Çeşitli endüstrilerde binlerce çelik çeşidi kullanılmaktadır. Her çelik, farklı özellikler, kimyasal bileşim veya alaşım türü ve içeriği nedeniyle farklı bir ticari ada sahiptir. Kırılma tokluğu değerleri her çeliğin seçimini büyük ölçüde kolaylaştırsa da, bu parametrelerin tüm çeliklere uygulanması zordur. Bunun başlıca nedenleri şunlardır:
1. Çeliğin eritilmesi sırasında belirli miktarda bir veya daha fazla alaşım elementinin eklenmesi gerektiğinden, basit bir ısıl işlemden sonra farklı mikro yapılar elde edilebilir, böylece çeliğin orijinal özellikleri değişir;
2. Çelik üretimi ve döküm sürecinde oluşan kusurlar, özellikle yoğunlaşmış kusurlar (gözenekler, kalıntılar vb.) haddeleme sırasında son derece hassas olduğundan ve aynı kimyasal bileşime sahip çeliğin farklı fırın zamanları arasında ve hatta aynı kütüğün farklı kısımlarında farklı değişiklikler meydana gelir, böylece çeliğin kalitesini etkiler. Çeliğin tokluğu esas olarak mikro yapıya ve kusurların dağılımına (yoğunlaşmış kusurların kesin olarak önlenmesi) bağlı olduğundan, kimyasal bileşime değil. Bu nedenle, ısıl işlemden sonra tokluk büyük ölçüde değişecektir.
Çeliğin özelliklerini ve kırılma nedenlerini derinlemesine incelemek için, metalurji ve mikro yapı ile çelik tokluğu arasındaki ilişkiyi de kavramak gerekmektedir.
İşleme teknolojisinin etkisi
Uygulamadan bilindiği gibi, su verme çeliğinin darbe performansı, tavlanmış veya normalleştirilmiş çeliğinkinden daha iyidir, çünkü hızlı soğutma, tane sınırlarında sementitin oluşumunu engeller ve ferrit tanelerinin incelmesini teşvik eder.
Birçok çelik sıcak haddelenmiş halde satılır ve haddeleme koşulları darbe özellikleri üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Daha düşük son haddeleme sıcaklığı, darbe geçiş sıcaklığını düşürecek, soğuma hızını artıracak ve ferrit tanesinin incelmesini teşvik ederek çeliğin tokluğunu artıracaktır. Kalın plakanın soğuma hızı ince plakanınkinden daha yavaş olduğundan, ferrit tanesi ince plakanınkinden daha kalındır. Bu nedenle, aynı ısıl işlem koşullarında, kalın plakalar ince plakalardan daha kırılgandır. Bu nedenle, çelik plakaların özelliklerini iyileştirmek için sıcak haddelemeden sonra genellikle normalleştirme işlemi kullanılır.
Sıcak haddeleme ayrıca, aynı haddeleme yönünde çeşitli karışık yapılar, perlit bantları ve kalıntı tane sınırları ile anizotropik çelikler ve yönlü sünek çelikler de üretebilir. Perlit bandı ve uzamış kalıntılar, Charpy geçiş sıcaklığı aralığında düşük sıcaklıktaki çentik tokluğu üzerinde büyük etkisi olan pullar halinde kaba bir şekilde dağılmıştır.
%0,3 ~ %0,8 karbon içeriğinin etkisi
Hipoeutektoid çeliğin karbon içeriği %0,3 ~ %0,8'dir ve proötektoid ferrit sürekli bir fazdır ve östenitik tane sınırında ilk olarak oluşur. Perlit, östenit tanelerinde oluşur ve mikro yapının %35 ~ ***'ünü oluşturur. Ayrıca, her bir östenit tanesi içinde çeşitli agregasyon yapıları oluşur ve perlitin polikristal olmasını sağlar.
Perlitin mukavemeti, proötektoid ferritten daha yüksek olduğundan, ferritin akışı sınırlıdır, böylece çeliğin akma dayanımı ve gerinim sertleşme oranı, perlitin karbon içeriğinin artmasıyla artar. Sınırlayıcı etki, sertleşmiş blok sayısının artması ve perlitin proötektoid tane boyutunun incelmesiyle artar.
Çelikte büyük miktarda perlit olduğunda, deformasyon sırasında düşük sıcaklıklarda ve/veya yüksek gerinim oranlarında mikro-yarılma çatlakları oluşabilir. Bazı iç agregat doku kesitleri olmasına rağmen, kırılma kanalı başlangıçta yarılma düzlemi boyunca uzanır. Bu nedenle, ferrit plakaları arasında ve bitişik agregasyon yapılarında ferrit tanelerinde bazı tercihli yönelimler vardır.
Paslanmaz çelik kırılması
Paslanmaz çelik esas olarak demir-krom, demir-krom-nikel alaşımlarından ve mekanik özellikleri ve korozyon direncini artıran diğer elementlerden oluşur. Paslanmaz çeliğin korozyon direnci, metal yüzeyinde daha fazla oksidasyonu önlemek için krom oksit oluşumundan kaynaklanır - geçirimsiz bir tabaka.
Bu nedenle, oksitleyici bir atmosferde paslanmaz çelik korozyonu önleyebilir ve krom oksit tabakasını güçlendirebilir. Ancak, indirgeyici bir atmosferde, krom oksit tabakası zarar görür. Korozyon direnci, krom ve nikel içeriğinin artmasıyla artar. Nikel, demirin pasivasyonunu iyileştirebilir.
Karbon ilavesi, mekanik özellikleri iyileştirmek ve östenitik paslanmaz çelik özelliklerinin kararlılığını sağlamaktır. Genel olarak, paslanmaz çelikler mikro yapılarla sınıflandırılır.
Martensitik paslanmaz çelik, östenitleştirilebilen ve martensit üretmek için ısıl işlemden geçirilebilen bir demir-krom alaşımıdır. Tipik olarak %12 krom ve %0,15 karbon.
Ferritik paslanmaz çelik. Krom içeriği yaklaşık %14 ~ %18, karbon %0,12. Krom, ferritin bir dengeleyicisi olduğundan, östenitik faz %13'ten fazla krom ile tamamen bastırılır ve bu nedenle tam bir ferrit fazıdır.
Östenitik paslanmaz çelik. Nikel, östenitin güçlü bir dengeleyicisidir, bu nedenle oda sıcaklığında, oda sıcaklığının altında veya yüksek sıcaklıkta, %8 nikel içeriği, %18 krom içeriği (tip 300) östenit fazını çok kararlı hale getirebilir. Östenitik paslanmaz çelikler, ferritik formlara benzer ve martensitik dönüşümle sertleştirilemez.
Ferritik ve martensitik paslanmaz çeliklerin özellikleri, örneğin tane boyutu, aynı sınıftaki diğer ferritik ve martensitik çeliklerininkine benzer.
Mesajınız 20-3.000 karakter arasında olmalıdır!
