abstrakt
Stahl ist eine Legierung aus Eisen und C (Kohlenstoff), Si (Silizium), Mn (Mangan), P (Phosphor), S (Schwefel) und einer kleinen Menge anderer Elemente. Neben Fe (Eisen) spielt der C-Gehalt eine große Rolle für die mechanischen Eigenschaften von Stahl. Es ist der wichtigste und am weitesten verbreitete Metallwerkstoff im Maschinenbau.
Eisenmetalle und Nichteisenmetalle
Eisen Metalle
Der Begriff „Eisenmetall“ bezieht sich auf alle Eisenmetalle (Eisen und Eisenlegierungen) wie Stahl, Roheisen, Eisenlegierungen, Gusseisen usw. Stahl und Roheisen sind Legierungen auf Eisenbasis mit Kohlenstoff als Hauptelement. Sie werden zusammenfassend als Eisen-Kohlenstoff-Legierungen bezeichnet.
Unter Roheisen versteht man ein Produkt, das durch das Schmelzen von Eisenerz in einem Hochofen hergestellt wird und hauptsächlich zum Schmelzen von Stahl und zur Herstellung von Gussteilen verwendet wird.
Das gegossene Roheisen wird in einem Eisenschmelzofen geschmolzen, um Gusseisen (flüssige Eisen-Kohlenstoff-Legierung mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 2,11 %) zu erhalten, und das flüssige Gusseisen wird in einen Guss gegossen. So entstanden Gusseisenteile.
Ferrolegierung ist eine Legierung aus Eisen und Silizium, Mangan, Chrom, Titan und anderen Elementen. Ferrolegierungen sind einer der Rohstoffe für die Stahlherstellung. Es wird als Desoxidationsmittel und Legierungselementzusatz für Stahl bei der Stahlherstellung verwendet.
Eisen-Kohlenstoff-Legierungen mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 2,11 % werden als Stahl bezeichnet. Stahl wird gewonnen, indem Roheisen in einen Stahlofen gegeben und nach einem bestimmten Verfahren geschmolzen wird. Zu den Stahlprodukten gehören Stahlbarren, Stranggussknüppel und der Direktguss verschiedener Stahlgussteile. Unter Stahl versteht man im Allgemeinen Stahl, der zu verschiedenen Stahlprodukten gewalzt wird.
Eisenmetalle sind aufgrund ihres Eisengehalts magnetisch, stark und hart. Diese Materialien werden häufig beim Bau von Häusern, großen Rohren, Industriebehältern und in technischen Anwendungen verwendet. Eisenmetalle enthalten außerdem große Mengen an Kohlenstoff und sind daher in feuchten Umgebungen anfälliger für Rost (mit Ausnahme von Edelstahl, der einen hohen Chromgehalt aufweist, und Schmiedeeisen, das einen hohen Gehalt an reinem Eisen aufweist).
Diese Metalle sind im Allgemeinen solide und langlebig, was sie im Bau- und Ingenieurwesen nützlich macht. Große Bauwerke wie Wolkenkratzer und Brücken enthalten Eisenmetalle. Darüber hinaus finden sich Eisenmetalle in Behältern, Industrierohren, Autos, Eisenbahnschienen und Haushaltsgeräten.
Nichteisenmetalle
Nichteisenmetalle beziehen sich auf andere Metalle und Legierungen als Eisenmetalle, wie etwa Kupfer, Zinn, Blei, Zink, Aluminium, Messing, Bronze, Aluminiumlegierungen und Lagerlegierungen. Darüber hinaus werden in der Industrie auch Chrom, Nickel, Mangan, Molybdän, Kobalt, Vanadium, Wolfram, Titan usw. verwendet. Diese Metalle werden hauptsächlich als Legierungszusätze verwendet, um die Eigenschaften des Metalls zu verbessern. Unter ihnen werden hauptsächlich Wolfram, Titan, Molybdän usw. zur Herstellung von Hartmetall für Schneidwerkzeuge verwendet.
Die oben genannten Nichteisenmetalle werden neben Edelmetallen wie Platin, Gold, Silber usw. und seltenen Metallen, einschließlich radioaktivem Uran, Radium usw., als Industriemetalle bezeichnet.
Im Gegensatz zu Eisenmetallen sind diese Legierungen duktil und leichter und eignen sich daher für Branchen, in denen Festigkeit erforderlich ist, aber Gewichtsbeschränkungen eingehalten werden, beispielsweise in der Luft- und Raumfahrtindustrie.
Rostfrei
Draht
Kann
Gold
Dieses Material hat unterschiedliche Eigenschaften und ist hauptsächlich ein reines Metall oder eine Legierung ohne Eisen. Magnetisch sind sie meist nicht magnetisch. Neben Nichteisenmetallen wie Aluminium, Kupfer, Blei, Zink und Zinn sind auch Edelmetalle wie Gold, Silber usw. enthalten, die meist zu Zierzwecken verwendet werden.Nichteisenmetalle werden heute im Bauwesen zur Herstellung von Werkzeugen, Kabeln, Fahrzeugmotoren, Rohren, Behältern und sogar Geschirr verwendet.
