Untuk meningkatkan dan meningkatkan beberapa sifat daribajadan membuatnya memperoleh beberapa sifat khusus yang sengaja ditambahkan unsur dalam proses peleburan yang disebut unsur paduan.Unsur paduan umum adalah kromium, nikel, molibdenum, tungsten, vanadium, titanium, niobium, zirkonium, kobalt, silikon, mangan, aluminium, tembaga, boron, tanah jarang dan sebagainya.Fosfor, belerang, dan nitrogen juga bertindak sebagai paduan dalam beberapa kasus.
(1) Kromium (Cr)
Kromium dapat meningkatkan kekerasan baja dan memiliki efek pengerasan sekunder, dapat meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus baja karbon tanpa membuat baja rapuh.Ketika konten melebihi 12%, baja memiliki ketahanan oksidasi dan ketahanan korosi yang baik pada suhu tinggi, dan juga meningkatkan kekuatan termal baja.Kromium adalah elemen paduan utama dari baja tahan asam stainless steel dan baja tahan panas.
Kromium dapat meningkatkan kekuatan dan kekerasan baja karbon dalam keadaan rolling dan mengurangi perpanjangan dan penyusutan penampang.Ketika kandungan kromium melebihi 15%, kekuatan dan kekerasan akan berkurang, dan perpanjangan dan penyusutan bagian akan meningkat.Bagian yang mengandung baja kromium mudah untuk mendapatkan kualitas pemesinan permukaan yang lebih tinggi dengan menggiling.
Peran utama kromium dalam struktur temper adalah untuk meningkatkan hardenability, sehingga baja setelah pendinginan dan temper memiliki sifat mekanik komprehensif yang lebih baik, dalam baja karburasi juga dapat membentuk kromium karbida, sehingga dapat meningkatkan ketahanan aus permukaan material. .
Baja pegas yang mengandung kromium tidak mudah mengalami dekarbonisasi selama perlakuan panas.Kromium dapat meningkatkan ketahanan aus, kekerasan dan kekerasan baja perkakas, dan memiliki stabilitas temper yang baik.Kromium dapat meningkatkan ketahanan oksidasi, ketahanan dan kekuatan paduan elektrotermal.
(2) Nikel
Nikel memperkuat ferit dan memurnikan perlit dalam baja, efek keseluruhannya adalah meningkatkan kekuatan, tetapi tidak berpengaruh signifikan pada plastisitas.Secara umum, sejumlah nikel dapat meningkatkan kekuatan baja tetapi tidak secara signifikan mengurangi ketangguhan baja karbon rendah ketika digulung, dinormalisasi atau dianil tanpa perlakuan temper.Menurut statistik, setiap 1% peningkatan nikel dapat meningkatkan kekuatan 29,4Pa.Dengan bertambahnya kandungan nikel, yield baja meningkat lebih cepat daripada kekuatan tarik, sehingga rasio baja yang mengandung nikel lebih tinggi dari baja karbon biasa.Nikel dapat meningkatkan kekuatan baja, tetapi kerusakan pada ketangguhan, plastisitas, dan sifat proses lainnya dari baja lebih kecil daripada elemen paduan lainnya.Untuk baja karbon sedang, perlit menjadi lebih tipis karena nikel mengurangi suhu transisi perlit.Karena nikel mengurangi kandungan karbon pada titik eutektoid, ada lebih banyak perlit daripada baja karbon dengan kandungan karbon yang sama, yang membuat baja feritik perlit dengan nikel memiliki kekuatan lebih tinggi daripada baja karbon dengan kandungan karbon yang sama.Sebaliknya, jika kekuatan baja sama, kandungan karbon dari baja yang mengandung nikel dapat dikurangi dengan tepat, sehingga ketangguhan dan plastisitas baja dapat ditingkatkan.Nikel dapat meningkatkan ketahanan baja terhadap kelelahan dan mengurangi sensitivitas baja terhadap takik.Nikel mengurangi suhu transisi rapuh dari baja suhu rendah, yang sangat penting untuk baja suhu rendah.Baja dengan nikel 3,5% dapat digunakan pada -100℃, dan baja dengan nikel 9% dapat digunakan pada -196℃.Nikel tidak meningkatkan ketahanan baja terhadap mulur, sehingga umumnya tidak digunakan sebagai elemen penguat baja kekuatan panas.
