Dur Carbon yn erbyn Dur Di-staen

1838 Golygfeydd 2025-05-09 15:34:51

Dealltwriaeth dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen nodweddion, manteision, ac mae cyfyngiadau pob un o'r pwys mwyaf i beirianwyr, dylunwyr, gweithgynhyrchwyr, ac unrhyw un sy'n ymwneud â dewis deunydd.

Gall dewis y math cywir o ddur effeithio'n sylweddol ar berfformiad prosiect, hirhoedledd, cost, a diogelwch.

Bydd y canllaw diffiniol hwn yn ymchwilio'n ddwfn i gymhariaeth dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen, darparu dealltwriaeth gynhwysfawr i'ch grymuso i wneud penderfyniadau gwybodus.

1. Cyflwyniad

Mae dur yn cynnig amlochredd oherwydd gall elfennau aloi a thriniaethau gwres ei deilwra ar gyfer eiddo penodol.

Mae'r gallu i addasu hwn wedi arwain at deulu amrywiol o dduroedd, pob un yn addas ar gyfer gwahanol amgylcheddau a straen.

Ymhlith y rhain, Mae'r gwahaniaeth rhwng dur carbon a dur gwrthstaen yn un o ystyriaethau mwyaf cyffredin peiriannydd.

1.1 Pwysigrwydd dur carbon yn erbyn cymhariaeth dur gwrthstaen

Y dewis rhwng dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen nid yw'n ymarfer academaidd yn unig.

Mae ganddo oblygiadau ymarferol dwys.

Mae'r ddau fath hyn o ddur yn cynnig proffiliau perfformiad gwahanol iawn, yn arbennig o bryderus:

• Gwrthsefyll Cyrydiad: Yn aml, hwn yw'r prif wahaniaethydd, gyda dur gwrthstaen yn arddangos ymwrthedd uwch i rwd a mathau eraill o gyrydiad.
• Priodweddau Mecanyddol: Cryfder, caledwch, caledwch, a gall hydwythedd amrywio'n sylweddol.
• Cost: Mae dur carbon yn gyffredinol yn rhatach ymlaen llaw, Ond gallai dur gwrthstaen gynnig gwell gwerth tymor hir oherwydd ei wydnwch.
• Estheteg: Dewisir dur gwrthstaen yn aml ar gyfer ei lân, ymddangosiad modern.
• Ffabrigo a machinability: Mae gwahaniaethau mewn cyfansoddiad yn effeithio ar ba mor hawdd y gellir torri'r duroedd hyn, ffurfiedig, a weldio.

Gall gwneud dewis amhriodol arwain at fethiant cynamserol cydrannau, Costau cynnal a chadw uwch, Peryglon Diogelwch, neu gynnyrch drud diangen.

Felly, Mae dealltwriaeth drylwyr o'r ddadl ddur carbon yn erbyn dur gwrthstaen yn hanfodol ar gyfer optimeiddio dewis deunydd ar gyfer unrhyw gais penodol, o gyllyll a ffyrc bob dydd ac trawstiau adeiladu i gydrannau awyrofod uwch-dechnoleg a mewnblaniadau meddygol.

2. Cysyniadau a dosbarthiadau sylfaenol

I gymharu'n effeithiol dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen, Yn gyntaf mae'n rhaid i ni sefydlu dealltwriaeth glir o'r hyn sy'n diffinio pob deunydd, eu cyfansoddiadau sylfaenol, a'u prif ddosbarthiadau.

2.1 Dur Carbon

Mae llawer yn ystyried dur carbon y deunydd peirianneg a ddefnyddir fwyaf oherwydd ei fod yn cynnig priodweddau mecanyddol rhagorol am gost gymharol isel.

Ei nodwedd ddiffiniol yw ei ddibyniaeth ar garbon fel y brif elfen aloi sy'n dylanwadu ar ei phriodweddau.

Diffiniad:

Mae dur carbon yn aloi o haearn a charbon, lle carbon yw'r brif elfen aloi rhyngrstitol sy'n gwella cryfder a chaledwch haearn pur. Mae elfennau aloi eraill yn nodweddiadol yn bresennol mewn symiau bach, yn aml fel gweddillion o'r broses gwneud dur neu wedi'u hychwanegu'n fwriadol mewn mân symiau i fireinio eiddo, ond nid ydynt yn newid ei gymeriad sylfaenol yn sylweddol fel dur carbon.

Cyfansoddiad:

Sefydliad Haearn a Dur America (AISI) yn diffinio dur carbon fel dur lle:

1. Nid oes angen cynnwys lleiaf ar gyfer cromiwm ar safonau, cobalt, columbiwm (niobium), molybdenwm, nicel, titaniwm, twngsten, fanadiwm, sirconiwm, neu unrhyw elfen arall a ychwanegir ar gyfer effaith aloi benodol.
2. Nid yw'r lleiafswm penodedig ar gyfer copr yn fwy na 0.40 y cant.
3. Neu nid yw'r cynnwys uchaf a bennir ar gyfer unrhyw un o'r elfennau canlynol yn fwy na'r canrannau a nodwyd: manganîs 1.65, silicon 0.60, copr 0.60.

Yr elfen allweddol yw carbon (C), gyda chynnwys nodweddiadol yn amrywio o symiau olrhain hyd at o gwmpas 2.11% yn ôl pwysau.

Y tu hwnt i'r cynnwys carbon hwn, Yn gyffredinol, dosbarthir yr aloi fel haearn bwrw.

• Manganîs (Mn): Fel arfer yn cyflwyno hyd at 1.65%. Mae'n cyfrannu at gryfder a chaledwch, Yn gweithredu fel deoxidizer a desulfurizer, ac yn gwella ymarferoldeb poeth.
• Silicon (Ac): Yn nodweddiadol hyd at 0.60%. Mae'n gweithredu fel deoxidizer ac yn cynyddu cryfder ychydig.
• Sylffwr (S) a ffosfforws (P): Yn gyffredinol, ystyrir y rhain yn amhureddau. Gall sylffwr achosi disgleirdeb ar dymheredd uchel (Bwrder Poeth), tra gall ffosfforws achosi disgleirdeb ar dymheredd isel (Bwrder Oer). Mae eu lefelau fel arfer yn cael eu cadw'n isel (e.e., <0.05%).

