Dodatki stopowe
Pierwiastki domieszkiwane do stopów żelaza z węglem
Dodatki stopowe są to pierwiastki (najczęściej metaliczne), wprowadzane specjalnie do stopu w ilości pozwalającej na zmianę wybranych właściwości materiału. Przeważnie ich udział w stopie jest ograniczony do kilku procent zawartości, a tylko w nielicznych przypadkach może dochodzić do kilkudziesięciu procent. W stopie mogą występować także pierwiastki niekorzystnie wpływające na jego charakterystyki. Ich obecność jest podyktowana stosowaną rudą oraz procesem metalurgicznym i nie należy ich zaliczać do grona dodatków stopowych.
- Pierwiastki chemiczne mogą występować w stopie:
- w roztworze stałym,
- jako węgliki lub azotki,
- w postaci wtrąceń niemetalicznych,
- jako związki niemetaliczne,
- w wolnej postaci.
Wprowadzenie dodatków stopowych jest równoznaczne z podwyższeniem kosztów produkcji stali. W przypadku niektórych pierwiastków chemicznych są to znaczne kwoty. Dlatego też stosowanie stali stopowych do produkcji konstrukcji stalowych musi być racjonalne i dobrze zaplanowane.
- Typowe pierwiastki stosowane jako dodatki stopowe to:
- mangan - rozdrabnia ziarna struktury, znacznie poprawia wytrzymałość na rozciąganie oraz obciążenia dynamiczne,
- molibden - zwiększa odporność na pełzanie oraz kruche pękanie,
- wanad - zwiększa drobnoziarnistość, sprężystość oraz twardość stali,
- wolfram - poprawia odporność na ścieranie oraz wytrzymałość na rozciąganie, zwiększa odporność na odpuszczanie (pozwala na pracę stopu w wysokich temperaturach),
- chrom - zwiększa hartowność, rozdrabnia ziarno, poprawia parametry wytrzymałościowe,
- nikiel - znacznie zwiększa udarność stali oraz hartowność,
- kobalt - zwiększa twardość, utrudnia powstawanie struktury martenzytycznej,
- krzem - stosowany jako odtleniacz, zwiększa twardość, ale powoduje większą kruchość materiału, używany w stalach sprężynowych i transformatorowych,
- tytan - zwiększa odporność korozyjną oraz poprawia właściwości mechaniczne,
- niob - znacznie poprawia właściwości wytrzymałościowe, a także odporność korozyjną stali w wysokich temperaturach,
- aluminium - ze względu na silniejsze od żelaza powinowactwo do tlenu używa się go do odtleniania surówek,
- miedź - zwiększa odporność korozyjną stopów żelaza z węglem.
czytaj więcej...