Eisenlegierungen: Eigenschaften, Eigenschaften, Beispiele
Eisenlegierungen sind homogene Kombinationen hauptsächlich von Eisen, denen Kohlenstoff zugesetzt wird.
Zu den am häufigsten verwendeten Metallen gehören: Eisen (Fe), Kupfer (Cu), Chrom (Cr), Zink (Zn), Aluminium (Al), Titan (Ti), Nickel (Ni), Kobalt (Co). ), Mangan (Mn), Zinn (Sn), Magnesium (Mg), Blei (Pb) und Molybdän (Mo).
Die Metalle und ihre Legierungen werden in zwei Gruppen eingeteilt: (1) Eisen, Eisenbasis und (2) Nichteisen, alle anderen.
Eigenschaften von Eisenlegierungen
Legierungen mit weniger als 2% Kohlenstoff (C) werden als Stähle klassifiziert, während solche mit mehr als 2% C als Gusseisen oder Gusseisen bezeichnet werden.
In Gussteilen werden Gusseisen, wie der Name schon sagt, hauptsächlich als Gussteile hergestellt. Andererseits werden Stähle meistens als verformte und geformte Produkte nach dem Formen hergestellt.
In Gusseisen ist die bevorzugte Form von Kohlenstoff elementarer Graphit, während in Stählen Kohlenstoff normalerweise in Kombination mit anderen metallischen Elementen vorkommt.
Verwendung von Eisenlegierungen
Die Stahlindustrie ist je nach Verwendungszweck in zahlreiche Branchen unterteilt:
- Gewöhnliche Kohlenstähle, die hauptsächlich für den Bau von Gebäuden und technischen Anlagen verwendet werden.
- Nichtrostende Stähle für Maschinen, Silberwaren oder medizinische Instrumente.
- Stähle für Werkzeuge, denen andere Verbindungen zugesetzt werden, um sie widerstandsfähiger zu machen.
Auswirkungen von Legierungselementen auf Eisenlegierungen
Der Einfluss von Legierungselementen auf Eisenlegierungen hängt von der Art des kombinierten Elements ab.
- Kohlenstoff ist das Haupthärtungselement.
- Mangan trägt zur Festigkeit und Härte bei und entfernt überschüssigen Schwefel, um die Leichtigkeit der Warmarbeit zu erhöhen.
- Silizium ist ein Hauptdesoxidationsmittel.
- Mit Aluminium wird die Desoxidationsreaktion beendet.
- Phosphor ist hauptsächlich eine Verunreinigung, verringert den Widerstand und die Duktilität.
- Schwefel dient nur zur Verbesserung der Zerspanbarkeit, ist jedoch in den meisten Fällen genauso unerwünscht wie Phosphor.
- Kupfer wird hinzugefügt, um die Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion zu erhöhen.
- Das Kobalt erhöht die Härte und verbessert die Schnittfestigkeit des Materials, wodurch die Eigenschaften bei hohen Temperaturen stabil bleiben.
- Zur Erhöhung der Zugfestigkeit wird Nickel zugesetzt.
- Wolfram bietet hohe Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und hohe Temperaturen.
Im Allgemeinen verleiht eine Kombination von 2 oder mehr Legierungselementen bessere Eigenschaften als getrennt.
Cr-Ni-Stähle entwickeln gute Härtungseigenschaften mit ausgezeichneter Duktilität, während Cr-Ni-Mo-Stähle eine noch bessere Härtung entwickeln, jedoch mit einer leichten Abnahme der Duktilität.
In der chemischen Industrie, in der ein Wärmeaustausch unbedingt erforderlich ist, müssen Geräte verwendet werden, die diese Funktion erfüllen.
Die am häufigsten verwendeten Geräte sind Doppelrohr- oder Rohr- und Rohrbündelwärmetauscher. Das Material der Rohre besteht hauptsächlich aus gewöhnlichem Kohlenstoffstahl, aufgrund seiner geringen Marktkosten und seiner hohen Wärmeleitfähigkeit für den Wärmetransport.
