Che cosa è d'acciaio?
L'acciaio è un vasto termine per le leghe del carbonio e del ferro. Il contenuto di carbonio (0,05% - 2% a peso) e l'aggiunta di altri elementi determinano la lega specifica dell'acciaio e delle sue proprietà materiali. Altri leganti includono il manganese, il silicio, il fosforo, lo zolfo e l'ossigeno. Il carbonio aumenta la durezza e la forza dell'acciaio, mentre altri elementi possono aggiungersi per migliorare la resistenza della corrosione o la fabbricabilità. Il contenuto del manganese è inoltre generalmente elevato (almeno 0,30% - 1,5%) ridurre la fragilità dell'acciaio e migliorare la sua forza.
La forza e la durezza dell'acciaio è una delle sue proprietà più popolari. È essi che fa adatto d'acciaio ad applicazioni del trasporto e della costruzione perché questo materiale può essere usato a lungo nell'ambito dei carichi pesanti e ripetuti. Alcune leghe d'acciaio, cioè varietà di acciaio inossidabile, sono resistenti alla corrosione, che opera loro la migliore scelta per le parti che lavorano negli ambienti estremi.
Tuttavia, questi forza e durezza inoltre prolungheranno l'usura dell'attrezzo di aumento e di tempo macchina. L'acciaio è un materiale ad alta densità, che lo rende troppo pesante in alcune applicazioni. Tuttavia, l'acciaio ha un ad alta resistenza al rapporto di peso, che è perché è uno dei metalli più comunemente usati nella fabbricazione.
Tipo di acciaio
Parliamo di molti tipi di acciai. Come l'acciaio, carbonio deve aggiungersi per rivestire di ferro. Tuttavia, il contenuto di carbonio sarà differente, con conseguente grandi cambiamenti nella sua prestazione. Il acciaio al carbonio generalmente si riferisce all'acciaio all'infuori di acciaio inossidabile ed è identificato dal grado di 4 cifre dell'acciaio. Più largamente, è il acciaio al carbonio d'acciaio e medio a basso tenore di carbonio o l'acciaio ad alto tenore di carbonio.
Acciaio a basso tenore di carbonio: contenuto di carbonio meno di 0,30% (a peso)
Acciaio al carbonio medio: 0,3 – 0,5% contenuti di carbonio
Acciaio ad alto tenore di carbonio: 0,6% e sopra
I leganti principali dell'acciaio sono rappresentati dalla prima cifra del grado a quattro cifre. Per esempio, tutto l'acciaio 1xxx, come 1018, userà il carbonio come il legante principale. l'acciaio 1018 contiene 0,14 – 0,20% carboni e una piccola quantità di fosforo, di zolfo e di manganese. Questa lega universale è comunemente usata lavorare le guarnizioni, le assi, gli ingranaggi ed i perni a macchina.
Facile elaborare il acciaio al carbonio è con riferimento al fosfatizzato a e ri fosfatizzato per rompere i chip nei più piccoli pezzi. Ciò impedisce i chip lunghi o grandi ottenere impigliata con lo strumento durante il taglio. Facile lavorare l'acciaio a macchina può accelerare il tempo di lavorazione, ma può ridurre la duttilità e la resistenza all'urto.
acciaio inossidabile
L'acciaio inossidabile contiene il carbonio, ma inoltre contiene il cromo di circa 11%, che aumenta la resistenza della corrosione del materiale. Più cromo significa meno ruggine! L'aggiunta di nichel può anche migliorare la resistenza alla ruggine e la resistenza alla trazione. Inoltre, l'acciaio inossidabile ha buona resistenza al calore ed è adatto a spazio aereo e ad altre applicazioni negli ambienti estremi.
Secondo il sistema cristallino di metallo, l'acciaio inossidabile può essere diviso in cinque tipi. Questi cinque tipi sono indurimento dell'austenite, della ferrite, della martensite, del duplex e della precipitazione. I gradi di acciaio inossidabile sono identificati da tre cifre invece di quattro cifre. Il primo numero rappresenta il sistema cristallino ed i leganti principali.
