10 Proprietățile mecanice și fizice ale oțelului

proprietățile mecanice și fizice ale oțelului ele pot varia enorm în funcție de compoziția și procentul de impurități (cum ar fi fosforul sau sulful).

Astfel, atunci când se dorește a se obține proprietăți mecanice și fizice îmbunătățite față de alte, oțelul poate fi aliat cu crom, cobalt, cupru, molibden, nichel, azot, seleniu, tantal, titan, wolfram sau vanadiu.

Compoziția și proprietățile oțelului variază foarte mult. Oțelul are în general un conținut de carbon mai mic decât cel din fier și un număr mai mic de impurități decât cele din alte metale.

În general, proprietățile fizice, cum ar fi densitatea, conductivitatea electrică și termică, nu variază foarte mult de la un aliaj la altul.

Cu toate acestea, proprietățile mecanice, cum ar fi rezistența, ductilitatea și duritatea, depind în mare măsură de tipul aliajului și de compoziția oțelului.

Principalele proprietăți mecanice ale oțelului

1- Plasticitate

Este abilitatea oțelului de a-și păstra forma după ce a fost supus unui efort. Oțelurile aliate cu procente mici de carbon sunt mai plastice.

2 Fragilitate

Fragilitatea este ușurința cu care oțelul poate fi rupt atunci când este supus unui efort. Atunci când oțelul este aliat, cu un procent ridicat de carbon, acesta tinde să fie mai fragil.

3 - Malleabilitate

Malleabilitatea este instalația care are oțelul care urmează să fie laminat. În acest fel, unele aliaje din oțel inoxidabil tind să fie mai maleabile decât altele.

4- Duritate

Duritatea este rezistența care se opune unui metal la agenți abrazivi. Cu cât este mai mult carbon adăugat la un aliaj de oțel, cu atât va fi mai greu (Kailas, s.f.)

5- Tenacitate

Tenacitatea este conceptul care denotă capacitatea oțelului de a rezista la aplicarea unei forțe externe fără rupere.

În cazul oțelului cu o concentrație medie de carbon, tenacitatea tinde să fie mai mare (Capitolul 6. Proprietățile mecanice ale metalelor, 2004).

Principalele proprietăți fizice ale oțelului

1 Corp

Acestea includ proprietățile legate de greutatea oțelului, volumul, masa și densitatea acestuia.

2- Termic

Acesta se referă la trei aspecte fundamentale ale temperaturii capacității oțelului de conducere (de conducere), potențialul de transfer de căldură (convecție) și capacitatea sa de a emana în razele infraroșii de mijloc (radiatii).

3- Electric

Acestea se referă la capacitatea oțelului de a efectua curent electric.

4- Optica

Aceste proprietăți în cazul oțelului denotă capacitatea sa de a reflecta lumina sau de a emite luminozitate. În măsura în care oțelul inoxidabil este aliat cu un procent mai mare de aluminiu, vor avea proprietăți optice mai bune.

5- Magnetice

Se referă la capacitatea oțelului de a fi indusă sau de a induce un câmp electromagnetic.

Cu cât este mai mare procentul de fier din aliajul de oțel, cu atât este mai mare capacitatea de a acționa ca un magnet (Sandhyarani, 2016).

Tipuri de oțel

Diferite tipuri de oțel sunt produse în funcție de aplicarea lor, prin urmare, proprietățile mecanice și fizice ale acestor tipuri de oțel trebuie să fie diferite.

Astfel, ei au creat diverse scale de evaluare din oțel în funcție de proprietățile lor (elasticitate, densitate, cu un punct de topire, conductivitate termică, rezistență, duritate, etc.).

Pentru fabricarea diferitelor tipuri de oțel, producătorii folosesc diferite concentrații de alte metale pentru a produce aliaje.

Procesul de producție și modul de lucru al oțelului exercită o influență semnificativă asupra produsului final obținut.

