiālus pievieno nelielos daudzumos, lai uzlabotu noteiktas īpašības, piemēram, hromu, lai nodrošinātu izturību pret koroziju, neietekmējot tērauda izturību.
Lai novērtētu oglekļa tērauda izturību, mēs aplūkojam stiepes stiprības un tecēšanas robežas. Stiepes izturība ir mērs, cik lielu stiepes vai vilkšanas spēku tas var izturēt pirms salūšanas. Izneses izturība mēra, cik lielu spēku tērauds var uzņemt pirms lieces vai iespieduma. Oglekļa tēraudam nav grieztu un sausu mērījumu, jo tas atkal ir atkarīgs no konkrētā tērauda sastāva, klases un standarta.
Bet, lai sniegtu priekšstatu par oglekļa tērauda tecēšanas un stiepes stiprības diapazonu, izmantosim AISI (Amerikas dzelzs un tērauda institūta) standartus.
| Stiepes izturība | Ražas spēks | |
|---|---|---|
| AISI 1020 zema oglekļa satura tēraudi | 450 MPa 65 300 psi |
342 MPa 47 900 psi |
| AISI 1045 vidēja oglekļa tērauda | 565 MPa 81 900 psi |
310 MPa 45, 000 psi |
| Tērauds ar augstu oglekļa saturu AISI 1080 | 965 MPa 140,000 psi |
585 MPa 84 800 psi |
Vai tērauds ar augstu oglekļa saturu nerūsē?
Jā. Kā jau minēts, tēraudi ar augstu oglekļa saturu ir izturīgāki pret koroziju nekā tēraudi ar zemu oglekļa saturu. Tomēr pat tēraudi ar augstu oglekļa saturu joprojām rūsēs, ja laika gaitā tiks pakļauti mitrumam. Tā kā oglekļa tēraudos ir augstāks dzelzs saturs nekā citos tēraudos, tiem vienmēr būs oksidēšanās un korozijas draudi.
Nerūsējošā tērauda īpašības
Nerūsējošais tērauds pieder pie dzelzs sakausējumu saimes, kas pazīstama ar savu karstumu un izturību pret koroziju. Nerūsējošā tērauda sakausējumos ir vismaz 10,5% hroma. Tas ir hroms, kas nodrošina šim tēraudam izcilu izturību pret koroziju. Niķelis ir svarīgs nerūsējošā tērauda sakausējums, jo tas uzlabo izturību pret oksidēšanu un nodrošina formējamību, metināmību un elastību.
Tas ir arī ļoti izturīgs, to izmanto automobiļu rūpniecībā, ķirurģiskajos instrumentos, medicīnas iekārtās un implantos, celtniecībā, kā arī pārtikas un ēdināšanas nozarē.
Ceturtdaļpagrieziena atsperu aizbīdņi
Ideāli piemērots izmantošanai elektriskajos skapjos un korpusos. IP65 novērtējums padara to piemērotu lietošanai ārpus telpām.
Mēs pieminējām medicīnas nozari, kur nerūsējošajam tēraudam ir izšķiroša loma. Jūs varat uzzināt vairāk mūsu ceļvedī Kas ir ķirurģiskais tērauds? Nerūsējošā tērauda loma veselības aprūpē.
Tomēr ne visi nerūsējošie tēraudi ir vienādi. Tas ir izgatavots dažādās pakāpēs un tiek klasificēts atbilstoši ģimenei, no kurām ir piecas. Ģimene, kurai viņi pieder, atspoguļo viņu metalurģijas struktūru. Lai uzzinātu vairāk, izlasiet mūsu ceļvedi par nerūsējošā tērauda kategorijām.
Pagaidām mēs sniegsim jums ieskatu piecās ģimenēs, kurās ir dažādas dzelzs, oglekļa un hroma proporcijas. Tajos ietilpst arī nedaudz atšķirīgi sakausējumi. Ņemiet vērā, ka darba temperatūras diapazoni ir atkarīgi no konkrētā sastāva un pakāpēm. Izmantojiet šos temperatūras diapazonus kā vispārīgu priekšstatu par tērauda spēju izturēt siltumu.
| Ģimene | Metināmība | Plasticitāte | Ievērojams saturs | Darba temperatūras diapazons |
|---|---|---|---|---|
| Austenīta nerūsējošie tēraudi | Augsts | Augsts | Hroms: 16%–18% Niķelis: 6–8% |
870 grādi – ja hroma saturs ir 18% |
| Ferīta nerūsējošie tēraudi | Zems | Vidēja | Hroms: 10,5% līdz 18% Niķelis: līdz 1% |
550 grādi - 850 grādi |
| Martensīta nerūsējošie tēraudi | Zems | Zems | Hroms: 10,5% līdz 18% 0.15% oglekļa 0,1% mangāna Nav niķeļa |
300 grādi - 700 grādi |
| Dupleksais nerūsējošais tērauds | Augsts | Vidēja | Hroms: 19,5% līdz 23% Niķelis: no 3% līdz 6,5% |
250 grādi - 316 grādi |
| Nokrišņu rūdīšanas nerūsējošie tēraudi | Zems | Vidēja | Hroms: 17% Niķelis: 4% |
316 grādi |
Vai nerūsējošais tērauds ir izturīgs pret rūsu?