Per esempio, 300 serie dell'acciaio inossidabile sono lega di nichel austenitica del cromo. l'acciaio inossidabile 304 è il grado più comune, anche conosciuto come 18/8, perché ha il cromo di 18% e nichel di 8%. l'acciaio inossidabile 303 è una versione lavorante libera di acciaio inossidabile 304. L'aggiunta di zolfo riduce la sua resistenza della corrosione, in modo dal tipo 303 acciaio inossidabile è più probabile arrugginire a 304 dell'acciaio inossidabile.
L'acciaio inossidabile può essere utilizzato in una vasta gamma di industrie. Il tipo 316 acciaio inossidabile può essere usato per le componenti della valvola in attrezzatura medica quali le macchine e le condutture dopo l'elaborazione adeguata. l'acciaio inossidabile 316 inoltre è usato per l'elaborazione dei dadi - e - bulloni, molti di quale sono utilizzati nelle industrie automobilistiche aerospaziali e. l'acciaio inossidabile 303 è usato per gli ingranaggi, le assi ed altre parti necessari per gli aerei e le automobili.
acciaio per utensili dello scalpello
L'acciaio per utensili è usato per fabbricare gli strumenti per vari processi di fabbricazione, compreso la pressofusione, stampaggio ad iniezione, timbrante e tagliente. Ci sono molte leghe differenti dell'acciaio per utensili disponibili per le applicazioni differenti, ma tutti sono conosciuti per la loro durezza. Ciascuno di loro può resistere all'usura di molteplici usi (la muffa d'acciaio usata per lo stampaggio ad iniezione può resistere ad milione volte o a più dei materiali) ed ha resistenza ad alta temperatura.
Un'applicazione comune di acciaio per utensili è stampaggio ad iniezione, che è elaborato da CNC acciaio temperato per produrre le parti di produzione più di alta qualità. L'acciaio H13 è selezionato solitamente a causa della sua buona prestazione termica di affaticamento - la sue forza e durezza possono resistere all'esposizione a lungo termine alle temperature estreme. La muffa H13 è molto adatta a materiali avanzati dello stampaggio ad iniezione con la temperatura ad elevato punto di fusione, perché fornisce la vita più lunga della muffa che altri acciai – 500000 - 1 milione volte. Allo stesso tempo, S136 è acciaio inossidabile e la vita dello stampo supera un milione di volte. Questo materiale può essere lucidato all'più ad alto livello ed essere usato per le applicazioni speciali delle parti che richiedono l'alta chiarezza ottica.
Trattamento d'acciaio
Alcune delle proprietà più utili dell'acciaio vengono dai punti d'elaborazione e lavoranti supplementari. Questi metodi possono essere effettuati prima dell'elaborazione per cambiare le proprietà dell'acciaio e per rendere l'acciaio più facile elaborare. Ricordi prego che indurendo i materiali prima che lavorare prolunghi l'usura dell'attrezzo di aumento e di tempo macchina, ma l'acciaio può essere elaborato dopo avere lavorato per aumentare la forza o la durezza del prodotto finito. Cioè, è importante prevedere tutto il trattamento previsto che dovete applicarti per raggiungere le proprietà necessarie per le vostre parti.
trattamento termico
Il trattamento termico si riferisce a vari processi che comprendono manipolando la temperatura dell'acciaio per cambiare le sue proprietà materiali. Un esempio è temprare, che è usata per ridurre la duttilità di aumento e di durezza, rendente l'acciaio più facile elaborare. Il processo di tempera riscalda lentamente l'acciaio alla temperatura desiderata e lo tiene per un periodo. Il tempo e la temperatura richiesti dipendono dalla lega e dalla diminuzione specifiche con l'aumento del contenuto di carbonio. Per concludere, il metallo è raffreddato lentamente nella fornace o è circondato da materiale isolante.
La normalizzazione del trattamento termico può eliminare lo sforzo interno nell'acciaio mentre mantiene più ad alta resistenza e durezza di quanto l'acciaio temprato. Durante la normalizzazione, l'acciaio è riscaldato ad una temperatura elevata e poi ad un'aria raffreddate per ottenere il più alta durezza.