Potrivit Institutului American de fier și oțel (AISI pentru acronimul în limba engleză), din oțel pot fi clasificate în patru grupe principale, în funcție de compoziția chimică a acestora:

• Oțel carbon
• Oțel aliat
• Sticlă inoxidabilă
• Oțel pentru scule

Proprietăți ale oțelului carbon

Oțelul carbonic este derivat din aliajul dintre fier și carbon. Prin modificarea procentului de carbon, este posibil să se producă oțeluri cu calități diferite. În general, cu cât este mai mare procentul de cărbune, cu atât va fi mai rezistent și rigid oțelul.

Oțelul cu un procent redus de cărbune este cunoscut pe piață ca fier forjat. Acest tip de oțel este ușor de manevrat deoarece este foarte plastic.

Din acest motiv, este utilizat pe scară largă pentru a produce grile, aplicații decorative sau stâlpi de lampă.

Oțelul cu un conținut mediu de carbon este foarte tenac, motiv pentru care este folosit pentru a face poduri sau părți structurale capabile să suporte sarcini enorme.

La rândul său, oțelul cu un conținut ridicat de carbon este utilizat pentru a realiza cabluri. Atunci când procentul de cărbune este mai mare decât cel al fierului, vorbim despre fierul topit, care este folosit pentru a produce vase și alte tipuri de articole.

Deși acest ultim tip de oțel este destul de greu, este foarte fragil (Materiale, 2014).

Proprietăți ale oțelului aliat

Oțelul aliat este unul fabricat cu un procent mic de unul sau mai multe metale, altele decât fierul.

Aceste metale adăugate la aliaj au capacitatea de a schimba proprietățile oțelului.

De exemplu, oțelul realizat cu fier, crom și nichel are ca rezultat oțel inoxidabil. Atunci când aluminiul este adăugat la acest aliaj, rezultatul este mai maleabil și uniform în aparență.

Atunci când se adaugă aliaje de mangan, pot obține rezistență și duritate excepționale.

Proprietăți ale oțelului inoxidabil

Oțelul inoxidabil conține între 10 și 20% crom, factor care îi permite să fie foarte rezistent la coroziune și oxidare.

Atunci când oțelul conține 11% crom, este de aproximativ 200 de ori mai rezistent la coroziune decât oțelul care nu conține crom. Există trei grupe de oțel inoxidabil:

Oțel austenitic: este cea care are o concentrație mai mare de crom și un procent mic de nichel și carbon.

Este frecvent utilizat pentru prelucrarea produselor alimentare și a țevilor. Este ușor de recunoscut, pentru că nu este magnetic.

Oțel ferit: este tipul de oțel care conține aproximativ 15% crom, dar numai câteva urme de cărbune și alte metale, cum ar fi molibden, aluminiu sau titan.

Acest tip de oțel este magnetic, foarte dur și rezistent. Poate fi întărită când se lucrează la rece.

Oțel martensitic: este una care conține cantități moderate de crom, nichel și carbon. Este foarte magnetică și poate fi tratată la temperaturi ridicate.

Oțelul martensitic este folosit în mod obișnuit pentru a produce unelte de tăiere, cum ar fi cuțitele și echipamentul chirurgical.

Proprietăți ale oțelului

Oțelul de scule este foarte durabil, rezistent la temperatură și cu o duritate destul de ridicată.

Conține tungsten, molibden, cobalt și vanadiu. Este cel folosit pentru a face burghie (Bell, 2017).

referințe

1. Bell, T. (17 martie 2017). Adus de la care sunt tipurile și proprietățile oțelurilor: thebalance.com.
2. Capitolul 6. Proprietățile mecanice ale metalelor. (2004). Obținut din proprietățile mecanice ale metalelor: virginia.edu.
3. Guru, W. (2017). Weld Guru Extras din Ghid pentru proprietățile mecanice ale metalelor: weldguru.com.
4. Kailas, S. V. (s.f.). Capitolul 4. Proprietățile mecanice ale metalelor. Adus de la știința materialelor: nptel.ac.in.
5. Matter, T. (august 2002). Problema totală Adus de la proprietățile mecanice ale metalelor: totalmateria.com.
6. Materiale, A. (2 decembrie 2014). Obținut din PROPRIETĂȚI MECANICE ȘI FIZICE: worldstainless.org.
7. Sandhyarani, N. (4 august 2016). Adus de la proprietățile fizice ale oțelului: buzzle.com.