Mathau o ddur carbon:

Mae duroedd carbon yn cael eu dosbarthu'n bennaf yn seiliedig ar eu cynnwys carbon, gan fod hyn yn cael y dylanwad mwyaf arwyddocaol ar eu priodweddau mecanyddol:

1. Dur Carbon Isel (Dur Ysgafn):
   • Cynnwys Carbon: Yn nodweddiadol yn cynnwys hyd at 0.25% - 0.30% carbon (e.e., AISI 1005 i 1025).
   • Priodweddau: Cymharol feddal, hydwyth, ac yn hawdd ei beiriannu, ffurfiedig, a weldio. Cryfder tynnol is o'i gymharu â duroedd carbon uwch. Math lleiaf drud.
   • Microstrwythur: Ferrite yn bennaf gyda rhywfaint o berlog.
   • Ceisiadau: Paneli corff modurol, siapiau strwythurol (I-trawstiau, sianeli), pibellau, cydrannau adeiladu, caniau bwyd, a gwaith metel dalen gyffredinol.
2. Dur carbon canolig:
   • Cynnwys Carbon: Yn nodweddiadol yn amrywio o 0.25% - 0.30% i 0.55% - 0.60% carbon (e.e., AISI 1030 i 1055).
   • Priodweddau: Yn cynnig cydbwysedd da o gryfder, caledwch, caledwch, a hydwythedd. Ymatebol i driniaeth wres (gwgu a thymeru) i wella priodweddau mecanyddol ymhellach. Anoddach i'w ffurfio, weldiad, a'i dorri na dur carbon isel.
   • Microstrwythur: Cyfran gynyddol y perlog o'i gymharu â dur carbon isel.
   • Ceisiadau: Ngears, siafftiau, echelau, crankshafts, cyplyddion, Traciau Rheilffordd, rhannau peiriannau, a chydrannau sy'n gofyn am gryfder uwch a gwrthiant gwisgo.
3. Dur Carbon Uchel (Dur offeryn carbon):
   • Cynnwys Carbon: Yn nodweddiadol yn amrywio o 0.55% - 0.60% i 1.00% - 1.50% carbon (e.e., AISI 1060 i 1095). Gall rhai dosbarthiadau ymestyn hyn hyd at ~ 2.1%.
   • Priodweddau: Caled iawn, cryf, ac yn meddu ar wrthwynebiad gwisgo da ar ôl triniaeth wres. Fodd bynnag, mae'n llai hydwyth a anoddach (mwy o greadig) na duroedd carbon is. Anoddach i'w weldio a'i beiriannu.
   • Microstrwythur: Pearlite a smentite yn bennaf.
   • Ceisiadau: Offer Torri (nghynllwyni, driliau), ffynhonnau, gwifrau cryfder uchel, dyrnau, yn marw, a chymwysiadau lle mae caledwch eithafol a gwrthiant gwisgo yn brif ofynion.
4. Dur ultra-uchel-carbon:
   • Cynnwys Carbon: Oddeutu 1.25% i 2.0% carbon.
   • Priodweddau: Gellir ei dymheru i galedwch mawr. A ddefnyddir ar gyfer arbenigol, dibenion an-ddiwydiannol fel cyllyll, echelau, neu ddyrnu.

Mae'r dosbarthiad hwn yn seiliedig ar gynnwys carbon yn sylfaenol wrth ddeall y dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen chymhariaeth, gan ei fod yn gosod yr eiddo sylfaenol ar gyfer duroedd carbon.

2.2 Dur Di-staen

Mae dur gwrthstaen yn sefyll allan o'r mwyafrif o dduroedd carbon am ei wrthwynebiad cyrydiad eithriadol.

Mae'r nodwedd hon yn deillio o'i gyfansoddiad aloi penodol.

Diffiniad:

Mae dur gwrthstaen yn aloi o haearn sy'n cynnwys lleiafswm o 10.5% cromiwm (Cr) gan màs.

Mae'r cromiwm yn ffurfio goddefol, haen ocsid hunan-atgyweirio ar wyneb y dur, sy'n ei amddiffyn rhag cyrydiad a staenio.

Y cynnwys cromiwm hwn sy'n gwahaniaethu dur gwrthstaen oddi wrth dduroedd eraill yn bennaf.

Cyfansoddiad:

Ar wahân i haearn a'r cromiwm diffiniol, Gall duroedd di -staen gynnwys amryw o elfennau aloi eraill i wella priodweddau penodol fel ffurfiadwyedd, nerth, ac ymwrthedd cyrydiad mewn amgylcheddau penodol.

• Cromiwm (Cr): Yr elfen hanfodol, isafswm 10.5%. Yn gyffredinol, mae cynnwys cromiwm uwch yn gwella ymwrthedd cyrydiad.
• Nicel (Yn): Yn aml yn cael ei ychwanegu i sefydlogi'r strwythur austenitig (Gweler y mathau isod), sy'n gwella hydwythedd, caledwch, a weldability. Hefyd yn gwella ymwrthedd cyrydiad mewn rhai amgylcheddau.
• Molybdenwm (Mo): Yn gwella ymwrthedd i bitsio ac agen gyrydiad, yn enwedig mewn amgylcheddau sy'n cynnwys clorid (fel dŵr y môr). Hefyd yn cynyddu cryfder ar dymheredd uchel.
• Manganîs (Mn): Gellir ei ddefnyddio fel sefydlogwr austenite (disodli'n rhannol nicel mewn rhai graddau) ac yn gwella cryfder ac ymarferoldeb poeth.
• Silicon (Ac): Yn gweithredu fel deoxidizer ac yn gwella ymwrthedd i ocsidiad ar dymheredd uchel.
• Carbon (C): Yn bresennol mewn duroedd di -staen, Ond mae ei gynnwys yn aml yn cael ei reoli'n ofalus. Mewn graddau austenitig a ferritig, Yn gyffredinol, mae'n well gan garbon is atal sensiteiddio (dyodiad cromiwm carbid, lleihau ymwrthedd cyrydiad). Mewn graddau martensitig, Mae angen carbon uwch ar gyfer caledwch.
• Nitrogen (N): Yn cynyddu cryfder ac yn pitsio ymwrthedd cyrydiad, ac yn sefydlogi'r strwythur austenitig.
• Elfennau eraill: Titaniwm (O), Niobiwm (Nb), Copr (Cu), Sylffwr (S) (ar gyfer gwell machinability mewn rhai graddau), Seleniwm (Gyda), Alwminiwm (Al), etc., gellir ei ychwanegu at ddibenion penodol.

Mathau o ddur gwrthstaen:

Mae duroedd di -staen yn cael eu dosbarthu'n bennaf yn seiliedig ar eu microstrwythur metelegol, sy'n cael ei bennu gan eu cyfansoddiad cemegol (yn enwedig cromiwm, nicel, a chynnwys carbon):

Duroedd di -staen austenitig:

Uchel mewn cromiwm a nicel, Yn cynnig ymwrthedd cyrydiad rhagorol, ffurfioldeb, a weldability.

A ddefnyddir yn gyffredin wrth brosesu bwyd, dyfeisiau meddygol, a chymwysiadau pensaernïol. Ddim yn galeadwy trwy driniaeth wres.

Duroedd di -staen ferritig:

Cynnwys cromiwm uwch heb fawr o nicel, os o gwbl,. Yn fwy cost-effeithiol, magnetig, ac yn gymedrol yn gwrthsefyll cyrydiad.

A ddefnyddir yn nodweddiadol mewn systemau gwacáu modurol ac offer cartref. Ddim yn wres y gellir ei drin ar gyfer caledu.

Duroedd di -staen martensitig:

Mae cynnwys carbon uwch yn caniatáu caledu trwy drin gwres. Yn adnabyddus am galedwch a chryfder uchel.

A ddefnyddir mewn cyllyll, falfiau, a rhannau mecanyddol.

