Para mejorar y potenciar algunas propiedades del acero y hacer que obtenga algunas propiedades especiales, los elementos que se añaden intencionadamente en el proceso de fundición se denominan elementos de aleación. Los elementos de aleación más comunes son el cromo, el níquel, el molibdeno, el wolframio, el vanadio, el titanio, el niobio, el circonio, el cobalto, el silicio, el manganeso, el aluminio, el cobre, el boro, las tierras raras, etcétera. El fósforo, el azufre, el nitrógeno, etc., también actúan como aleantes en algunos casos.
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Cr
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El cromo puede aumentar la templabilidad del acero y tiene un efecto de endurecimiento secundario, que puede mejorar la dureza y la resistencia al desgaste del acero al carbono sin que éste se vuelva quebradizo. Cuando su contenido es superior a 12%, el acero tiene una buena resistencia a la oxidación a alta temperatura y a la corrosión por oxidación, y también aumenta la resistencia térmica del acero. El cromo es el principal elemento de aleación del acero inoxidable resistente a los ácidos y del acero resistente al calor.
El cromo puede mejorar la resistencia y la dureza del acero al carbono en estado laminado, y reducir el alargamiento y la contracción de la sección. Cuando el contenido de cromo supera 15%, la resistencia y la dureza disminuirán, y el alargamiento y la contracción de sección aumentarán en consecuencia. Las piezas que contienen acero al cromo son fáciles de obtener una mayor calidad de mecanizado superficial mediante rectificado.
El papel principal del cromo en la estructura templada es mejorar la templabilidad, de modo que el acero después del temple y revenido tenga mejores propiedades mecánicas integrales, en el acero carburizado también se puede formar carburo de cromo, a fin de mejorar la resistencia al desgaste de la superficie del material.
Los aceros para muelles que contienen cromo no son fáciles de descarburar durante el tratamiento térmico. El cromo puede mejorar la resistencia al desgaste, la dureza y la dureza al rojo del acero para herramientas, y tiene una buena estabilidad de revenido. En las aleaciones electrotérmicas, el cromo puede mejorar la resistencia a la oxidación, la resistencia y la solidez de la aleación.
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Ni
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El níquel refuerza la ferrita y refina la perlita en el acero, el efecto global es aumentar la resistencia, y el efecto sobre la plasticidad no es significativo. En general, para los aceros con bajo contenido de carbono utilizados en estado laminado, normalizado o recocido sin tratamiento de revenido, un determinado contenido de níquel puede mejorar la resistencia del acero sin reducir significativamente su tenacidad. Según las estadísticas, cada 1% de aumento de níquel puede aumentar la resistencia de 29,4Pa. Con el aumento del contenido de níquel, el límite elástico del acero es más rápido que la resistencia a la tracción, por lo que la relación de acero que contiene níquel puede ser mayor que la del acero al carbono ordinario. Aunque mejora la resistencia del acero, el níquel tiene menos impacto en la tenacidad, plasticidad y otras propiedades de proceso del acero que otros elementos de aleación. En los aceros de carbono medio, la perlita se vuelve más fina porque el níquel reduce la temperatura de transición de la perlita. Y como el níquel reduce el contenido de carbono del punto eutectoide, la cantidad de perlita es mayor que la del acero al carbono con el mismo contenido de carbono, por lo que la resistencia del acero ferrítico perlítico con níquel es mayor que la del acero al carbono con el mismo contenido de carbono. Por el contrario, si la resistencia del acero es la misma, el contenido de carbono del acero con níquel puede reducirse adecuadamente, de modo que la tenacidad y la plasticidad del acero pueden mejorarse. El níquel puede mejorar la resistencia del acero a la fatiga y reducir su sensibilidad a las entalladuras. El níquel reduce la temperatura de transición frágil a baja temperatura del acero, lo que es muy importante para el acero de baja temperatura. El acero con 3,5% de níquel puede utilizarse a -100 ºC, y el acero con 9% de níquel puede trabajar a -196 ºC. El níquel no aumenta la resistencia del acero a la fluencia, por lo que generalmente no se utiliza como elemento de refuerzo del acero resistente al calor.
