Efeito dos Elementos Químicos nas Propriedades da Placa de Aço
A liga ferro-carbono com teor de carbono inferior a 2,11% é chamada de aço.Além de componentes químicos como ferro (Fe) e carbono (C), o aço também contém uma pequena quantidade de silício (Si), manganês (Mn), fósforo (P), enxofre (S), oxigênio (O), nitrogênio ( N), nióbio (Nb) e titânio (Ti) A influência dos elementos químicos comuns nas propriedades do aço é a seguinte:
1. Carbono (C): Com o aumento do teor de carbono no aço, o limite de escoamento e a resistência à tração aumentam, mas a plasticidade e a resistência ao impacto diminuem;No entanto, quando o teor de carbono excede 0,23%, a capacidade de soldagem do aço se deteriora.Portanto, o teor de carbono do aço estrutural de baixa liga usado para soldagem geralmente não excede 0,20%.O aumento do teor de carbono também reduzirá a resistência à corrosão atmosférica do aço, e o aço de alto carbono é fácil de corroer ao ar livre.Além disso, o carbono pode aumentar a fragilidade ao frio e a sensibilidade ao envelhecimento do aço.
2. Silício (Si): O silício é um forte desoxidante no processo de fabricação do aço, e o teor de silício no aço morto é geralmente de 0,12% a 0,37%.Se o teor de silício no aço exceder 0,50%, o silício é chamado de elemento de liga.O silício pode melhorar significativamente o limite elástico, a resistência ao escoamento e a resistência à tração do aço, e é amplamente utilizado como aço para molas.A adição de 1,0-1,2% de silício ao aço estrutural temperado e revenido pode aumentar a resistência em 15-20%.Combinado com silício, molibdênio, tungstênio e cromo, pode melhorar a resistência à corrosão e à oxidação e pode ser usado para fabricar aço resistente ao calor.O aço de baixo carbono contendo 1,0-4,0% de silício, com permeabilidade magnética extremamente alta, é usado como aço elétrico na indústria elétrica.O aumento do teor de silício reduzirá a capacidade de soldagem do aço.
3. Manganês (Mn): O manganês é um bom desoxidante e dessulfurante.Geralmente, o aço contém 0,30-0,50% de manganês.Quando mais de 0,70% de manganês é adicionado ao aço carbono, é chamado de "aço manganês".Comparado com o aço comum, ele não apenas possui tenacidade suficiente, mas também possui maior resistência e dureza, o que melhora a capacidade de endurecimento e a capacidade de trabalho a quente do aço.O aço contendo 11-14% de manganês tem resistência ao desgaste extremamente alta e é frequentemente usado em caçambas de escavadeiras, revestimentos de moinhos de bolas, etc. Com o aumento do teor de manganês, a resistência à corrosão do aço é enfraquecida e o desempenho de soldagem é reduzido.
4. Fósforo (P): De um modo geral, o fósforo é um elemento nocivo no aço, que melhora a resistência do aço, mas reduz a plasticidade e tenacidade do aço, aumenta a fragilidade a frio do aço e deteriora o desempenho de soldagem e desempenho de dobra a frio .Portanto, geralmente é necessário que o teor de fósforo no aço seja inferior a 0,045% e a exigência de aço de alta qualidade seja menor.
5. Enxofre (S): O enxofre também é um elemento nocivo em circunstâncias normais.Torna o aço quebradiço a quente, reduz a ductilidade e a tenacidade do aço e causa rachaduras durante o forjamento e a laminação.O enxofre também é prejudicial ao desempenho da soldagem e reduz a resistência à corrosão.Portanto, o teor de enxofre é geralmente inferior a 0,055% e o de aço de alta qualidade é inferior a 0,040%.A adição de 0,08-0,20% de enxofre ao aço pode melhorar a usinabilidade, que geralmente é chamada de aço de corte livre.
6. Alumínio (Al): O alumínio é um desoxidante comumente usado em aço.Adicionar uma pequena quantidade de alumínio ao aço pode refinar o tamanho do grão e melhorar a resistência ao impacto;O alumínio também tem resistência à oxidação e resistência à corrosão.A combinação de alumínio com cromo e silício pode melhorar significativamente o desempenho de descascamento em alta temperatura e a resistência à corrosão em alta temperatura do aço.A desvantagem do alumínio é que ele afeta o desempenho de trabalho a quente, o desempenho de soldagem e o desempenho de corte do aço.
7. Oxigênio (O) e nitrogênio (N): O oxigênio e o nitrogênio são elementos nocivos que podem entrar do gás do forno quando o metal é fundido.O oxigênio pode tornar o aço quebradiço e seu efeito é mais severo que o do enxofre.O nitrogênio pode tornar a fragilidade do aço a frio semelhante à do fósforo.O efeito de envelhecimento do nitrogênio pode aumentar a dureza e resistência do aço, mas diminuir a ductilidade e tenacidade, especialmente no caso de envelhecimento por deformação.
8. Nióbio (Nb), vanádio (V) e titânio (Ti): Nióbio, vanádio e titânio são todos elementos de refino de grãos.A adição adequada desses elementos pode melhorar a estrutura do aço, refinar o grão e melhorar significativamente a resistência e a tenacidade do aço.