Dutels di -staen dwplecs:

Cyfunwch strwythurau austenitig a ferritig, darparu cryfder uchel a gwrthiant cyrydiad rhagorol.

Yn ddelfrydol ar gyfer amgylcheddau heriol fel morol, prosesu cemegol, a systemau pibellau.

Dyodiad (PH) Dur Di-staen:

Yn gallu cyflawni cryfder uchel iawn trwy drin gwres wrth gynnal ymwrthedd cyrydiad da.

Yn gyffredin mewn cydrannau mecanyddol awyrofod a chryfder uchel.

Mae deall y dosbarthiadau sylfaenol hyn yn hanfodol ar gyfer gwerthfawrogi'r naws yn y dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen chymhariaeth.

Presenoldeb o leiaf 10.5% Cromiwm mewn dur gwrthstaen yw conglfaen ei nodwedd ddiffiniol: ymwrthedd cyrydiad.

3. Dadansoddiad o wahaniaethau perfformiad craidd: Dur Carbon yn erbyn Dur Di-staen

Y penderfyniad i ddefnyddio dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen yn aml yn dibynnu ar gymhariaeth fanwl o'u nodweddion perfformiad craidd.

Tra bod y ddau yn aloion haearn, Mae eu gwahanol gyfansoddiadau yn arwain at amrywiadau sylweddol yn y ffordd y maent yn ymddwyn o dan amodau amrywiol.

3.1 Gwrthsefyll Cyrydiad

Gellir dadlau mai hwn yw'r gwahaniaeth mwyaf arwyddocaol ac adnabyddus yn y dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen dadleuon.

Dur Carbon:

Mae gan ddur carbon wrthwynebiad cyrydiad gwael.

Pan fydd yn agored i leithder ac ocsigen, Mae haearn mewn dur carbon yn ocsideiddio'n rhwydd i ffurfio ocsid haearn, a elwir yn gyffredin fel rhwd.

Mae'r haen rhwd hon fel arfer yn fandyllog ac yn ddifflach, gan gynnig dim amddiffyniad i'r metel sylfaenol, caniatáu i gyrydiad barhau, o bosibl yn arwain at fethiant strwythurol.

Mae cyfradd y cyrydiad yn dibynnu ar ffactorau amgylcheddol fel lleithder, tymheredd, presenoldeb halwynau (e.e., mewn ardaloedd arfordirol neu halwynau dadrewi), a llygryddion (e.e., cyfansoddion sylffwr).

I atal neu arafu cyrydiad, Mae dur carbon bron bob amser yn gofyn am orchudd amddiffynnol (e.e., beintiwch, galfaneiddio, platio) neu fesurau rheoli cyrydiad eraill (e.e., Amddiffyniad Cathodig).

 

Dur Di-staen:

Dur di-staen, oherwydd ei isafswm 10.5% Cynnwys Cromiwm, yn arddangos ymwrthedd cyrydiad rhagorol.

Mae'r cromiwm yn adweithio ag ocsigen yn yr amgylchedd i ffurfio tenau iawn, nyfalaf, tryloyw, a haen oddefol hunan-atgyweirio o gromiwm ocsid (Cr₂o₃) ar yr wyneb.

Mae'r haen oddefol hon yn gweithredu fel rhwystr, Atal ocsidiad a chyrydiad pellach yr haearn sylfaenol.

Os yw'r wyneb yn cael ei grafu neu ei ddifrodi, Mae'r cromiwm yn adweithio'n gyflym ag ocsigen i ddiwygio'r haen amddiffynnol hon, Cyfeirir at ffenomen yn aml fel “hunan-iachâd.”

Mae graddfa'r ymwrthedd cyrydiad mewn dur gwrthstaen yn amrywio yn dibynnu ar y cyfansoddiad aloi penodol:

• Yn gyffredinol, mae cynnwys cromiwm uwch yn gwella ymwrthedd cyrydiad.
• Mae nicel yn gwella ymwrthedd cyrydiad cyffredinol ac ymwrthedd i rai asidau.
• Mae molybdenwm yn gwella ymwrthedd yn sylweddol i bitsio ac agen gyrydiad, yn enwedig mewn amgylcheddau llawn clorid.

Duroedd di -staen austenitig (hidion 304 a 316) yn gyffredinol yn cynnig y gwrthiant cyrydiad gorau o gwmpas.

Mae graddau ferritig hefyd yn cynnig gwrthiant da, tra bod graddau martensitig, oherwydd eu cynnwys carbon uwch a gwahanol ficrostrwythur, yn nodweddiadol yn llai gwrthsefyll cyrydiad nag austenitig neu ferritics gyda lefelau cromiwm tebyg.

Mae duroedd di -staen dwplecs yn cynnig ymwrthedd rhagorol i ffurfiau penodol o gyrydiad fel cracio cyrydiad straen.

Crynodeb ar gyfer ymwrthedd cyrydiad: Yn y dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen chymhariaeth, Dur gwrthstaen yw'r enillydd clir ar gyfer ymwrthedd cyrydiad cynhenid.

3.2 Caledwch a Gwrthiant Gwisg

Mae caledwch yn wrthwynebiad deunydd i ddadffurfiad plastig lleol, megis indentation neu grafu.

Gwisgwch wrthwynebiad yw ei allu i wrthsefyll difrod a cholli materol oherwydd ffrithiant, sgraffinio, neu erydiad.

Dur Carbon:

Mae caledwch a gwrthiant gwisgo dur carbon yn cael eu pennu'n bennaf gan ei gynnwys carbon a'i driniaeth wres.

• Mae duroedd carbon isel yn gymharol feddal ac mae ganddyn nhw wrthwynebiad gwisgo gwael.
• Gall duroedd canolig-carbon gyflawni caledwch cymedrol a gwisgo gwrthiant, yn enwedig ar ôl triniaeth wres.
• Gellir trin gwres i dduroedd carbon uchel (quenched a thymheru) i gyflawni lefelau uchel iawn o galedwch ac ymwrthedd gwisgo rhagorol, gan eu gwneud yn addas ar gyfer torri offer a gwisgo rhannau. Presenoldeb carbidau (fel carbid haearn, Fe₃c neu smentite) yn y microstrwythur yn cyfrannu'n sylweddol at wisgo gwrthiant.

