- תכונות מכניות עיקריות של פלדה
- 1 - פלסטיות
- 2- שבריריות
- 3 - גמישות
- 4- קשיות
- 5 עקשנות
- המאפיינים הפיזיים העיקריים של פלדה
- 1- גוף
- 2- תרמי
- 3 - חשמל
- 4- אופטיקה
- 5 - מגנטית
- סוגי פלדה
- מאפייני פלדת פחמן
- סגסוגות פלדה סגסוגת
- מאפיינים של נירוסטה
- מאפייני פלדת כלים
- הפניות
המאפיינים המכניים והפיזיים של פלדה יכולים להשתנות מאוד בהתאם להרכבה ואחוז הזיהומים (כמו זרחן או גופרית). באופן זה, כאשר מבוקשים תכונות מכניות ופיזיות טובות יותר על פני אחרים, ניתן לסגסוגת הפלדה בכרום, קובלט, נחושת, מוליבדן, ניקל, חנקן, סלניום, טנטלום, טיטניום, טונגסטן או ונדיום.
ההרכב והתכונות של הפלדה משתנים מאוד. לפלדה באופן כללי יש תכולת פחמן נמוכה יותר מברזל, ומספר זיהומים נמוך יותר מזה המצוי במתכות אחרות.
באופן כללי תכונות פיזיות כמו צפיפות, מוליכות חשמלית ותרמית אינן משתנות מאוד מסגסוגת אחת לאחרת. עם זאת, תכונות מכניות כמו חוזק, משיכות וקשיות תלויים מאוד בסוג הסגסוגת והרכב הפלדה.
תכונות מכניות עיקריות של פלדה
1 - פלסטיות
זוהי היכולת של הפלדה לשמור על צורתה לאחר שהייתה תחת לחץ. פלדות סגסוגות עם אחוזים קטנים של פחמן הם יותר פלסטיק.
2- שבריריות
שבירות היא הקלות בה ניתן לשבור פלדה תחת לחץ. כאשר סגסוגת פלדה, עם אחוז גבוה של פחמן, היא נוטה להיות שבירה יותר.
3 - גמישות
הזמישות היא קלות הגלילה של הפלדה. בדרך זו, חלק מסגסוגות הנירוסטה נוטות להיות ניתנות לניפוח יותר מאחרות.
4- קשיות
קשיות היא ההתנגדות שמתכת מתנגדת לחומרי שוחקים. ככל שתוסיפו יותר פחמן לסגסוגת פלדה, זה יהיה קשה יותר.
5 עקשנות
קשיחות היא המושג המציין את יכולתו של פלדה להתנגד ליישום כוח חיצוני מבלי להישבר.
במקרה של פלדה עם ריכוז פחמן בינוני, הקשיחות נוטה להיות גבוהה יותר.
המאפיינים הפיזיים העיקריים של פלדה
1- גוף
הם כוללים תכונות הקשורות למשקל הפלדה, נפחה, מסה וצפיפותה.
2- תרמי
היא מתייחסת לשלושה היבטים בסיסיים של פלדה: יכולתה להוביל טמפרטורה (הולכה), הפוטנציאל שלה להעביר חום (הסעה) ויכולתה להוציא קרני אינפרא אדום באמצע (קרינה).
3 - חשמל
הם מתייחסים ליכולתה של פלדה להוביל זרם חשמלי.
4- אופטיקה
תכונות אלה במקרה של פלדה מציינות את יכולתה לשקף אור או לפלוט ברק. במידה ופלדה אל חלד סגסוגת באחוז גבוה יותר מאלומיניום, יהיו לה תכונות אופטיות טובות יותר.
5 - מגנטית
זה מתייחס ליכולת של פלדה להיות מושרה או לגרום לשדה אלקטרומגנטי.
ככל שאחוז הברזל בסגסוגת הפלדה גבוה יותר, כך יכולתו לפעול כמגנט גדולה יותר.
סוגי פלדה
סוגים שונים של פלדה מיוצרים על פי היישום שלהם, ולכן התכונות המכניות והפיזיות של סוגים אלה של פלדה חייבים להיות שונים.
בדרך זו נוצרו מאזניים שונים המיועדים לסווג פלדה על פי תכונותיה (גמישות, צפיפות, נקודת התכה, מוליכות תרמית, חוזק, קשיות, בין השאר).
לייצור סוגים שונים של פלדה משתמשים היצרנים בריכוזים שונים של מתכות אחרות לייצור סגסוגות.
לתהליך הייצור ולאופן עבודת הפלדה יש השפעה משמעותית גם על המוצר הסופי המתקבל.
