Thép hợp kim

Thép hợp kim - Trên cơ sở thép cacbon thông thường, để cải thiện tính năng của thép, một hoặc nhiều nguyên tố hợp kim được thêm vào thép một cách có mục đích trong quá trình nấu chảy. Theo các yếu tố được thêm vào khác nhau và sử dụng công nghệ xử lý thích hợp, có thể làm cho thép có được các tính chất cơ học cao hơn, độ cứng, độ ổn định khi ủ, độ bền, độ dẻo dai, chống mài mòn và một số còn có khả năng chống ăn mòn, chịu nhiệt độ thấp, chịu nhiệt độ cao, không có từ tính và các tính chất đặc biệt khác. Nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất phụ tùng ô tô, máy móc kỹ thuật, thiết bị và công cụ hàng không vũ trụ.

Các nguyên tố hợp kim chính của thép hợp kim là silicon, mangan, crom, niken, molypden, vonfram, vanadi, titan, niobi, zirconi, coban, nhôm, đồng, boron, đất hiếm, v.v. Tối ưu hóa và kiểm soát chính xác công thức hợp kim là chìa khóa vì chúng đóng các vai trò khác nhau trong việc cải thiện các tính chất của thép. Ví dụ, crom có ​​thể tăng độ cứng và khả năng chống ăn mòn của thép, niken có thể cải thiện độ dẻo dai và độ bền của thép, molypden có thể cải thiện độ bền nhiệt và khả năng chống mài mòn của thép, titan có thể cải thiện mô đun đàn hồi của thép và giảm mật độ.

Chức năng chính của các nguyên tố hợp kim trong thép: 1. Tăng cường ferit; 2. Dạng cacbua hợp kim; 3. Tinh chế ngũ cốc; 4. Cải thiện độ cứng của thép; 5. Cải thiện độ ổn định ủ của thép.

Quy trình sản xuất thép hợp kim bao gồm luyện thép, xử lý nhiệt và xử lý bề mặt. Trong quá trình luyện thép, cần kiểm soát chính xác tỷ lệ các thành phần hợp kim, nhiệt độ nóng chảy và cường độ khuấy, v.v. để đảm bảo các nguyên tố hợp kim có thể hòa tan hoàn toàn và phân bố đều trong thép, tránh hiện tượng phân tách và không đồng đều. tổ chức để đạt được hiệu quả hoạt động lý tưởng. Xử lý nhiệt là một phương tiện quan trọng để cải thiện các tính chất vật lý của thép hợp kim, bao gồm làm nguội, ủ, chuẩn hóa và các quá trình khác, cần kiểm soát chính xác nhiệt độ gia nhiệt, thời gian giữ và tốc độ làm mát cũng như các thông số quy trình khác để điều chỉnh cấu trúc và độ cứng thép hợp kim, để đảm bảo rằng thép hợp kim có thể có được cấu trúc và hiệu suất lý tưởng, cải thiện tính chất cơ học của nó. Xử lý bề mặt chủ yếu là để cải thiện hơn nữa khả năng chống ăn mòn và chống mài mòn của thép hợp kim, đòi hỏi phải lựa chọn các chất xử lý bề mặt thích hợp và các thông số quy trình (như lớp phủ, phun cát và các quy trình khác) để đảm bảo bề mặt thép hợp kim có thể tạo thành một lớp đồng nhất. và lớp bảo vệ dày đặc, cải thiện khả năng chống ăn mòn và độ cứng bề mặt.

Thép hợp kim có nhiều loại, thường được chia thành thép hợp kim thấp (hàm lượng 10%); Theo cấp chất lượng chính được chia thành: thép hợp kim chất lượng cao, thép hợp kim chất lượng đặc biệt; Phân loại theo mục đích sử dụng: được chia thành thép kết cấu hợp kim, thép công cụ hợp kim và thép hiệu suất đặc biệt. Thép kết cấu hợp kim có thể được chia thành thép cường độ cao hợp kim thấp, thép cắt tự do, thép cacbon hóa, thép cường lực, thép lò xo, thép chịu lực lăn, v.v. Thép công cụ hợp kim có thể được chia thành thép công cụ cắt (bao gồm thép công cụ cắt hợp kim thấp, thép tốc độ cao), thép khuôn (bao gồm thép khuôn nguội, thép khuôn nóng) và thép công cụ đo. Tính chất đặc biệt của thép là thép không gỉ, thép chịu nhiệt, thép chịu mài mòn, v.v.

Tóm lại, thép hợp kim là vật liệu đa chức năng, quy trình sản xuất tương đối phức tạp, nhưng thông qua thiết kế công thức hợp kim chính xác, kiểm soát quy trình thép và tối ưu hóa quy trình xử lý nhiệt, có thể đạt được hiệu suất và chất lượng lý tưởng. Trong tương lai, với nhu cầu ngày càng tăng về vật liệu hiệu suất cao trong sản xuất kỹ thuật, thép hợp kim sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng và trở thành một trong những vật liệu chủ đạo trong các lĩnh vực liên quan.