Koefisien ekspansi linier paduan Fe-Ni dengan kandungan nikel tinggi berubah secara signifikan dengan kenaikan atau penurunan kandungan nikel.Menggunakan properti ini, paduan presisi dan bahan bimetal dengan koefisien ekspansi linier yang sangat rendah atau tertentu dapat dirancang dan diproduksi.
Selain itu, nikel yang ditambahkan ke baja tidak hanya tahan asam, tetapi juga tahan alkali, tahan korosi terhadap atmosfer dan garam, nikel merupakan salah satu elemen penting dalam baja tahan asam tahan karat.
(3) Molibdenum (Mo)
Molibdenum dalam baja dapat meningkatkan hardenability dan kekuatan termal, mencegah kerapuhan tempering, meningkatkan remanensi dan koersivitas dan ketahanan korosi di beberapa media.
Dalam baja temper, molibdenum dapat membuat bagian-bagian dengan bagian yang lebih besar dipadamkan secara mendalam, dipadamkan, meningkatkan ketahanan terhadap api atau stabilitas temper baja, sehingga bagian-bagian dapat ditempa pada suhu yang lebih tinggi, sehingga dapat menghilangkan (atau mengurangi) tegangan sisa secara lebih efektif , meningkatkan plastisitas.
Selain efek di atas pada baja karburasi, molibdenum juga dapat mengurangi kecenderungan karbida untuk membentuk jaringan kontinu pada batas butir di lapisan karburasi, mengurangi austenit sisa di lapisan karburasi, dan secara relatif meningkatkan ketahanan aus permukaan. lapisan.
Dalam die tempa, molibdenum juga dapat mempertahankan baja memiliki kekerasan yang relatif stabil, meningkatkan deformasi.Ketahanan terhadap retak dan keausan.
Dalam baja tahan asam tahan karat, molibdenum dapat lebih meningkatkan ketahanan korosi asam organik (seperti asam format, asam asetat, asam oksalat, dll.), hidrogen peroksida, asam sulfat, sulfit, sulfat, pewarna asam, bubuk pemutih, dll. Khususnya, penambahan molibdenum mencegah kecenderungan korosi titik yang disebabkan oleh adanya ion klorida.
Baja kecepatan tinggi W12Cr4V4Mo yang mengandung sekitar 1% molibdenum memiliki ketahanan aus, kekerasan temper dan kekerasan merah.
(4) Tungsten (W)
Selain membentuk karbida dalam baja, tungsten sebagian dilarutkan ke dalam besi untuk membentuk larutan padat.Aksinya mirip dengan molibdenum, menurut perhitungan fraksi massa, efek umumnya tidak sepenting molibdenum.Sampel utama tungsten dalam baja adalah untuk meningkatkan stabilitas temper, kekerasan merah, kekuatan termal dan ketahanan aus karena pembentukan karbida.Oleh karena itu, ini terutama digunakan pada baja perkakas, seperti baja kecepatan tinggi, cetakan penempaan panasbajadan seterusnya.
Tungsten membentuk karbida tahan api dalam baja pegas berkualitas tinggi.Saat tempering pada suhu yang lebih tinggi, proses akumulasi karbida dapat dikurangi dan kekuatan suhu tinggi dapat dipertahankan.Tungsten juga mengurangi sensitivitas baja terhadap panas berlebih, meningkatkan hardenability dan meningkatkan kekerasan.Setelah penggulungan panas, baja pegas 65SiMnWA memiliki kekerasan tinggi setelah pendinginan udara.Baja pegas dengan bagian 50mm2 dapat dipadamkan dalam minyak, dan dapat digunakan sebagai pegas penting untuk menahan beban besar, tahan panas (tidak lebih dari 350℃) dan benturan.30W4Cr2VA baja pegas tahan panas kekuatan tinggi, dengan hardenability besar, pendinginan 1050 ~ 1100℃, kekuatan tarik temper 550 ~ 650℃ 1470 ~ 1666Pa.Ini terutama digunakan dalam pembuatan mata air di bawah kondisi suhu tinggi (tidak lebih dari 500 ).
