Hợp kim sắt: Đặc điểm, tính chất, ví dụ
Hợp kim sắt là sự kết hợp đồng nhất chủ yếu là sắt mà carbon được thêm vào.
Trong số các kim loại được sử dụng nhiều nhất, chủ yếu là hợp kim, là: Sắt (Fe), Đồng (Cu), Crom (Cr), Kẽm (Zn), Nhôm (Al), Titanium (Ti), Niken (Ni), Cobalt (Co) ), Mangan (Mn), Tin (Sn), Magiê (Mg), Chì (Pb) và Molypden (Mo).
Các kim loại và hợp kim của chúng được phân thành 2 nhóm: (1) kim loại, những loại dựa trên sắt và (2) kim loại màu, tất cả các loại khác.
Đặc điểm của hợp kim sắt
Hợp kim có ít hơn 2% carbon (C) được phân loại là thép, trong khi những hợp kim có hơn 2% C được gọi là gang hoặc gang.
Trong đúc, như tên gọi của nó, gang được sản xuất chủ yếu như đúc. Mặt khác, thép chủ yếu được sản xuất dưới dạng các sản phẩm biến dạng và định hình sau khi đúc.
Trong gang, dạng carbon ưa thích là than chì nguyên tố, trong khi trong thép, carbon thường được tìm thấy kết hợp với các nguyên tố kim loại khác.
Công dụng của hợp kim sắt
Ngành thép được chia thành nhiều chi nhánh tùy theo mục đích sử dụng:
- Thép than thông thường, chủ yếu được sử dụng trong xây dựng các tòa nhà và thiết bị kỹ thuật.
- Thép không gỉ, cho các mảnh của máy móc, đồ dùng bằng bạc hoặc dụng cụ y tế.
- Thép cho các công cụ, mà các hợp chất khác được thêm vào để làm cho chúng kháng hơn.
Ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim lên hợp kim sắt
Ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim lên hợp kim màu phụ thuộc vào loại nguyên tố được kết hợp.
- Carbon là yếu tố làm cứng chính.
- Mangan góp phần tăng cường sức mạnh và độ cứng, và loại bỏ lưu huỳnh dư thừa để tăng tính dễ dàng trong công việc nóng.
- Silicon là một chất khử oxy chính.
- Nhôm được sử dụng để kết thúc phản ứng khử oxy.
- Photpho chủ yếu là tạp chất, làm giảm sức đề kháng và độ dẻo.
- Lưu huỳnh chỉ hoạt động để tăng khả năng gia công, nhưng trong hầu hết các trường hợp, nó không mong muốn như phốt pho.
- Đồng được thêm vào để tăng khả năng chống ăn mòn trong khí quyển.
- Coban làm tăng độ cứng và cải thiện tính nhất quán đối với vết cắt của vật liệu, mang lại sự ổn định của các tính chất ở nhiệt độ cao.
- Niken được thêm vào để tăng độ bền kéo.
- Vonfram cung cấp độ bền cao, khả năng chống ăn mòn và nhiệt độ cao.
Nói chung, sự kết hợp của 2 hoặc nhiều yếu tố hợp kim tạo ra các đặc tính tốt hơn so với riêng biệt.
Thép Cr - Ni phát triển các đặc tính làm cứng tốt với độ dẻo tuyệt vời, trong khi thép Cr - Ni - Mo thậm chí còn phát triển tốt hơn nhưng có độ dẻo giảm nhẹ.
Đối với các ngành công nghiệp hóa chất, trong đó quy trình trao đổi nhiệt được yêu cầu nghiêm ngặt, bắt buộc phải sử dụng thiết bị đáp ứng chức năng này.
Các thiết bị được sử dụng phổ biến nhất là ống đôi hoặc ống và vỏ trao đổi. Vật liệu của các đường ống được làm chủ yếu bằng thép carbon thông thường, do chi phí thấp trên thị trường và tính dẫn nhiệt cao để vận chuyển nhiệt.
