摩天楼の鉄骨組みから 車エンジンの精密部品まで 手術器具の鋭い刃までこれらの関連性のない用途は,合金鋼の共通の基盤を共有しています.この材料に注目すべき汎用性を与えてくれるのは何ですか? 普通の鉄鋼とはどう違いますか? この分析は合金鋼の組成,特性,データ駆動レンズを通して.
従来の鋼は基本的に鉄と炭素の合金であるが,合金鋼はより洗練されたアプローチである.それはクロム,モリブデン,ニッケル,特定の用途に特性を合わせるためこの戦略的な合金により 鋼は一般的な材料から 精密に設計されたソリューションに 変わります
合金鋼の性能向上は 慎重に選択された添加物から生じる:
- クロム:耐腐蝕性や硬さを増強します 10.5%以上の濃度では不腐蝕性があります
- モリブデン:高温耐久性や 滑り抵抗性を向上させ 粒子の構造を精製します
- ニッケル:低温でアウステニト構造を安定させる
- バナジウム:粒子の精製やカービッド形成により強度と耐磨性を高めます
- マンガン:硫黄の有害な影響を無効にする
- シリコン:弾性や酸化耐性を向上させ 溶接性を向上させる
- タングスタン:安定したカービッド形成によって 絶妙な熱硬さを備えています
炭素鋼と合金鋼の選択は慎重に検討する必要があります.炭素鋼はコストの利点と加工が容易ですが,合金鋼は優れた機械性能を備えているため,性能が予算の制約を上回る要求の高いアプリケーションでより高い価格を正当化します..
ステンレス鋼は,高品質の合金鋼の変種として,クロム濃度が10.5%を超えると腐食耐性があるため,医療機器に不可欠です.食品加工設備耐久性と衛生が重要な建築用途です
合金鋼は添加物含有量に基づいて2つのカテゴリーに分けられる.
低合金鋼 (添加物含有量は5%未満):例: 4140 鋼 (0.38-0.43% 炭素,クロムとモリブデン添加物) は,構造部品のバランスの取れた強度と強度を提供します.
高合金鋼 (添加物5%以上):例: M2 ツールの鋼は,切削ツールの極端な耐磨性のために,ヴォルフスタン (5.5-6.75%),モリブデン (4.5-5.5%) およびバナジウム (1.75-2.2%) を含んでいます.
密度は通常7.47-8.03g/cm3の範囲で,低合金型は鉄分量が高いためより密度が高い. 溶融点は,4140鋼の1416°Cから1,188-1まで大きく異なります.M2 ツール鋼の 232°C 組成の違いを反映する.
生産には複数の精密段階があります
- 原材料の選択 (鉄鉱石/リサイクルスクラップ+合金元素)
- 電気弧炉の溶融 (1,593°C以上)
- 汚れを除去するための精製 (AOD/VD方法)
- 精密合金添加
- 鋳造物
- 機械加工 (ローリング/鍛造)
- 熱処理 (焼却,消化,冷却)
合金鋼は,様々な産業において重要な役割を果たします.
- 高層ビルの構造要素
- 高ストレスの自動車部品 (クランクシャフト,カムシャフト)
- 精密歯車とベアリング
- 航空宇宙用機体
- 腐食性流体処理システム
- 極端な環境のための掘削装置
- 重荷用鉄道
- 医療用外科用道具
合金鋼は優れた性能を提供していますが 炭素鋼は 極端な性能が要求されない多くの構造アプリケーションで 経済的な選択のままです成功 する エンジニアリング プロジェクト に は,機械 的 な 必要 に 関する 慎重 な 評価 が 必要 です材料を選択する際には,環境条件とライフサイクルコストを考慮する必要があります.