El coeficiente de dilatación lineal de la aleación Fe-Ni con alto contenido de níquel cambia significativamente con el aumento o la disminución del contenido de níquel. Utilizando esta propiedad, se pueden diseñar y producir aleaciones de precisión y materiales bimetálicos con un coeficiente de dilatación lineal muy bajo o determinado.
Además, el níquel añadido al acero no sólo es resistente a los ácidos, sino también a los álcalis y a la corrosión atmosférica y salina; el níquel es uno de los elementos importantes del acero inoxidable resistente a los ácidos.
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Mo
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El molibdeno en el acero puede mejorar la templabilidad y la resistencia térmica, evitar la fragilidad del temple, aumentar la remanencia y la coercitividad y la resistencia a la corrosión en algunos medios.
En el acero templado, el molibdeno puede hacer que la sección más grande de las piezas se templen en profundidad, se templen a través, mejorar la resistencia al templado o la estabilidad de templado del acero, de modo que las piezas puedan templarse a temperaturas más altas, para eliminar (o reducir) más eficazmente la tensión residual, mejorar la plasticidad.
Además de las funciones anteriores en el acero carburizado, el molibdeno también puede reducir la tendencia de los carburos a formar una red continua en el límite del grano en la capa de carburación, reducir la austenita residual en la capa de carburación y aumentar relativamente la resistencia al desgaste de la capa superficial.
En la matriz de forja, el molibdeno también puede mantener el acero tiene una dureza relativamente estable, aumentar la deformación. Resistencia a la fisuración y al desgaste.
En el acero inoxidable resistente a los ácidos, el molibdeno puede mejorar aún más la resistencia a la corrosión de los ácidos orgánicos (como el ácido fórmico, el ácido acético, el ácido oxálico, etc.) y el peróxido de hidrógeno, el ácido sulfúrico, el sulfito, el sulfato, los colorantes ácidos, el polvo blanqueador, etc. En particular, debido a la adición de molibdeno, se evita la tendencia a la corrosión puntual causada por la presencia de iones cloruro.
El acero rápido W12Cr4V4Mo que contiene aproximadamente 1% de molibdeno tiene resistencia al desgaste, dureza de revenido y dureza al rojo.
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W
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Además de formar carburos en el acero, el wolframio se disuelve parcialmente en el hierro para formar una solución sólida. Su efecto es similar al molibdeno, según el cálculo de la fracción de masa, el efecto general no es tan significativo como el molibdeno. La muestra principal de tungsteno en el acero es aumentar la estabilidad de revenido, dureza al rojo, resistencia térmica y aumento de la resistencia al desgaste debido a la formación de carburos. Por lo tanto, se utiliza principalmente para el acero de herramientas, tales como acero de alta velocidad, acero para matrices de forja en caliente y así sucesivamente.
El wolframio forma carburos refractarios en el acero para muelles de alta calidad, lo que puede facilitar el proceso de acumulación de carburos y mantener una alta resistencia a altas temperaturas cuando se templa a temperaturas más elevadas. El tungsteno también puede reducir la sensibilidad al sobrecalentamiento del acero, aumentar la templabilidad e incrementar la dureza. El acero para muelles 65SiMnWA tiene una alta dureza después del enfriamiento por aire después de la laminación en caliente, y el acero para muelles con una sección transversal de 50 mm2 se puede templar en aceite, que puede ser utilizado como un resorte importante para soportar grandes cargas, resistencia al calor (no más de 350 ° C) y el impacto. 30W4Cr2VA acero para muelles de alta resistencia al calor, con gran templabilidad, 1050 ~ 1100℃ temple, 550 ~ 650℃ revenido resistencia a la tracción de 1470 ~ 1666Pa. Se utiliza principalmente para la fabricación de muelles utilizados a altas temperaturas (no más de 500 ° C).
Debido a la adición de tungsteno, puede mejorar significativamente la resistencia al desgaste y la maquinabilidad del acero, por lo que el tungsteno es el elemento principal del acero aleado para herramientas.
