In de bouw, de industrie en sommige landbouwgebieden kan men het actieve gebruik van metalen producten waarnemen. Bovendien vertoont hetzelfde metaal, afhankelijk van het toepassingsgebied, verschillende technische en operationele eigenschappen. Dit kan worden verklaard door dopingprocessen. Een technologische procedure waarbij het basiswerkstuk nieuwe kwaliteiten verwerft of verbetert volgens bestaande kenmerken. Dit wordt mogelijk gemaakt door actieve elementen, waarvan de legeringseigenschappen leiden tot chemische en fysische processen die de metaalstructuur veranderen.
Belangrijkste legeringselementen
Koolstof heeft een grote maar ambigue waarde in legeringsprocessen. Enerzijds draagt de concentratie ervan in de metaalstructuur van ongeveer 1,2% bij tot een toename van de sterkte, hardheid en koude brosheid, en anderzijds vermindert het ook de thermische geleidbaarheid en dichtheid van het materiaal. Maar zelfs dit is niet het belangrijkste. Zoals alle legeringselementen wordt het toegevoegd tijdens technologische verwerking onder sterke temperatuurinvloed. Niet alle onzuiverheden en actieve componenten blijven echter in de structuur achter na voltooiing van de operatie. Alleen koolstof kan in het metaal blijvenen afhankelijk van de vereiste eigenschappen van het eindproduct, beslissen technologen of ze het metaal willen verfijnen of zijn huidige kwaliteiten behouden. Dat wil zeggen, ze variëren het koolstofgeh alte door een speciale legeringsbewerking.
Ook silicium en mangaan kunnen worden toegevoegd aan de lijst met basislegeringselementen. De eerste wordt in een minimaal percentage (niet meer dan 0,4%) in de doelstructuur ingebracht en heeft geen speciaal effect op de verandering in de kwaliteit van het werkstuk. Niettemin is deze component, net als mangaan, essentieel als deoxiderende en bindende stof. Deze eigenschappen van legeringselementen bepalen de fundamentele integriteit van de structuur, die het, zelfs tijdens het legeren, mogelijk maakt om andere, reeds actieve elementen en onzuiverheden organisch waar te nemen.
Extra legeringselementen
Deze groep elementen omvat meestal titanium, molybdeen, boor, vanadium, enz. De meest prominente vertegenwoordiger van deze schakel is molybdeen, dat vaker wordt gebruikt in chroomstaal. In het bijzonder wordt met zijn hulp de hardbaarheid van het metaal verhoogd en wordt ook de koude-brosheidsdrempel verlaagd. Nuttig voor het bouwen van staalsoorten en het gebruik van molybdeencomponenten. Dit zijn effectieve legeringselementen in staal die dynamische en statische sterkte aan metalen geven en tegelijkertijd de risico's van interne oxidatie elimineren. Wat titanium betreft, het wordt niet vaak gebruikt en voor slechts één taak: het malen van structurele korrels in chroom-mangaanlegeringen. Supplementen kunnen ook gericht worden genoemdcalcium en lood. Ze worden gebruikt voor metalen plano's, die vervolgens worden onderworpen aan snijbewerkingen.
Classificaties van legeringselementen
Naast de zeer voorwaardelijke verdeling van legeringselementen in hoofd- en hulpstoffen, worden ook andere, nauwkeurigere tekenen van verschil gebruikt. Bijvoorbeeld, volgens de mechanica van de impact op de eigenschappen van legeringen en staal, worden elementen onderverdeeld in drie categorieën:
- Beïnvloeding om carbiden te vormen.
- Met polymorfe transformaties.
- Met de vorming van intermetallische verbindingen.
Het is belangrijk om te bedenken dat in elk van de drie gevallen de invloed van legeringselementen op de eigenschappen van intermetallische verbindingen ook afhangt van vreemde onzuiverheden. Zo kan de concentratie van dezelfde koolstof of ijzer een waarde hebben. Er is ook een classificatie van reeds elementen van polymorfe transformatie volgens de aard van de impact. In het bijzonder worden elementen onderscheiden die de aanwezigheid van gelegeerd ferriet in de legering mogelijk maken, evenals hun analogen, die bijdragen aan de stabilisatie van het optimale austenietgeh alte, ongeacht de temperatuur.
Effect van legering op legeringen en staal
Er zijn verschillende manieren waarop de kwaliteitskenmerken van staal kunnen worden verbeterd. Allereerst zijn dit fysieke eigenschappen die de technische hulpbron van het materiaal bepalen. Legering in dit onderdeel stelt u in staat om de sterkte, ductiliteit, hardbaarheid en hardheid te vergroten. Andere richting positiefinvloed van legeringselementen is het verbeteren van de beschermende eigenschappen. In dit verband is het de moeite waard om de slagvastheid, rode hardheid, hittebestendigheid en een hoge drempel van corrosieschade te benadrukken. Voor sommige toepassingen worden ook metalen bereid rekening houdend met elektrochemische eigenschappen. In dit geval kunnen legeringselementen worden gebruikt om de elektrische en thermische geleidbaarheid, oxidatieweerstand, magnetische permeabiliteit, enz. te verhogen.
Kenmerken van de invloed van schadelijke onzuiverheden
Typische vertegenwoordigers van schadelijke onzuiverheden zijn fosfor en zwavel. Wat betreft fosfor, in combinatie met ijzer, is het in staat om brosse korrels te vormen die behouden blijven na het legeren. Als gevolg hiervan verliest de resulterende legering een hoge mate van dichtheid en is ook begiftigd met brosheid. De combinatie met koolstof geeft echter ook een positieve eigenschap, waardoor het spaanafscheidingsproces wordt verbeterd. Deze kwaliteit vergemakkelijkt de bewerkingsprocessen. Zwavel is op zijn beurt een nog gevaarlijkere stof. Als de invloed van legeringselementen op staal als geheel bedoeld is om de weerstand van het materiaal tegen invloeden van buitenaf te verbeteren, dan egaliseert dit mengsel deze groep eigenschappen. De hoge concentratie in de structuur leidt bijvoorbeeld tot een toename van de slijtage, een afname van de weerstand tegen metaalmoeheid en een minimalisering van de corrosieweerstand.
Legeringstechnologie
Meestal wordt legeren uitgevoerd in het kader van metallurgische productie en vertegenwoordigt de introductie van extrahierboven besproken elementen. Als gevolg van warmtebehandeling treden chemische en fysische processen van het samenvoegen van afzonderlijke stoffen op, evenals vervormingen in de structuur. Legeringselementen maken het dus mogelijk om de kwaliteit van metallurgische producten te verbeteren.
Conclusie
Legeren is een complex technologisch proces om de eigenschappen van een metaal te veranderen. De complexiteit ervan ligt voornamelijk in de primaire selectie van optimale recepten om de gewenste set werkstukeigenschappen te bereiken. Zoals reeds vermeld, is de invloed van legeringselementen divers en dubbelzinnig. Dezelfde component van het actieve additief kan bijvoorbeeld tegelijkertijd de sterkte van het metaal verbeteren en de thermische geleidbaarheid ervan verminderen. De taak van technologen is om winnende combinaties van elementen te ontwikkelen die een metalen onderdeel of structuur het meest acceptabel maken in termen van zijn kwaliteiten in termen van gebruik voor specifieke doeleinden.