Dur Di-staen:

Mae caledwch a gwrthiant gwisgo dur gwrthstaen yn amrywio'n fawr ymhlith y gwahanol fathau:

• Duroedd di -staen austenitig (e.e., 304, 316) yn gymharol feddal yn eu cyflwr annealed ond gellir eu caledu'n sylweddol gan weithio oer (Hardening Harding). Yn gyffredinol mae ganddyn nhw wrthwynebiad gwisgo cymedrol ond gallant ddioddef o galwyn (math o wisgo a achosir gan adlyniad rhwng arwynebau llithro) o dan lwythi uchel heb iro.
• Mae duroedd di -staen ferritig hefyd yn gymharol feddal ac nid ydynt yn galedu trwy drin gwres. Mae eu gwrthiant gwisgo yn gymedrol ar y cyfan.
• Duroedd di -staen martensitig (e.e., 410, 420, 440C) wedi'u cynllunio'n benodol i gael eu caledu gan driniaeth wres. Gallant gyflawni lefelau caledwch uchel iawn (yn debyg i neu hyd yn oed yn fwy na duroedd carbon uchel) ac arddangos ymwrthedd gwisgo rhagorol, yn enwedig graddau gyda chynnwys carbon a chromiwm uwch sy'n ffurfio carbidau cromiwm caled.
• Yn gyffredinol mae gan dduroedd di -staen deublyg galedwch uwch a gwell gwrthiant gwisgo na graddau austenitig oherwydd eu cryfder uwch.
• Dyodiad (PH) Gall duroedd gwrthstaen hefyd gyflawni caledwch uchel iawn a gwrthiant gwisgo da ar ôl triniaethau sy'n heneiddio'n briodol.

Crynodeb ar gyfer Caledwch a Gwrthiant Gwisg:

Wrth gymharu dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen ar gyfer yr eiddo hyn:

• Gall duroedd carbon uchel wedi'u trin â gwres a duroedd di-staen martensitig wedi'u trin â gwres gyflawni'r lefelau uchaf o galedwch a gwrthsefyll gwisgo.
• Mae duroedd gwrthstaen austenitig a ferritig yn gyffredinol yn feddalach ac mae ganddyn nhw wrthwynebiad gwisgo is na duroedd carbon caledu neu ddur di -staen martensitig, oni bai ei fod yn sylweddol oer (austenitig).

3.3 Caledwch ac ymwrthedd effaith

Mae caledwch yn allu deunydd i amsugno egni ac anffurfio yn blastig cyn torri. Mae gwrthiant effaith yn cyfeirio'n benodol at ei allu i wrthsefyll yn sydyn, Llwytho cyfradd uchel (effaith).

Dur Carbon:

Mae caledwch dur carbon yn gysylltiedig yn wrthdro â'i gynnwys carbon a'i galedwch.

• Mae duroedd carbon isel yn gyffredinol yn galed iawn ac yn hydwyth, arddangos ymwrthedd effaith dda, yn enwedig yn yr ystafell a thymheredd uchel. Fodd bynnag, gallant fynd yn frau ar dymheredd isel iawn (Tymheredd pontio hydwyth-i-frwm, Dbtt).
• Mae duroedd canolig-carbon yn cynnig cydbwysedd rhesymol o gryfder a chaledwch.
• Duroedd carbon uchel, yn enwedig wrth galedu, cael caledwch is ac maent yn fwy brau, sy'n golygu eu bod yn cael ymwrthedd effaith is.

Triniaeth wres (fel tymheru ar ôl quenching) yn hanfodol ar gyfer optimeiddio caledwch duroedd canolig ac uchel-carbon.

Dur Di-staen:

Mae caledwch yn amrywio'n sylweddol gyda'r math o ddur gwrthstaen:

• Duroedd di -staen austenitig (e.e., 304, 316) arddangos caledwch rhagorol ac ymwrthedd effaith, hyd yn oed i lawr i dymheredd cryogenig. Nid ydynt fel rheol yn dangos trosglwyddiad hydwyth-i-frwm. Mae hyn yn eu gwneud yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau tymheredd isel.
• Yn gyffredinol mae gan dduroedd di -staen ferritig galedwch is na austenitics, yn enwedig mewn rhannau mwy trwchus neu ar dymheredd isel. Gallant arddangos dbtt. Mae rhai graddau yn dueddol o “475 ° C embrittlement” ar ôl dod i gysylltiad hir â thymheredd canolradd.
• Duroedd di -staen martensitig, Pan gaiff ei galedu i lefelau cryfder uchel, yn tueddu i fod â chaledwch is a gall fod yn eithaf brau os nad yn cael ei dymheru'n iawn. Mae tymheru yn gwella caledwch ond yn aml ar draul rhywfaint o galedwch.
• Yn gyffredinol, mae duroedd di -staen deublyg yn cynnig caledwch da, yn aml yn well na graddau ferritig ac yn well na graddau martensitig ar lefelau cryfder cyfatebol, er nad yn nodweddiadol mor uchel â graddau austenitig ar dymheredd isel iawn.
• Gall duroedd di -staen pH gyflawni caledwch da ynghyd â chryfder uchel, yn dibynnu ar y driniaeth heneiddio benodol.

Crynodeb ar gyfer caledwch ac ymwrthedd effaith:

Yn y dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen cyd -destunau:

• Yn gyffredinol, mae duroedd di -staen austenitig yn cynnig y cyfuniad gorau o galedwch ac ymwrthedd effaith, yn enwedig ar dymheredd isel.
• Mae duroedd carbon isel hefyd yn anodd iawn ond gellir eu cyfyngu gan eu DBTT.
• Mae duroedd carbon uchel a duroedd di-staen martensitig caledu yn tueddu i fod â chaledwch is.

3.4 Cryfder tynnol ac elongation

Cryfder tynnol (Cryfder Tynnol Ultimate, UTS) yw'r straen mwyaf y gall deunydd ei wrthsefyll wrth gael ei ymestyn neu ei dynnu cyn gyddfau.

Mae elongation yn fesur o hydwythedd, yn cynrychioli faint y gall deunydd ei ddadffurfio'n blastig cyn torri.

Dur Carbon:

• Cryfder Tynnol: Yn cynyddu gyda chynnwys carbon a gyda thriniaeth wres (ar gyfer duroedd canolig ac uchel-carbon).
  • Dur carbon isel: ~ 400-550 MPa (58-80 ksi)
  • Dur canolig-carbon (aneledig): ~ 550-700 MPa (80-102 ksi); (wedi'i drin â gwres): gall fod yn llawer uwch, hyd at 1000+ MPa.
  • Dur carbon uchel (wedi'i drin â gwres): Yn gallu rhagori 1500-2000 MPa (217-290 ksi) ar gyfer rhai graddau a thriniaethau.
• Elongation: Yn gyffredinol yn lleihau wrth i gynnwys carbon a chryfder gynyddu. Mae duroedd carbon isel yn hydwyth iawn (e.e., 25-30% hehangu), tra bod gan dduroedd carbon uchel caledu elongation isel iawn (<10%).

Dur Di-staen:

• Cryfder Tynnol:
  • Austenitig (e.e., 304 aneledig): ~ 515-620 MPa (75-90 ksi). Gellir ei gynyddu'n sylweddol trwy weithio oer (e.e., i drosodd 1000 MPa).
  • fferitig (e.e., 430 aneledig): ~ 450-520 MPa (65-75 ksi).
  • Martensitig (e.e., 410 wedi'i drin â gwres): Yn gallu amrywio o ~ 500 MPa i or -ddweud 1300 MPa (73-190 ksi) yn dibynnu ar driniaeth wres. 440Gall c fod hyd yn oed yn uwch.
  • Deublyg (e.e., 2205): ~ 620-800 MPa (90-116 ksi) neu'n uwch.
  • Steels Ph (e.e., 17-4PH wedi'i drin â gwres): Yn gallu cyflawni cryfderau uchel iawn, e.e., 930-1310 MPa (135-190 ksi).
• Elongation:
  • Austenitig: Elongation rhagorol yn y wladwriaeth annealed (e.e., 40-60%), yn lleihau gyda gwaith oer.
  • fferitig: Elongation Cymedrol (e.e., 20-30%).
  • Martensitig: Elongation is, yn enwedig wrth galedu i lefelau cryfder uchel (e.e., 10-20%).
  • Deublyg: Elongation da (e.e., 25% neu fwy).