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V
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El vanadio tiene una gran afinidad con el carbono, el amoníaco y el oxígeno, y forma con ellos los correspondientes compuestos estables. El vanadio existe principalmente en forma de carburo en el acero. Su función principal es refinar la estructura y el grano del acero, mejorar la resistencia y la tenacidad del acero. Cuando se disuelve en la solución sólida a alta temperatura, aumenta la templabilidad; por el contrario, si existe en forma de carburo, se reduce la templabilidad. El vanadio aumenta la estabilidad de revenido del acero templado y produce un efecto de endurecimiento secundario. El contenido de vanadio en el acero, salvo en el acero rápido para herramientas, no suele ser superior a 0,5%.
El vanadio en el acero aleado ordinario de bajo contenido en carbono puede refinar el grano, mejorar la resistencia y el coeficiente de fluencia tras la normalización y las características a baja temperatura, mejorar el rendimiento de soldadura del acero.
El vanadio en el acero estructural aleado debido a las condiciones generales de tratamiento térmico reducirá la templabilidad, por lo que a menudo se utiliza en combinación con manganeso, cromo, molibdeno y tungsteno en el acero estructural. El vanadio en el acero templado se utiliza principalmente para mejorar la resistencia y el límite elástico del acero, refinar el grano y recoger la sensibilidad al sobrecalentamiento. En el acero carburizado, el grano puede refinarse, de modo que el acero puede enfriarse directamente después del carburizado, sin enfriamiento secundario.
En el acero para muelles y el acero para rodamientos, el vanadio puede mejorar la resistencia y el límite elástico, aumentar especialmente el límite proporcional y el límite elástico, reducir la sensibilidad a la descarbonización durante el tratamiento térmico y mejorar así la calidad de la superficie. El acero para rodamientos que contiene vanadio en cinco cromo tiene una alta dispersión de carbonización y un buen rendimiento.
El vanadio en el acero para herramientas refina los granos, reduce la sensibilidad al sobrecalentamiento, aumenta la estabilidad del revenido y la resistencia al desgaste, alargando así la vida útil de las herramientas.
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Ti
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El titanio y el nitrógeno, el oxígeno y el carbono tienen una gran afinidad, y la afinidad con el azufre es mayor que con el hierro. Por lo tanto, es un buen desoxidante desgasificante y un elemento eficaz para fijar el nitrógeno y el carbono. Aunque el titanio es un fuerte elemento formador de carburo, no se combina con otros elementos para formar compuestos complejos. Carburo de titanio fuerza de unión es fuerte, estable, no es fácil de descomponer, en el acero sólo se calienta a más de 1000 ° C para disolver lentamente en la solución sólida. Antes de la fusión, las partículas de carburo de titanio tienen el efecto de prevenir el crecimiento de grano. Dado que la afinidad entre el titanio y el carbono es mucho mayor que la afinidad entre el cromo y el carbono, el titanio se utiliza comúnmente en acero inoxidable para fijar el carbono en ella para eliminar el agotamiento de cromo en el límite de grano, eliminando o reduciendo así la corrosión intergranular del acero.
El titanio es también uno de los elementos formadores de ferrita más potentes, que aumenta considerablemente las temperaturas A1 y A3 del acero. El titanio puede mejorar la plasticidad y la tenacidad de los aceros ordinarios de baja aleación. Como el titanio fija el nitrógeno y el azufre y forma carburo de titanio, aumenta la resistencia del acero. Al normalizar el refinamiento del grano, el carburo precipitado puede hacer que la plasticidad y la tenacidad al impacto del acero puedan mejorarse significativamente, el acero estructural de aleación de titanio, tiene buenas propiedades mecánicas y propiedades de proceso, la principal desventaja es que la templabilidad es ligeramente pobre.
Por lo general, es necesario añadir alrededor de 5 veces el contenido de carbono de titanio en acero inoxidable de alto cromo, que no sólo puede mejorar la resistencia a la corrosión (principalmente la resistencia a la corrosión intergranular) y la tenacidad del acero; También puede organizar la tendencia de crecimiento de grano de acero a alta temperatura y mejorar el rendimiento de soldadura de acero.
