Aliaje feroase: Caracteristici, proprietăți, exemple
Aliajele feroase sunt combinații omogene, în principal de fier, la care se adaugă carbon.
Dintre cele mai utilizate metale, în cea mai mare parte aliate, sunt: fier (Fe), cupru (Cu), crom (Cr), zinc (Zn), aluminiu, titan, ), Mangan (Mn), staniu (Sn), magneziu (Mg), plumb (Pb) și molibden (Mo).
Metalele și aliajele lor sunt clasificate în două grupe: (1) feroase, cele pe bază de fier și (2) neferoase, toate celelalte.
Caracteristicile aliajelor feroase
Aliajele cu mai puțin de 2% carbon (C) sunt clasificate ca oțeluri, în timp ce cele cu mai mult de 2% C sunt cunoscute sub formă de fontă sau fontă.
În piesele turnate, după cum sugerează și numele, fiarele de călcat sunt produse în principal ca piese turnate. Pe de altă parte, oțelurile sunt produse în principal ca produse deformate și sub formă de forme după turnare.
În fontă, forma preferată de carbon este grafitul elementar, în timp ce în oțel carbonul este în mod normal găsit în combinație cu alte elemente metalice.
Utilizări ale aliajelor feroase
Industria siderurgică este împărțită în numeroase ramuri în funcție de utilizarea acesteia:
- Oțeluri obișnuite de cărbune, utilizate în principal pentru construcția de clădiri și echipamente de inginerie.
- Oțeluri inoxidabile, pentru piese de mașini, argintărie sau instrumente medicale.
- Oțelurile pentru scule, la care se adaugă alți compuși pentru a le face mai rezistenți.
Efectele elementelor de aliere asupra aliajelor de fier
Influența elementelor de aliere asupra aliajelor feroase depinde de tipul de element care este combinat.
- Carbonul este elementul principal de întărire.
- Manganul contribuie la rezistență și duritate și elimină excesul de sulf pentru a spori ușurința muncii la cald.
- Siliconul este un deoxidator principal.
- Aluminiul este utilizat pentru a termina reacția de dezoxidare.
- Fosforul este în principal o impuritate, scade rezistența și ductilitatea.
- Sulful funcționează doar pentru a crește capacitatea de prelucrare, dar în majoritatea cazurilor este la fel de nedorit ca fosforul.
- Se adaugă cupru pentru a crește rezistența la coroziunea atmosferică.
- Cobaltul mărește duritatea și îmbunătățește consistența tăieturii materialului, asigurând stabilitatea proprietăților la temperaturi ridicate.
- Se adaugă nichel pentru a crește rezistența la tracțiune.
- Tungsten asigură o tenacitate ridicată, rezistență la coroziune și temperaturi ridicate.
În general, o combinație de 2 sau mai multe elemente de aliere conferă proprietăți mai bune decât separat.
Oțelurile Cr - Ni dezvoltă proprietăți de întărire bune cu ductilitate excelentă, în timp ce oțelurile Cr - Ni - Mo se dezvoltă chiar mai bine, dar cu o ușoară scădere a ductilității.
Pentru industriile chimice în care este strict necesar un proces de schimb termic, este obligatoriu să se utilizeze echipamente care îndeplinesc această funcție.
Echipamentele cele mai frecvent utilizate sunt schimbătoare de tuburi duble sau tuburi și cochilii. Materialul conductelor este realizat în principal din oțel carbon obișnuit, datorită costului său scăzut pe piață și conductivității sale termice ridicate pentru transportul căldurii.