Crynodeb ar gyfer cryfder tynnol ac elongation:

Mae'r dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen Mae cymhariaeth yn dangos ystod eang ar gyfer y ddau:

• Gall y ddau deulu gyflawni cryfderau tynnol uchel iawn trwy aloi a thrin gwres (duroedd carbon uchel a duroedd di-staen martensitig/pH).
• Mae duroedd carbon isel a duroedd di-staen anealed aneledig yn cynnig y hydwythedd gorau (hehangu).
• Mae fersiynau cryfder uchel o'r ddau yn tueddu i fod â hydwythedd is.

3.5 Ymddangosiad a thriniaeth arwyneb

Mae estheteg a gorffeniad arwyneb yn aml yn ystyriaethau pwysig, yn enwedig ar gyfer cynhyrchion defnyddwyr neu gymwysiadau pensaernïol.

Dur Carbon:

Yn nodweddiadol mae dur carbon yn ddiflas, Ymddangosiad llwyd matte yn ei gyflwr amrwd. Mae'n dueddol o ocsidiad wyneb (rhydlyd) Os caiff ei adael heb ddiogelwch, sy'n annymunol yn esthetig ar gyfer y mwyafrif o geisiadau.
Triniaethau Arwyneb: I wella ymddangosiad a darparu amddiffyniad cyrydiad, Mae dur carbon bron bob amser yn cael ei drin. Mae triniaethau cyffredin yn cynnwys:

• Paentiadau: Ystod eang o liwiau a gorffeniadau.
• Gorchudd Powdwr: Gorffeniad gwydn a deniadol.
• Galfaneiddio: Gorchudd gyda sinc ar gyfer amddiffyn cyrydiad (yn arwain at ymddangosiad llwyd spangled neu matte).
• Platio: Gorchudd gyda metelau eraill fel cromiwm (crôm addurniadol), nicel, neu gadmiwm ar gyfer ymddangosiad ac amddiffyn.
• Gorchudd bluing neu ocsid du: Haenau trosi cemegol sy'n darparu ymwrthedd cyrydiad ysgafn ac ymddangosiad tywyll, a ddefnyddir yn aml ar gyfer offer a drylliau tanio.

Dur Di-staen:

Mae dur gwrthstaen yn enwog am ei ddeniadol, disglair, ac ymddangosiad modern. Mae'r haen cromiwm goddefol ocsid yn dryloyw, caniatáu i'r llewyrch metelaidd ddangos drwyddo.
Gorffeniadau Arwyneb: Gellir cyflenwi dur gwrthstaen gydag amrywiaeth o orffeniadau melin neu ei brosesu ymhellach i gyflawni effeithiau esthetig penodol:

• Gorffeniadau melin (e.e., Nac ydw. 1, 2B, 2D): Amrywio o ddiflas i gymedrol fyfyriol. 2Mae B yn orffeniad rholio oer pwrpas cyffredinol cyffredin.
• Gorffeniadau caboledig (e.e., Nac ydw. 4, Nac ydw. 8 Drychau): Yn gallu amrywio o edrych satin wedi'i frwsio (Nac ydw. 4) i orffeniad drych myfyriol iawn (Nac ydw. 8). Cyflawnir y rhain trwy sgrafelliad mecanyddol.
• Gorffeniadau gweadog: Gellir boglynnu neu rolio patrymau i'r wyneb at ddibenion addurniadol neu swyddogaethol (e.e., gwell gafael, llai o lewyrch).
• Dur gwrthstaen lliw: A gyflawnir trwy brosesau cemegol neu electrocemegol sy'n newid trwch yr haen oddefol, Creu Lliwiau Ymyrraeth, neu trwy PVD (Dyddodiad anwedd corfforol) haenau.

Yn gyffredinol, nid oes angen paentio na gorchuddio ar ddur gwrthstaen ar gyfer amddiffyn cyrydiad, a all fod yn fantais cynnal a chadw tymor hir sylweddol. Mae ei orffeniad cynhenid ​​yn aml yn rheswm allweddol dros ei ddewis.

Crynodeb ar gyfer ymddangosiad a thriniaeth arwyneb:

Yn y dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen cymhariaeth ar gyfer ymddangosiad:

• Mae dur gwrthstaen yn cynnig gorffeniad naturiol ddeniadol sy'n gwrthsefyll cyrydiad y gellir ei wella ymhellach.
• Mae dur carbon yn gofyn am driniaethau wyneb ar gyfer estheteg ac amddiffyn cyrydiad.

4. Cymhariaeth Gwrthiant Cyrydiad: Dur Carbon yn erbyn Dur Di-staen (Fanwl)

Mae'r gwahaniaeth mewn ymwrthedd cyrydiad mor sylfaenol i'r dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen penderfyniad ei fod yn haeddu archwiliad manylach.

4.1 Mecanwaith cyrydiad sylfaenol

Cyrydiad yw dinistrio deunyddiau yn raddol (metelau fel arfer) trwy adwaith cemegol neu electrocemegol gyda'u hamgylchedd.

Ar gyfer aloion haearn fel dur, Y ffurf fwyaf cyffredin yw rhydu.

• Cyrydiad dur carbon (Rhydlyd):
  Pan fydd dur carbon yn agored i amgylchedd sy'n cynnwys ocsigen a lleithder (hyd yn oed lleithder yn yr awyr), Mae cell electrocemegol yn cael ei ffurfio ar ei wyneb.
  1. Adwaith anodig: Haearn (Fe) Mae atomau yn colli electronau (ocsidid) i ddod yn ïonau haearn (Fe²⁺):
     Fe → Fe²⁺ + 2e⁻
  2. Adwaith cathodig: Ocsigen (O₂) a dŵr (H₂o) Ar yr wyneb derbyniwch yr electronau hyn (lleiheid):
     O₂ + 2H₂o + 4E → 4oh⁻ (mewn amodau niwtral neu alcalïaidd)
     neu o₂ + 4H⁺ + 4E⁻ → 2h₂o (mewn amodau asidig)
  3. Ffurfio rhwd: Yr ïonau haearn (Fe²⁺) yna ymateb gydag ïonau hydrocsid (Oh⁻) ac ymhellach gydag ocsigen i ffurfio amrywiol ocsidau haearn hydradol, a elwir ar y cyd yn rhwd. Ffurf gyffredin yw ferric hydrocsid, Fe(O)₃, sydd wedyn yn dadhydradu i fe₂o₃ · nh₂o.
     Fe²⁺ + 2Oh⁻ → Fe(O)₂ (hydrocsid fferrus)
     4Fe(O)₂ + O₂ + 2Huit → 4fe(O)₃ (Ferric hydrocsid - rhwd)
     Mae'r haen rhwd a ffurfiwyd ar ddur carbon yn nodweddiadol:

• Hydraidd: Mae'n caniatáu i leithder ac ocsigen dreiddio i'r metel sylfaenol.
• Di-daliad/fflachlyd: Gall ddatgysylltu'n hawdd, datgelu metel ffres i gyrydiad pellach.
• Ngrymus: Mae rhwd yn meddiannu cyfaint mwy na'r haearn gwreiddiol, a all achosi straen a difrod mewn strwythurau cyfyngedig.