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Nb/Cb
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El niobio y el columbio coexisten a menudo con el tántalo, y sus funciones en el acero son similares. El niobio y el tántalo se disuelven parcialmente en la solución sólida para reforzarla. Cuando se disuelven en austenita, la templabilidad del acero mejora considerablemente. Sin embargo, en forma de partículas de carburo y óxido, el grano se refina y se reduce la templabilidad del acero. Puede aumentar la estabilidad de revenido del acero y tiene un efecto de endurecimiento secundario. Una pequeña cantidad de niobio puede mejorar la resistencia del acero sin afectar a su plasticidad o tenacidad. Debido al efecto de refinado del grano, puede mejorarse la tenacidad al impacto del acero y reducirse la temperatura de transición frágil. Cuando el contenido es superior a 8 veces el de carbono, casi todo el carbono del acero puede fijarse, por lo que el acero tiene una buena resistencia al hidrógeno. En el acero austenítico, se puede evitar la corrosión intergranular del acero por el medio oxidante. Debido al carbono fijo y al endurecimiento por precipitación, puede mejorar las propiedades a alta temperatura del acero de resistencia en caliente, como la resistencia a la fluencia.
El niobio puede mejorar el límite elástico y la tenacidad al impacto y reducir la temperatura de transición frágil en los aceros comunes de baja aleación utilizados en la construcción. En el acero estructural aleado carburizado y templado, aumenta al mismo tiempo la templabilidad. Mejora la tenacidad y el rendimiento a baja temperatura del acero. Puede reducir el endurecimiento al aire del acero inoxidable martensítico de bajo contenido en carbono resistente al calor, evitar la fragilidad del temple y mejorar la resistencia a la fluencia.
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Zr
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El circonio es un fuerte elemento formador de carburos, y su papel en el acero es similar al del niobio, el tantalio y el vanadio. La adición de una pequeña cantidad de circonio tiene el efecto de desgasificar, purificar y refinar los granos, lo que favorece el rendimiento a baja temperatura del acero y mejora el rendimiento de estampación, y se utiliza a menudo en la fabricación de aceros de ultra alta resistencia y superaleaciones a base de níquel utilizadas en motores de gas y estructuras de misiles balísticos.
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Co
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El cobalto se utiliza sobre todo en aceros especiales y aleaciones, el acero rápido que contiene cobalto tiene una dureza a alta temperatura, y el molibdeno puede añadirse al mismo tiempo al acero martensítico envejecido para obtener una dureza ultra alta y buenas propiedades mecánicas globales. Además, el cobalto es también un importante elemento de aleación en aceros resistentes al calor y materiales magnéticos.
El cobalto reduce la templabilidad del acero, por lo tanto, la adición de acero al carbono solo reducirá las propiedades mecánicas integrales después del revenido. El cobalto puede reforzar la ferrita, añadido al acero al carbono, en estado recocido o normalizado puede mejorar la dureza del acero, el límite elástico y la resistencia a la tracción, el alargamiento y la contracción de la sección tienen efectos adversos, la tenacidad al impacto también disminuye con el aumento del contenido de cobalto. Debido a su resistencia a la oxidación, el cobalto se utiliza en aceros resistentes al calor y aleaciones resistentes al calor. Las turbinas de gas de aleación a base de cobalto también muestran su papel único.
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Si
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El silicio puede disolverse en la ferrita y la austenita para mejorar la dureza y la resistencia del acero, su papel es el segundo después del fósforo, y más fuerte que el manganeso, el níquel, el cromo, el wolframio, el molibdeno, el vanadio y otros elementos. Sin embargo, cuando el contenido de silicio supera los 3%, la plasticidad y la tenacidad del acero se reducen considerablemente. El silicio puede mejorar el límite elástico, el límite elástico y la relación de fluencia (σs/σb), y la resistencia a la fatiga y la relación de fatiga (σ-1/σb) del acero. Esta es la razón por la que el acero al silicio o al silicio manganeso puede utilizarse como acero para muelles.
El silicio puede reducir la densidad, la conductividad térmica y la conductividad eléctrica del acero. Puede favorecer el engrosamiento del grano de ferrita y reducir la coercitividad. Tiene la tendencia a reducir la anisotropía del cristal, por lo que la magnetización es fácil, la resistencia magnética se reduce, y puede utilizarse para producir acero eléctrico, por lo que la pérdida de bloqueo magnético de la chapa de acero al silicio es baja. El silicio puede mejorar la permeabilidad magnética de la ferrita, por lo que la chapa de acero tiene una mayor fuerza de inducción magnética bajo un campo magnético débil. Sin embargo, el silicio disminuye la fuerza de inducción magnética del acero bajo un campo magnético fuerte. El silicio tiene una fuerte desoxidación, lo que reduce el efecto de envejecimiento magnético del hierro.