Tungsten adalah elemen utama baja perkakas paduan karena penambahannya dapat secara signifikan meningkatkan ketahanan aus dan kemampuan mesin baja.
(5) Vanadium (V)
Vanadium memiliki afinitas yang kuat dengan karbon, amonia dan oksigen, dan membentuk senyawa yang stabil dengan mereka.Vanadium ada terutama dalam bentuk karbida dalam baja.Fungsi utamanya adalah untuk menghaluskan struktur dan butiran baja, meningkatkan kekuatan dan ketangguhan baja.Ketika dilarutkan ke dalam larutan padat pada suhu tinggi, meningkatkan hardenability;Sebaliknya, jika dalam bentuk karbida, menurunkan hardenability.Vanadium meningkatkan stabilitas tempering baja yang dikeraskan dan menghasilkan efek pengerasan sekunder.Kandungan vanadium dalam baja, kecuali baja perkakas berkecepatan tinggi, umumnya tidak lebih dari 0,5%.
Secara umum paduan karbon rendahbaja, vanadium dapat menghaluskan biji-bijian, meningkatkan kekuatan dan rasio hasil setelah normalisasi, dan meningkatkan kinerja pengelasan baja pada suhu rendah.
Vanadium dalam baja struktural paduan karena kondisi perlakuan panas umum akan mengurangi kemampuan mengeras, sehingga sering digunakan dalam baja struktural dan mangan, kromium, molibdenum, tungsten dan elemen lainnya.Vanadium dalam baja temper terutama untuk meningkatkan kekuatan dan rasio hasil baja, menghaluskan biji-bijian, mengambil sensitivitas panas berlebih.Dalam baja karburasi dapat memperbaiki biji-bijian, baja dapat langsung dipadamkan setelah karburasi, tanpa pendinginan sekunder.
Dalam baja pegas dan baja bantalan, vanadium dapat meningkatkan kekuatan dan rasio hasil, terutama batas proporsional dan batas elastis, dan mengurangi sensitivitas dekarbonisasi selama perlakuan panas, sehingga meningkatkan kualitas permukaan.5 baja bantalan kromium yang mengandung vanadium, dispersi karbonasi tinggi, kinerja yang baik.
Vanadium dalam baja perkakas memurnikan butiran, mengurangi sensitivitas panas berlebih, meningkatkan stabilitas temper dan ketahanan aus, dan dengan demikian memperpanjang umur pahat.
(6) Titanium (Ti)
Titanium memiliki afinitas yang kuat dengan nitrogen, oksigen dan karbon, dan memiliki afinitas yang lebih kuat dengan belerang daripada besi.Oleh karena itu, ini adalah agen deoksidasi yang baik dan elemen yang efektif untuk mengikat nitrogen dan karbon.Meskipun titanium adalah unsur pembentuk karbida yang kuat, ia tidak bergabung dengan unsur lain untuk membentuk senyawa kompleks.Kekuatan pengikat titanium karbida kuat, stabil, tidak mudah terurai, dalam baja yang hanya dipanaskan hingga lebih dari 1000℃ perlahan dapat larut ke dalam larutan padat.Partikel titanium karbida memiliki efek mencegah pertumbuhan butir sebelum pembubaran.Karena afinitas antara titanium dan karbon jauh lebih besar daripada afinitas antara krom dan karbon, titanium umumnya digunakan dalam baja tahan karat untuk memperbaiki karbon guna menghilangkan pengenceran kromium pada batas butir, sehingga dapat menghilangkan atau mengurangi korosi intergranular baja. .
Titanium juga merupakan salah satu elemen pembentuk ferit yang kuat, yang sangat meningkatkan suhu baja A1 dan A3.Titanium dapat meningkatkan plastisitas dan ketangguhan pada baja paduan rendah umum.Saat titanium memfiksasi nitrogen dan belerang dan membentuk titanium karbida, kekuatan baja meningkat.Setelah menormalkan penghalusan butir, pengendapan karbida dapat secara signifikan meningkatkan plastisitas dan ketangguhan impak baja.Baja struktural paduan yang mengandung titanium memiliki sifat mekanik dan sifat proses yang baik, tetapi kelemahan utamanya adalah kemampuan pengerasannya sedikit buruk.