Felly, Mae cyrydiad mewn dur carbon yn broses hunan-lluosogi oni bai bod y metel yn cael ei warchod.

4.2 Mesurau gwrth-cyrydiad ar gyfer dur carbon

Oherwydd ei dueddiad i gyrydiad, Mae dur carbon bron bob amser yn gofyn am fesurau amddiffynnol pan gânt eu defnyddio mewn amgylcheddau â lleithder ac ocsigen.

Mae strategaethau cyffredin yn cynnwys:

1. Haenau amddiffynnol: Creu rhwystr corfforol rhwng y dur a'r amgylchedd cyrydol.
   • Paent a haenau organig: Darparu rhwystr a gall hefyd gynnwys atalyddion cyrydiad. Mae angen paratoi'n iawn ar gyfer adlyniad da. Yn amodol ar ddifrod a hindreulio, angen ei ailymgeisio.
   • Haenau metelaidd:
     • Galfaneiddio: Gorchudd gyda sinc (galfaneiddio dip poeth neu electrogalvanizing). Mae sinc yn fwy adweithiol na haearn, Felly mae'n cyrydu'n ffafriol (amddiffyniad aberthol neu amddiffyniad cathodig) Hyd yn oed os yw'r cotio yn cael ei grafu.
     • Platio: Gorchudd gyda metelau fel cromiwm, nicel, tun, neu gadmiwm. Mae rhai yn cynnig amddiffyniad rhwystr, Eraill (fel crôm dros nicel) darparu arwyneb addurniadol sy'n gwrthsefyll gwisgo.
   • Haenau trosi: Triniaethau cemegol fel ffosffatio neu orchudd ocsid du, sy'n creu tenau, Haen ymlynol sy'n cynnig ymwrthedd cyrydiad ysgafn ac yn gwella adlyniad paent.
2. Aloi (Duroedd aloi isel): Ychwanegiadau bach o elfennau fel copr, cromiwm, nicel, a gall ffosfforws wella ymwrthedd cyrydiad atmosfferig ychydig trwy ffurfio haen rhwd fwy ymlynol (e.e., “Steels Weoling” fel Cor-Ten®). Fodd bynnag, Nid yw'r rhain yn debyg i ddur di -staen o hyd.
3. Amddiffyniad Cathodig: Gwneud y Strwythur Dur Carbon yn Catod Cell Electrocemegol.
   • Anod aberthol: Atodi metel mwy adweithiol (Fel sinc, magnesiwm, neu alwminiwm) mae hynny'n cyrydu yn lle'r dur.
   • Argraff ar gyfer cerrynt: Cymhwyso cerrynt DC allanol i orfodi'r dur i ddod yn gathod.
     A ddefnyddir ar gyfer strwythurau mawr fel piblinellau, cyrff llong, a thanciau storio.
4. Rheolaeth Amgylcheddol: Addasu'r amgylchedd i'w wneud yn llai cyrydol, e.e., dadleithiad, defnyddio atalyddion cyrydiad mewn systemau caeedig.

Mae'r mesurau hyn yn ychwanegu at gost a chymhlethdod defnyddio dur carbon ond yn aml maent yn angenrheidiol ar gyfer sicrhau bywyd gwasanaeth derbyniol.

4.3 Ffilm ocsid goddefol “hunan-iachâd” o ddur gwrthstaen

Ffurfiant:

Dur di-staen (≥10.5% cr) yn ffurfio tenau, cromiwm ocsid sefydlog (Cr₂o₃) haen pan fydd yn agored i ocsigen (aer neu ddŵr):
2Cr + 3/2 O₂ → cr₂o₃
Mae'r ffilm oddefol hon yn unig 1-5 nanometr o drwch ond yn cadw'n dynn at yr wyneb ac yn atal cyrydiad pellach.

Priodweddau Allweddol:

• Amddiffyn rhwystr: Yn blocio elfennau cyrydol rhag cyrraedd y metel.
• Sefydlog yn gemegol: Mae Cr₂o₃ yn gwrthsefyll ymosodiad yn y mwyafrif o amgylcheddau.
• Hunan iachau: Os caiff ei grafu, Mae'r haen yn diwygio ar unwaith mewn presenoldeb ocsigen.
• Tryloyw: Mor denau nes bod llewyrch metelaidd y dur yn parhau i fod yn weladwy.

Ffactorau sy'n gwella goddefgarwch:

• Cromiwm: Mwy CR = Ffilm gryfach.
• Molybdenwm (Mo): Yn gwella ymwrthedd i gloridau (e.e., mewn 316).
• Nicel (Yn): Yn sefydlogi austenite ac yn gwella ymwrthedd cyrydiad mewn asidau.
• Wyneb glân: Llyfn, Mae arwynebau di-halogydd yn pasio yn well.

Cyfyngiadau - pan fydd yr haen oddefol yn methu:

• Ymosodiad clorid: Yn arwain at bitting ac cyrydiad agen.
• Lleihau asidau: Yn gallu toddi'r haen oddefol.
• Ocsigen: Dim ocsigen = dim pasio.
• Sensiteiddio: Mae triniaeth wres amhriodol yn achosi disbyddu cromiwm ar ffiniau grawn; Wedi'i liniaru gan raddau carbon isel neu sefydlogi (e.e., 304L, 316L).

Casgliad:

Er nad yw'n anweladwy, Mae ffilm oddefol hunan-iachaol dur gwrthstaen yn rhoi gwell iddi, Gwrthiant cyrydiad cynnal a chadw isel-un o'i fanteision mwyaf dros ddur carbon.

5. Dur Carbon yn erbyn Dur Di-staen: Prosesu a Chynhyrchu

Y gwahaniaethau mewn cyfansoddiad cemegol a microstrwythur rhwng dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen hefyd yn arwain at amrywiadau yn eu hymddygiad yn ystod gweithrediadau prosesu a gweithgynhyrchu cyffredin.

5.1 Torri, Ffurfio, a weldio

Mae'r rhain yn brosesau saernïo sylfaenol, ac mae'r dewis o fath dur yn effeithio'n sylweddol arnyn nhw.