L'acciaio estiguuto è un altro processo di trattamento termico. Lo avete indovinato, indurite d'acciaio. Inoltre aumenta la forza, ma inoltre rende il materiale più fragile. Il processo d'indurimento consiste di lentamente riscaldare l'acciaio, inzupparlo alla temperatura elevata e poi rapidamente raffreddare l'acciaio nella soluzione dell'acqua, del petrolio o della salamoia.
Per concludere, temperando il processo di trattamento termico è adottato per ridurre la fragilità dell'acciaio estiguuto. L'acciaio temperato è quasi identico alla normalizzazione: riscaldilo lentamente ad una temperatura selezionata e poi ventili per raffreddare l'acciaio. La differenza è che la temperatura di rinvenimento è più bassa di altri processi, che riduce la fragilità e la durezza dell'acciaio temperato.
Indurimento della precipitazione
L'indurimento della precipitazione migliora il carico di snervamento dell'acciaio. Alcuni gradi di acciaio inossidabile possono contenere i gradi di pH nei loro nomi, in modo da significa che hanno precipitazione che indurisce le caratteristiche. La differenza principale fra precipitazione che indurisce gli acciai è che contengono gli elementi supplementari: rame, alluminio, fosforo o titanio. Ci sono molte leghe differenti. Per attivare la precipitazione che indurisce la proprietà, l'acciaio è formato nella forma finale e poi è sottoposto al trattamento di invecchiamento. I calori di processo di indurimento invecchiare il materiale a lungo per precipitare gli elementi aggiunti e per formare le particelle solide con differenti dimensioni, così migliorando la forza del materiale.
17-4PH (anche conosciuto come acciaio 630) è un esempio comune della precipitazione di acciaio inossidabile che indurisce i gradi. La lega contiene il cromo di 17% ed il nichel di 4% ed il rame di 4%, che contribuisce all'indurimento della precipitazione. dovuto durezza aumentata, forza ed alta resistenza della corrosione, 17-4PH è usato per le piattaforme dell'ELIPORTO, le palette della turbina ed i tamburi delle scorie nucleari.
Lavorazione a freddo
Le proprietà dell'acciaio possono anche essere cambiate senza applicare un gran numero di calore. Per esempio, il freddo ha funzionato l'acciaio è reso più forte tramite un processo di incrudimento. L'incrudimento accade quando il metallo di plastica è deformato. Ciò può essere raggiunta martellando, rotolando o estraendo il metallo. Durante lavorare, se lo strumento o il pezzo in lavorazione è surriscaldato, l'incrudimento può anche accadere casualmente. La lavorazione a freddo può anche migliorare la fabbricabilità dell'acciaio. L'acciaio a basso tenore di carbonio è molto adatto a lavorazione a freddo.
Precauzioni per progettazione della struttura d'acciaio
Nel progettare le parti d'acciaio, è importante ricordare le caratteristiche uniche del materiale. Renderlo ben adattato alle caratteristiche della vostra applicazione può richiedere la considerazione supplementare di progettazione fabbricante (DFM).
dovuto la durezza del materiale, prende più lungamente all'acciaio di processo che altri materiali più molli come di alluminio o d'ottone. Dovete usare le regolazioni corrette della macchina per ottimizzare la qualità lavorante e per minimizzare l'usura dell'attrezzo. Infatti, questo significa la velocità di rotazione del mandrino e la velocità di avanzamento più lente per proteggere le vostre parti e muffe.
Anche se non fate l'elaborazione, dovreste ancora valutare il tipo d'acciaio adatto a vostro progetto, non solo la durezza e la forza, ma anche la differenza nella fabbricabilità. Per esempio, il tempo di lavorazione di acciaio inossidabile è circa due volte quello del acciaio al carbonio. Nel decidere dei gradi differenti, dovreste anche considerare quali proprietà sono il più prioritario e che le leghe d'acciaio sono facili da ottenere. I gradi comunemente usati, come 304 o 316 inossidabili, hanno una più vasta gamma di dimensioni di riserva per scegliere da e richiedere meno tempo di trovare ed acquistare.