Dalam baja tahan karat kromium tinggi biasanya perlu menambahkan sekitar 5 kali kandungan karbon titanium, tidak hanya dapat meningkatkan ketahanan korosi (terutama ketahanan korosi intergranular) dan ketangguhan baja;Itu juga dapat mencegah kecenderungan pertumbuhan butir baja pada suhu tinggi dan meningkatkan kinerja pengelasan baja.
(7) Niobium/coltan (Nb/Cb)
Niobium sering hidup berdampingan dengan coltan dan tantalum, dan perannya dalam baja serupa.Niobium dan tantalum sebagian dilarutkan ke dalam larutan padat untuk memperkuat larutan padat.Kemampuan pendinginan baja dapat ditingkatkan secara signifikan ketika dilarutkan menjadi austenit.Namun, dalam bentuk partikel karbida dan oksida, itu memurnikan butir dan mengurangi kekerasan baja.Ini dapat meningkatkan stabilitas tempering baja dan memiliki efek pengerasan sekunder.Trace niobium dapat meningkatkan kekuatan baja tanpa mempengaruhi plastisitas atau ketangguhan.Karena efek pemurnian butir, ketangguhan impak baja dapat ditingkatkan dan suhu transisi kerapuhan dapat dikurangi.Ketika kandungan karbon lebih dari 8 kali, hampir semua karbon dalam baja dapat diperbaiki, sehingga baja memiliki ketahanan hidrogen yang baik.Korosi intergranular baja austenitik oleh media pengoksidasi dapat dicegah.Karena fiksasi karbon dan pengerasan presipitasi, sifat suhu tinggi dari baja kekuatan panas, seperti kekuatan mulur, dapat ditingkatkan.
Niobium dapat meningkatkan kekuatan luluh dan ketangguhan impak dan mengurangi suhu transisi kerapuhan pada baja paduan rendah yang umum digunakan dalam konstruksi.Meningkatkan hardenability dalam karburasi dan tempering baja struktural paduan.Meningkatkan ketangguhan dan kinerja suhu rendah baja.Ini dapat mengurangi pengerasan udara baja tahan panas martensit karbon rendah, menghindari pengerasan dan kerapuhan temper, dan meningkatkan kekuatan mulur.
(8) Zirkonium (Zr)
Zirkonium adalah elemen pembentuk karbida yang kuat, perannya dalam baja mirip dengan niobium, tantalum, vanadium.Menambahkan sejumlah kecil zirkonium memiliki efek degassing, pemurnian dan pemurnian biji-bijian, yang bermanfaat untuk kinerja suhu rendah baja dan meningkatkan kinerja stamping.Hal ini sering digunakan dalam pembuatan baja kekuatan ultra-tinggi dan superalloy berbasis nikel untuk mesin gas dan struktur rudal balistik.
(9) Kobalt
Cobalt banyak digunakan dalam baja dan paduan khusus.Baja kecepatan tinggi yang mengandung kobalt memiliki kekerasan suhu tinggi, dan molibdenum dapat ditambahkan ke baja penuaan martensit pada saat yang sama untuk mendapatkan kekerasan ultra-tinggi dan sifat mekanik komprehensif yang baik.Selain itu, kobalt merupakan elemen paduan penting dalam baja kekuatan panas dan bahan magnetik.
Cobalt mengurangi kekerasan baja, jadi menambahkan baja karbon saja akan mengurangi sifat mekanik keseluruhan baja temper.Cobalt dapat memperkuat ferit, dan ketika ditambahkan ke baja karbon, dapat meningkatkan kekerasan, titik luluh dan kekuatan tarik baja dalam keadaan anil atau dinormalisasi, dan memiliki efek buruk pada perpanjangan dan penyusutan bagian.Ketangguhan impak menurun dengan meningkatnya kandungan kobalt.Cobalt digunakan dalam baja dan paduan tahan panas karena ketahanan oksidasinya.Turbin gas paduan berbasis kobalt menunjukkan peran uniknya.
Pesan Anda harus antara 20-3.000 karakter!