Cuando el acero que contiene silicio se calienta en una atmósfera oxidante, se forma una capa de SiO2 en la superficie, lo que mejora la resistencia a la oxidación del acero a altas temperaturas.
El silicio puede favorecer el crecimiento de cristales columnares en el acero moldeado y reducir la plasticidad. Si el acero al silicio se enfría más rápido cuando se calienta, debido a la baja conductividad térmica, la diferencia de temperatura interna y externa del acero es grande, y por lo tanto la fractura.
El silicio puede reducir la soldabilidad del acero. Como la capacidad de enlace del silicio con el oxígeno es más fuerte que la del hierro, es fácil que se genere silicato de bajo punto de fusión durante la soldadura, lo que aumenta la fluidez de la escoria fundida y del metal fundido, provocando fenómenos de salpicadura y afectando a la calidad de la soldadura. El silicio es un buen desoxidante. Cuando se desoxida con aluminio, la adición de una cierta cantidad de silicio puede mejorar significativamente la desoxidación de la tasa. Hay una cierta cantidad de silicio en el acero, que se aporta como materia prima al fabricar hierro y acero. En el acero en ebullición, el silicio se limita a <0,07%, y cuando se quiere añadir, se añade aleación de ferrosilicio en la fabricación de acero.
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Mn
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El manganeso es un buen desoxidante y desulfurante. El acero suele contener cierta cantidad de manganeso, que puede eliminar o debilitar la fragilidad en caliente del acero causada por el azufre, mejorando así el rendimiento de trabajo en caliente del acero.
La solución sólida formada por el manganeso y el hierro mejora la dureza y la resistencia de la ferrita y la austenita del acero; al mismo tiempo, es un elemento formado por carburos, que entra en la cementita para sustituir una parte de los átomos de hierro. El manganeso interviene en la refinación de la perlita reduciendo la temperatura crítica de transición en el acero, y también interviene indirectamente en la mejora de la resistencia del acero perlítico. El manganeso sólo es superado por el níquel en su capacidad para estabilizar las estructuras austeníticas y también aumenta considerablemente la templabilidad del acero. Se han fabricado diversos aceros aleados con manganeso de menos de 2% combinado con otros elementos.
El manganeso tiene las características de riqueza de recursos y rendimiento diverso, y ha sido ampliamente utilizado, como el acero estructural al carbono con alto contenido en manganeso y el acero para muelles.
En el acero resistente al desgaste de alto contenido en carbono y alto contenido en manganeso, el contenido en manganeso puede alcanzar de 10% a 14%, después del tratamiento de solución sólida, buena tenacidad, cuando el impacto y la deformación, la capa superficial se fortalecerá debido a la deformación, con alta resistencia al desgaste.
El manganeso y el azufre forman MnS con un punto de fusión más alto, que puede evitar la fragilidad térmica causada por el FeS. El manganeso tiende a aumentar el engrosamiento del grano y la sensibilidad a la fragilidad del temple del acero. Si el enfriamiento tras la fundición y la forja no es el adecuado, es fácil que se produzcan manchas blancas en el acero.
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Al
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El aluminio se utiliza principalmente para la desoxidación y el refinamiento del grano. Promueve la formación de una capa dura de nitruración resistente a la corrosión en el acero nitrurado. El aluminio puede inhibir el envejecimiento del acero de bajo contenido en carbono y mejorar la tenacidad del acero a baja temperatura. Cuando el contenido es alto, puede mejorar la resistencia a la oxidación y la resistencia a la corrosión del acero en ácido oxidante y gas H2S, y mejorar las propiedades eléctricas y magnéticas del acero. El aluminio desempeña un gran papel en el fortalecimiento de la solución sólida en el acero, mejorando la resistencia al desgaste, la resistencia a la fatiga y las propiedades mecánicas fundamentales del acero carburizado.