Roheisen, Stahl und Schmiedeeisen
über Stahl
Stahl ist ein Legierungsmaterial mit Eisen als Hauptelement, einem Kohlenstoffgehalt im Allgemeinen unter 2 % und anderen Elementen. Der Kohlenstoffgehalt in Chromstahl kann mehr als 2 % betragen, aber 2 % ist normalerweise die Trennlinie zwischen Stahl und Gusseisen. Streng genommen handelt es sich bei Stahl um eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,0218 % und 2,11 %. Im Allgemeinen nennen wir es Stahl zusammen mit Eisen. Um seine Zähigkeit und Plastizität zu gewährleisten, beträgt der Kohlenstoffgehalt im Allgemeinen nicht mehr als 1,7 %. Neben Eisen und Kohlenstoff gehören zu den Hauptelementen von Stahl Silizium, Mangan, Schwefel, Phosphor usw. Weitere Bestandteile werden zur Differenzierung der Stahleigenschaften verwendet.
|
Kohlenstoff (C) |
kommt in allen Stählen vor und ist das wichtigste Härtungselement, das zur Erhöhung der Festigkeit des Stahls beiträgt. |
|
Chrom (Cr) |
erhöht die Verschleißfestigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit. Als Edelstahl gilt das Metall mit einem Chromgehalt von mehr als 13 %. |
|
Mangan (Mn) |
ist ein wichtiges austenitstabilisierendes Element, das zur Bildung von Texturstrukturen beiträgt, die Robustheit und Festigkeit sowie die Verschleißfestigkeit erhöht. |
|
Molybdän (Mo) |
gilt als Karbonisierungsmittel. Es verhindert, dass Stahl spröde wird, und erhält die Festigkeit des Stahls bei hohen Temperaturen. |
|
Nickel (Ni) |
Behält Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Zähigkeit bei. |
|
Silizium (Si) |
hilft beim Kraftaufbau. Silizium wird wie Mangan bei der Herstellung von Stahl verwendet, um dessen Festigkeit zu erhalten. |
|
Wolfram (W) |
erhöht die Verschleißfestigkeit. Zur Herstellung von Schnellarbeitsstahl wird Wolfram mit Chrom oder Mangan in geeigneten Anteilen gemischt. |
|
Vanadium (V) |
verbessert die Verschleißfestigkeit und Duktilität. |
|
Phosphor (P) |
ist ein schädliches Element, das die Plastizität und Zähigkeit von Stahl verringert und Kaltsprödigkeit verursacht. Es kann die Festigkeit von Stahl deutlich erhöhen und die Stabilität gegenüber atmosphärischer Korrosion verbessern. Der Inhalt sollte auf weniger als 0,05 % begrenzt sein. |
|
Schwefel (S) |
Normalerweise ist Schwefel ein schädliches Element, das die Heißsprödigkeit des Stahls erhöht, und der Gehalt sollte auf weniger als {{0}}.05 % begrenzt werden. Allerdings hat Automatenstahl einen hohen Schwefelgehalt, der 0,08 % bis 0,40 % erreichen kann. |
Abteilungen
Weicher Stahl lässt sich problemlos in verschiedenen Bearbeitungen wie Schmieden, Schweißen und Schneiden verarbeiten und wird häufig zur Herstellung von Ketten, Nieten, Bolzen, Wellen usw. verwendet.
Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt umfasst beruhigten Stahl (beruhigter Stahl bezieht sich auf vollständig desoxidierten Stahl, d. h. der Massenanteil an Sauerstoff überschreitet nicht {{0}}.01 %, normalerweise zwischen {{7} },002 % und 0,003 %), halbberuhigter Stahl, Siedestahl und andere Produkte. Neben Kohlenstoff enthält es auch eine geringe Menge Mangan (0,70 % ~ 1,20 %). Es verfügt über eine hervorragende Wärmeverarbeitungs- und Schneidleistung, die Schweißleistung ist jedoch schlecht.
Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt wird oft als Werkzeugstahl bezeichnet und sein Kohlenstoffgehalt liegt zwischen mehr als {{0}},60 % und 1,70 %. Hämmer, Brechstangen usw. bestehen aus Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,75 %; Schneidwerkzeuge wie Bohrer, Reibahlen usw. bestehen aus Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,90 % bis 1,{9}} %.Darüber hinaus werden Eisen-Kohlenstoff-Legierungen mit einem Kohlenstoffgehalt von 2,1 % bis 4,5 % im Allgemeinen als Gusseisen bezeichnet.