Jā, nerūsējošais tērauds ir aptuveni 200 reizes izturīgāks pret koroziju nekā tērauds bez hroma. Nerūsējošā tērauda augstais hroma saturs reaģē ar skābekli, veidojot pasīvu, aizsargājošu slāni pret koroziju. Tas nav pārklājums vai apšuvums. Tas atrodas nerūsējošā tērauda iekšpusē, nodrošinot vairāk nekā virsmas aizsardzību pret oksidēšanos.
Tāpēc, kad nerūsējošais tērauds tiek saskrāpēts, pasivācijas slānis turpina darboties, izturot oksidēšanos. Galvenā atšķirība starp oglekļa tēraudu un nerūsējošo tēraudu ir saistīta ar izturību pret koroziju.
Vai nerūsējošajam tēraudam ir ogleklis?
Nerūsējošā tērauda oglekļa saturs ir mazāks par 1,2%. Oglekļa pievienošana nerūsējošajam tēraudam nelielos daudzumos var uzlabot tērauda izturību, bet tas var arī samazināt izturību pret koroziju. Lai līdzsvarotu šīs īpašības, nerūsējošais tērauds parasti tiek ražots ar zemu vai vidēju oglekļa līmeni.
Kas ir nerūsējošais tērauds ar augstu oglekļa saturu?
Augstas oglekļa nerūsējošais tērauds pieder Martensitic saimei un mēdz būt nišas materiāls. Lai gan tam ir augsts cietības un izturības līmenis, tas ir arī trauslāks nekā cita veida nerūsējošais tērauds un noteiktos apstākļos var plaisāt. Augsts nerūsējošā tērauda oglekļa saturs parasti tiek izmantots griezējinstrumentiem un citiem lietojumiem, kur ir svarīgs asums un izturība, un griešanas mala ir jāsaglabā ilgāk.
Papildus ogleklim nerūsējošais materiāls parasti satur niķeli un citus leģējošus elementus, piemēram, titānu, kas var vēl vairāk uzlabot tērauda izturību.
Vai oglekļa tērauds ir stiprāks par nerūsējošo tēraudu?
Nerūsējošais tērauds pret oglekļa tēraudu. Abu stiprums ir atkarīgs no oglekļa satura. Piemēram, nerūsējošais tērauds mēdz būt daudz stiprāks nekā tērauds ar zemu oglekļa saturu, turklāt tas ir arī cietāks. No otras puses, tēraudi ar augstu oglekļa saturu piedāvā tādu pašu vai pat lielāku izturību nekā nerūsējošais tērauds.
Atkarībā no nepieciešamās stiprības jūsu pielietojumam var būt piemērots oglekļa tērauds vai nerūsējošais tērauds. Bet, ja ir svarīga izturība pret koroziju, izvēlieties nerūsējošo tēraudu.
Vai jūs varat metināt nerūsējošo tēraudu ar oglekļa tēraudu?
Jā, bet nerūsējošā tērauda metināšana ar oglekļa tēraudu nav laba ideja. Abu metālu elektriskās vadītspējas atšķirības dēļ – nerūsējošais ir elektriski izturīgāks – ir ārkārtīgi grūti sasniegt pareizo metinājuma temperatūru. Tad ir termiskās izplešanās problēma, kas abus metālus ietekmē atšķirīgi un var izraisīt savienojuma struktūras bojājumus. Abu materiālu metināšana ir iespējama, taču ne bez daudzām izmēģinājumiem un kļūdām, kā arī izmaksām.
Nerūsējošais tērauds pret oglekļa tēraudu
Šeit ir īsa uzziņa par oglekļa un nerūsējošā tērauda salīdzināšanu.
| Oglekļa tērauds | Nerūsējošais tērauds | |
|---|---|---|
| Definīcija | Galvenais sakausējuma elements ir ogleklis | Vismaz 10,5% hroma un ne vairāk kā 1,2% oglekļa |
| Saturs | Ogleklis, mangāns, silīcijs, varš | Hroms, ogleklis, silīcijs, fosfors, sērs, niķelis, molibdēns |
| Magnētiskās īpašības | Magnētiskais | Daži nerūsējošie tēraudi nav magnētiski |
| Oglekļa saturs | līdz 2% | No 0,03% līdz 1% pēc svara |
| Izturība pret koroziju | Nabadzīgs | Spēcīgs |
| Izmaksas | Lēti | Maksā vairāk |