El aluminio y el níquel forman compuestos en aleaciones refractarias para mejorar la resistencia metalúrgica. Las aleaciones de aluminio Fe-cr que contienen aluminio tienen características de resistencia casi constante y una excelente resistencia a la oxidación a altas temperaturas, y son adecuadas para materiales de aleación electrometalúrgica y alambres de resistencia al cromo-al.
Cuando se desoxida un acero, si la cantidad de aluminio es excesiva, hará que el acero produzca una estructura anormal y fomentará la tendencia a la grafitización del acero. En acero ferrítico y perlítico, cuando el contenido de aluminio es alto, reducirá su resistencia a altas temperaturas y tenacidad, y traerá algunas dificultades a la fundición, vertido y otros aspectos.
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Cu
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El papel destacado del cobre en el acero es mejorar la resistencia a la corrosión atmosférica del acero ordinario de baja aleación, especialmente cuando se utiliza con fósforo, la adición de cobre también puede mejorar la resistencia y el coeficiente de rendimiento del acero, y no tiene ningún efecto adverso sobre el rendimiento de la soldadura. El acero para raíles (U-Cu) que contiene de 0,20% a 0,50% de cobre, además de la resistencia al desgaste, su vida útil de resistencia a la corrosión es de 2 a 5 veces la del raíl de carbono general.
Cuando el contenido de cobre supera los 0,75%, puede producirse el efecto de refuerzo por envejecimiento tras el tratamiento en solución y el envejecimiento. A niveles bajos, su efecto es similar al del níquel, pero más débil. Cuando el contenido es más alto, es desfavorable para el procesamiento de deformación en caliente, lo que resulta en la fragilidad del cobre durante el procesamiento de deformación en caliente. 2% ~ 3% de cobre en acero inoxidable austenítico puede tener resistencia a la corrosión al ácido sulfúrico, ácido fosfórico y ácido clorhídrico y estabilidad a la corrosión bajo tensión.
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B
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La función principal del boro en el acero es aumentar la templabilidad del acero, con lo que se ahorran otros metales más raros y caros, como el níquel, el cromo, el molibdeno, etcétera. Para ello, su contenido se suele especificar entre 0,001% y 0,005%. Puede reemplazar 1,6% níquel, 0,3% cromo o 0,2% molibdeno, con boro en lugar de molibdeno debe tenerse en cuenta, porque el molibdeno puede prevenir o reducir la fragilidad de revenido, mientras que el boro promover ligeramente la tendencia de la fragilidad de revenido, por lo que no puede ser completamente reemplazado con molibdeno boro.
Acero al carbono medio con boro, debido a la mejora de la templabilidad, puede hacer que el espesor de más de 20 mm de acero después de revenido rendimiento se mejora en gran medida, por lo tanto, 40B y 40MnB acero se puede utilizar en lugar de 40Cr, 20Mn2TiB acero se puede utilizar en lugar de 20CrMnTi acero carburizado. Sin embargo, debido al papel de boro con el aumento del contenido de carbono en el acero y debilitar, o incluso desaparecer, en la selección de acero de carburación de carbono que contiene boro, es necesario tener en cuenta las partes después de la carburación, la templabilidad de la capa de carburación será menor que la templabilidad del núcleo.
Por lo general, el acero para muelles debe estar totalmente templado, normalmente la superficie del muelle no es grande, y el uso de acero con boro es ventajoso. La acción del boro en el acero para muelles con alto contenido de silicio fluctúa mucho, por lo que es inconveniente utilizarlo.
El boro tiene una fuerte afinidad con el nitrógeno y el oxígeno, la adición de 0,007% de boro al acero en ebullición puede eliminar el fenómeno de envejecimiento del acero.
1
15
Re
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En términos generales, los elementos de tierras raras se refieren a los lantánidos (15) con números atómicos de 57 a 71 en la tabla periódica, más 21 escandio y 39 itrio, un total de 17 elementos. Están próximos en la naturaleza y no se separan fácilmente. Las tierras raras no separadas, llamadas tierras raras mixtas, son más baratas, y los elementos de tierras raras pueden mejorar la plasticidad y la tenacidad al impacto del acero laminado forjado, especialmente en el acero fundido. Puede mejorar la resistencia a la fluencia de las aleaciones y superaleaciones electrotérmicas de acero resistentes al calor.