על פי נתוני מכון הברזל והפלדה האמריקני (AISI) ניתן לפצל פלדה לארבע קבוצות עיקריות, בהתאם להרכב הכימי שלה:
- פלדת פחמן
- סגסוגת פלדה
- פלדת אל - חלד
- כלי מתכת
מאפייני פלדת פחמן
פלדת פחמן נגזרת מהסגסוגת בין ברזל לפחמן. על ידי שינוי באחוז הפחמן, ניתן לייצר פלדות בעלות איכויות שונות. באופן כללי, ככל שאחוז הפחמן גבוה יותר, הפלדה תהיה קשה יותר ונוקשה יותר.
פלדה עם אחוז נמוך של פחמן ידועה בשוק כברזל יצוק. סוג זה של פלדה קל לטפל שכן הוא פלסטיק מאוד.
מסיבה זו, משתמשים בה באופן נרחב לייצור סורג, יישומים דקורטיביים או עמדות מנורה.
פלדה עם תכולת פחמן בינונית קשה מאוד, וזו הסיבה שהיא משמשת לייצור גשרים או חלקים מבניים המסוגלים לתמוך בעומסים אדירים.
לייצור כבלים מצידו נעשה שימוש בפלדת פחמן גבוהה. כאשר אחוז הפחם גדול משיעור הברזל מכונה ברזל יצוק המשמש לייצור אגרטלים וסוגים אחרים של פריטים.
למרות שסוג הפלדה האחרון הוא קשה למדי, הוא גם שביר ביותר.
סגסוגות פלדה סגסוגת
פלדת סגסוגת היא אחת המיוצרת עם אחוז קטן של מתכות אחת או יותר מלבד ברזל. לאותן מתכות שנוספות לסגסוגת יש את היכולת לשנות את תכונות הפלדה.
לדוגמה, פלדה העשויה מברזל, כרום וניקל מביאה לפלדת אל חלד. כאשר מוסיפים אלומיניום לסגסוגת זו, התוצאה ניתנת לניתוק ואחידה במראה.
כאשר מוסיפים מנגן לסגסוגות פלדה, הם יכולים להשיג חוזק וקשיחות יוצאי דופן.
מאפיינים של נירוסטה
נירוסטה מכילה בין 10 ל 20% כרום, גורם המאפשר לו להיות עמיד מאוד בפני קורוזיה וחמצון.
כאשר פלדה מכילה כרום של 11%, היא עמידה בפני פי קורוזיה פי 200 יותר מפלדה שאינה מכילה כרום. יש שלוש קבוצות של נירוסטה:
פלדה אוסטנית : היא זו עם הריכוז הגבוה ביותר של כרום ואחוז קטן של ניקל ופחמן.
הוא משמש בדרך כלל לעיבוד מזון וצנרת. קל לזהות אותו, מכיוון שהוא אינו מגנטי.
פלדה Ferritic : זהו סוג הפלדה המכיל כרום של כ 15%, אך רק מעט עקבות של פחמן ומתכות אחרות כמו מוליבדן, אלומיניום או טיטניום.
פלדה מסוג זה מגנטית, קשה מאוד ועמידה. ניתן להתקשות כשעובדים בקור.
פלדה מרטנסיטית : זו מכילה כמויות מתונות של כרום, ניקל ופחמן. זה מאוד מגנטי וניתן לטפל בטמפרטורות גבוהות.
פלדה מרטנסיטית משמשת בדרך כלל לייצור כלי חיתוך כמו סכינים וציוד כירורגי.
מאפייני פלדת כלים
פלדת כלים היא עמידה ביותר, עמידה בטמפרטורה ובעלת קשיות גבוהה למדי.
מכיל טונגסטן, מוליבדן, קובלט ונדיום. זה זה המשמש לייצור מקדחות.
הפניות
- בל, ט (17 במרץ, 2017). נלקח ממה הם סוגי המאפיינים של פלדות?: Thebalance.com.
- פרק 6. תכונות מכניות של מתכות. (2004). נלקח מהמאפיינים המכניים של מתכות: virginia.edu.
- גורו, וו (2017). גורו וולד. נלקח מהמדריך לתכונות המכניות של מתכות: weldguru.com.
- Kailas, SV (sf). פרק 4. תכונות מכניות של מתכות. הושג ממדע חומרים: nptel.ac.in.
- מטריה, ט (אוגוסט 2002). חומר כולל. הושג מתכונות מכניות של מתכות: totalmateria.com.
- חומרים, א '(2 בדצמבר 2014). השגת נכסים מכאניים ופיזיים: worldstainless.org.
- Sandhyarani, N. (4 באוגוסט 2016). הושג ממאפיינים פיזיים של פלדה: buzzle.com.