Los elementos de tierras raras también pueden mejorar la resistencia a la oxidación y a la corrosión del acero. El efecto de la resistencia a la oxidación supera al del silicio, el aluminio, el titanio y otros elementos. Puede mejorar la fluidez del acero, reducir las inclusiones no metálicas y hacer que la estructura del acero sea densa y pura.
La adición de elementos apropiados de tierras raras en el acero ordinario de baja aleación tiene una buena desoxidación y eliminación de azufre, mejora la tenacidad al impacto (especialmente la tenacidad a baja temperatura) y mejora las propiedades de anisotropía.
Los elementos de tierras raras aumentan la resistencia al oxígeno de la aleación de aluminio ferrocromo, mantienen el grano fino del acero a alta temperatura, mejoran la resistencia a alta temperatura, por lo que la vida útil de la aleación de calentamiento eléctrico mejora significativamente.
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N
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La energía del nitrógeno se utiliza parcialmente en el hierro, lo que tiene el efecto de reforzar la solución sólida y mejorar la templabilidad, pero no es significativo. Debido a la precipitación de nitruro en el límite de grano, se puede aumentar la resistencia a alta temperatura del límite de grano y aumentar la resistencia a la fluencia del acero. Combinado con otros elementos en el acero, efecto de endurecimiento por precipitación. La resistencia a la corrosión del acero no es significativa, pero la superficie del acero después de la nitruración, no sólo aumenta su dureza y resistencia al desgaste, sino que también mejora significativamente la resistencia a la corrosión. El nitrógeno residual en el acero dulce al carbono puede provocar fragilidad por envejecimiento.
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S
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Aumentar el contenido de azufre y manganeso puede mejorar el rendimiento de corte del acero, y el azufre se añade como elemento beneficioso en el acero de corte libre. El azufre está muy segregado en el acero. El deterioro de la calidad del acero, a altas temperaturas, reduce la plasticidad del acero, es un elemento perjudicial, que existe en forma de FeS con un punto de fusión más bajo. FeS por sí solo tiene un punto de fusión de sólo 1190 ° C, mientras que la temperatura eutéctica de formar un cristal eutéctico con hierro en el acero es aún menor, sólo 988 ° C, y cuando el acero se solidifica, el sulfuro de hierro se asentará en el límite de grano primario. Cuando el acero se lamina a 1100 ~ 1200℃, el FeS en el límite de grano se fundirá, lo que debilita en gran medida la fuerza de unión entre los granos, dando lugar a la fragilidad en caliente del acero, por lo que el azufre debe ser estrictamente controlado. El control general es de 0,020% ~ 0,050%. Para evitar la fragilidad causada por el azufre, debe añadirse suficiente manganeso para formar MnS con un punto de fusión más alto. Si la velocidad de flujo en el acero es alta, se formará porosidad y porosidad en el metal de soldadura debido a la generación de SO2.
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P
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El fósforo tiene un fuerte efecto en el fortalecimiento de la solución sólida y el endurecimiento en frío del acero. La adición de acero estructural de baja aleación como elemento de aleación puede mejorar su resistencia y su resistencia a la corrosión atmosférica, pero reduce su rendimiento de estampación en frío. El uso combinado de fósforo con azufre y manganeso puede aumentar el rendimiento de corte del acero, aumentar la calidad de la superficie de la pieza de trabajo, y se utiliza para el acero de corte libre, por lo que el contenido de fósforo del acero de corte libre también es relativamente alto. El fósforo se utiliza en la ferrita, aunque puede mejorar la resistencia y la dureza del acero, el mayor daño es que la segregación es grave, la fragilidad de revenido se incrementa, y la plasticidad y la dureza del acero se incrementan significativamente, lo que resulta en que el acero es propenso a la fragilidad durante el procesamiento en frío, es decir, el llamado fenómeno de "fragilidad en frío". El fósforo también tiene un efecto adverso sobre la soldabilidad. El fósforo es un elemento nocivo, debe controlarse estrictamente, el contenido general no es superior a 0,03% ~ 0,04%.