Torri:

• Dur Carbon:
  • Yn gyffredinol, mae duroedd carbon isel yn hawdd eu torri gan ddefnyddio dulliau amrywiol: cneifio, llif, torri plasma, torri tanwydd ocsy (torri fflam), a thorri laser.
  • Mae duroedd canolig ac uchel-carbon yn dod yn anoddach i'w torri wrth i gynnwys carbon gynyddu. Mae torri tanwydd ocsy yn dal i fod yn effeithiol, Ond efallai y bydd angen cynhesu ar gyfer rhannau mwy trwchus o raddau carbon uwch i atal cracio. Peiriannu (llif, melino) angen deunyddiau offer anoddach a chyflymder arafach.
• Dur Di-staen:
  • Duroedd di -staen austenitig (e.e., 304, 316) yn adnabyddus am eu cyfradd caledu gwaith uchel a'u dargludedd thermol is o gymharu â dur carbon. Gall hyn eu gwneud yn fwy heriol i beiriannu (lladdwch, dril, meliniff). Mae angen offer miniog arnyn nhw, setups anhyblyg, cyflymderau arafach, porthiant uwch, ac iro/oeri da i atal gwisgo offer a chaledu darn gwaith. Mae torri plasma a thorri laser yn effeithiol. Nid ydynt yn nodweddiadol yn cael eu torri gan ddulliau tanwydd ocsy oherwydd bod y cromiwm ocsid yn atal ocsidiad sydd ei angen ar gyfer y broses.
  • Yn gyffredinol, mae duroedd di -staen ferritig yn haws eu peiriannu nag austenitics, gydag ymddygiad yn agosach at ddur carbon isel, ond gall fod braidd yn “gummy.”
  • Mae duroedd di -staen martensitig yn eu cyflwr annealed yn beiriant moch, ond gall fod yn heriol. Yn eu cyflwr caled, maent yn anodd iawn eu peiriannu ac fel arfer mae angen eu malu.
  • Mae gan dduroedd di-staen Duplex gryfder uchel ac yn galed yn gyflym, gan eu gwneud yn anoddach eu peiriannu nag austenitics. Mae angen offer cadarn a pharamedrau wedi'u optimeiddio arnynt.

Ffurfio (Plygu, Arluniau, Stampio):

• Dur Carbon:
  • Mae duroedd carbon isel yn ffurfiol iawn oherwydd eu hydwythedd rhagorol a'u cryfder cynnyrch isel. Gallant gael dadffurfiad plastig sylweddol heb gracio.
  • Mae duroedd canolig ac uchel-carbon wedi lleihau ffurfioldeb. Mae ffurfio yn aml yn gofyn am fwy o rym, radiws tro mwy, ac efallai y bydd angen ei wneud ar dymheredd uchel neu yn y cyflwr annealed.
• Dur Di-staen:
  • Mae duroedd di -staen austenitig yn ffurfiol iawn oherwydd eu hydwythedd uchel a'u hefrwydd da, Er gwaethaf eu tueddiad i weithio-Harden. Gall y caledu gwaith fod yn fuddiol mewn rhai gweithrediadau ffurfiol wrth iddo gynyddu cryfder y rhan ffurfiedig. Fodd bynnag, Mae hefyd yn golygu y gallai fod angen grymoedd ffurfio uwch o gymharu â dur carbon isel, A gall Springback fod yn fwy amlwg.
  • Yn gyffredinol mae gan ddur di -staen ferritig ffurfadwyedd da, yn debyg i neu ychydig yn llai na dur carbon isel, ond gellir ei gyfyngu gan eu hydwythedd is o gymharu ag austenitig.
  • Mae gan dduroedd di -staen martensitig ffurfadwyedd gwael, yn enwedig yn y cyflwr caledu. Mae ffurfio yn cael ei wneud yn nodweddiadol yn y cyflwr aneliedig.
  • Mae gan dduroedd di -staen dwplecs gryfder uwch a hydwythedd is nag austenitig, gan eu gwneud yn anoddach i'w ffurfio. Mae angen grymoedd ffurfio uwch arnynt a rhoi sylw gofalus i blygu radiws.

Weldio:

Gwneuthuriad cyffredinol: Yn y dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen cymhariaeth ar gyfer gwneuthuriad cyffredinol, Dur carbon isel yn aml yw'r hawsaf a'r rhataf i weithio gyda nhw. Duroedd di -staen austenitig, Er ei fod yn ffurfiol ac yn weldiadwy, Cyflwyno heriau unigryw fel caledu gwaith ac mae angen technegau a nwyddau traul gwahanol.

5.2 Proses trin gwres

Mae triniaeth wres yn cynnwys gwresogi rheoledig ac oeri metelau i newid eu microstrwythur a chyflawni priodweddau mecanyddol a ddymunir.

Dur Carbon:

Garbon, graddau carbon canolig ac uchel yn enwedig, yn ymatebol iawn i driniaethau gwres amrywiol:

• Anelio: Gwresogi ac oeri araf i feddalu'r dur, Gwella hydwythedd a machinability, a lleddfu straen mewnol.
• Normaleiddio: Gwresogi uwchlaw'r tymheredd critigol ac oeri aer i fireinio strwythur grawn a gwella unffurfiaeth eiddo.
• Caledu (quenching): Gwresogi i'r tymheredd austenitizing ac yna oeri yn gyflym (quenching) mewn dŵr, olew, neu aer i drawsnewid austenite yn martensite, Cyfnod caled a brau iawn. Dim ond dur gyda digon o gynnwys carbon (yn nodweddiadol >0.3%) gellir caledu'n sylweddol trwy ddiffodd.
• tymheru: Ailgynhesu quenched (hanoddedig) dur i dymheredd penodol o dan yr ystod dyngedfennol, Dal am amser, ac yna oeri. Mae hyn yn lleihau disgleirdeb, yn lleddfu straen, ac yn gwella caledwch, fel arfer gyda rhywfaint o ostyngiad mewn caledwch a chryfder. Rheolir yr eiddo terfynol gan y tymheredd tymheru.
• Achos caledu (Carburiad, Nitridiad, etc.): Triniaethau caledu wyneb sy'n gwasgaru carbon neu nitrogen i wyneb rhannau dur carbon isel i greu caled, achos allanol sy'n gwrthsefyll gwisgo wrth gynnal craidd caled.

Dur Di-staen:

Mae ymatebion triniaeth wres yn amrywio'n ddramatig ymhlith y gwahanol fathau o ddur gwrthstaen:

• Duroedd di -staen austenitig: Ni ellir ei galedu gan driniaeth wres (gwgu a thymeru) Oherwydd bod eu strwythur austenitig yn sefydlog.
  • Anelio (Datrysiad anelio): Gwresogi i dymheredd uchel (e.e., 1000-1150° C neu 1850-2100 ° F.) wedi'i ddilyn gan oeri cyflym (quench dŵr ar gyfer rhannau mwy trwchus) i doddi unrhyw garbidau gwaddodol a sicrhau strwythur cwbl austenitig. Mae hyn yn meddalu'r deunydd, yn lleddfu straen rhag gweithio oer, ac yn gwneud y mwyaf o wrthwynebiad cyrydiad.
  • Lleddfu Straen: Gellir ei wneud ar dymheredd is, Ond mae angen gofal i osgoi sensiteiddio mewn graddau nad ydynt yn L neu heb eu sefydlogi.
• Duroedd di -staen ferritig: Yn gyffredinol nid yw'n galeadwy trwy driniaeth wres. Maent yn nodweddiadol yn cael eu hanelio i wella hydwythedd a lleddfu straen. Gall rhai graddau ddioddef o embrittlement os cânt eu dal mewn rhai ystodau tymheredd.
• Duroedd di -staen martensitig: Wedi'u cynllunio'n benodol i gael eu caledu gan driniaeth wres. Mae'r broses yn cynnwys:
  • Austenitizing: Gwresogi i dymheredd uchel i ffurfio austenite.
  • quenching: Oeri cyflym (mewn olew neu aer, yn dibynnu ar y radd) i drawsnewid austenite i martensite.
  • tymheru: Ailgynhesu i dymheredd penodol i gyflawni'r cydbwysedd caledwch a ddymunir, nerth, a chaledwch.
• Dutels di -staen dwplecs: A gyflenwir yn nodweddiadol yn y cyflwr datrysiad a quenched. Y driniaeth anelio (e.e., 1020-1100° C neu 1870-2010 ° F.) yn hanfodol ar gyfer cyflawni'r cydbwysedd cam ferrite-austenite cywir a diddymu unrhyw gyfnodau rhyngmetallig niweidiol.
• Dyodiad (PH) Dur Di-staen: Cael triniaeth wres dau gam:
  • Triniaeth Datrysiad (Anelio): Yn debyg i anelio austenitig, i roi elfennau aloi mewn toddiant cadarn.
  • Heneiddio (Caledu dyodiad): Ailgynhesu i dymheredd cymedrol (e.e., 480-620° C neu 900-1150 ° F.) am amser penodol i ganiatáu i ronynnau rhyngmetallig mân waddodi, cynyddu cryfder a chaledwch yn fawr.

Mae'r dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen Mae cymhariaeth yn datgelu, er bod llawer o ddur carbon yn dibynnu'n fawr ar ddiffodd a thymheru am eu heiddo terfynol, Mae'r dulliau triniaeth wres ar gyfer duroedd di -staen yn llawer mwy amrywiol, wedi'i deilwra i'w math microstrwythurol penodol.

6. Dur Carbon yn erbyn Dur Di-staen: Ardaloedd Cais

Priodweddau penodol dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen yn naturiol yn eu harwain i gael eu ffafrio mewn gwahanol feysydd cais. Mae'r dewis yn cael ei yrru gan ofynion perfformiad, amodau amgylcheddol, disgwyliadau hirhoedledd, a chost.

6.1 Ardaloedd cais o ddur gwrthstaen

Prif fantais dur gwrthstaen - gwrthiant cyrydiad - wedi'i gyfuno â'i apêl esthetig, eiddo hylan, a chryfder da mewn sawl gradd, yn ei gwneud yn addas ar gyfer ystod eang o gymwysiadau heriol:

Prosesu bwyd a choginiol:

• Offer: Thanciau, namau, peipio, cludwyr, arwynebau paratoi mewn planhigion bwyd a diod (304L yn nodweddiadol, 316L ar gyfer hylendid a gwrthsefyll cyrydiad).
• Offer coginio a chyllyll a ffyrc: Photiau, sosbenni, cyllyll, ffyrch, lwyau (graddau amrywiol fel 304, 410, 420, 440C).
• Offer Cegin: Sinciau, Tu mewn peiriant golchi llestri, drysau oergell, ffyrnau.

Meddygol a fferyllol:

• Offerynnau Llawfeddygol: Scalpels, gefelyddion, clampiau (graddau martensitig fel 420, 440C am galedwch a miniogrwydd; Rhai Austenitics fel 316L).
• Mewnblaniadau meddygol: Amnewidiadau ar y cyd (gluniau, phengliniau), Sgriwiau Esgyrn, mewnblaniadau deintyddol (graddau biocompatible fel 316lvm, Mae titaniwm hefyd yn gyffredin).
• Offer fferyllol: Llongau, peipio, a chydrannau sy'n gofyn am burdeb uchel a gwrthwynebiad i asiantau glanhau cyrydol.

Diwydiannau cemegol a phetrocemegol:

• Thanciau, Llongau, ac adweithyddion: Ar gyfer storio a phrosesu cemegolion cyrydol (316L, duriau deublyg, Austenitig aloi uwch).
• Systemau Pibellau: Cludo hylifau cyrydol.
• Cyfnewidwyr gwres: Lle mae angen ymwrthedd cyrydiad a throsglwyddo thermol.

Pensaernïaeth ac Adeiladu:

• Cladin a ffasadau allanol: Am wydnwch ac apêl esthetig (e.e., 304, 316).
• Toi a fflachio: Hirhoedlog a gwrthsefyll cyrydiad.
• Rheiliau, Balwstradau, a trim addurniadol: Ymddangosiad modern a chynnal a chadw isel.
• Cydrannau Strwythurol: Mewn amgylcheddau cyrydol neu lle mae angen cryfder uchel (duriau deublyg, rhai adrannau austenitig).
• Atgyfnerthu Concrit (Hail -garn): Rebar dur gwrthstaen ar gyfer strwythurau mewn amgylcheddau cyrydol iawn (e.e., pontydd mewn ardaloedd arfordirol) i atal spalling concrit oherwydd ehangu rhwd.

Modurol a chludiant:

• Systemau gwacáu: Cregyn trawsnewidydd catalytig, mufflers, gynffon (graddau ferritig fel 409, 439; rhywfaint o austenitics ar gyfer perfformiad uwch).
• Tanciau tanwydd a llinellau: Ar gyfer ymwrthedd cyrydiad.
• Rhannau trimio ac addurnol.
• Cydrannau strwythurol mewn bysiau a threnau.

Awyrofod:

• Cydrannau cryfder uchel: Rhannau injan, cydrannau gêr glanio, caewyr (PH Steels Di -staen, rhai graddau martensitig).
• Tiwbiau hydrolig a llinellau tanwydd.

Amgylcheddau Morol:

• Ffitiadau cychod: Cleiniau, rheiliau, propelwyr, siafftiau (316L, duroedd deublyg ar gyfer ymwrthedd clorid uwchraddol).
• Llwyfannau olew a nwy ar y môr: Bibellau, cydrannau strwythurol.

Cynhyrchu Pwer:

• Llafnau Tyrbinau: (Graddau martensitig a pH).
• Tiwbiau cyfnewidydd gwres, Tiwbiau cyddwysydd.
• Cydrannau gorsafoedd pŵer niwclear.

Diwydiant mwydion a phapur:

Offer sy'n agored i gemegau cannu cyrydol.

6.2 Ardaloedd cymhwyso dur carbon

Dur carbon, oherwydd ei briodweddau mecanyddol da, amlochredd trwy drin gwres, ffurfioldeb rhagorol (ar gyfer graddau carbon isel), a chost sylweddol is, yn parhau i fod y deunydd blaen gwaith ar gyfer nifer helaeth o gymwysiadau lle nad ymwrthedd cyrydiad eithafol yw'r prif bryder neu lle gellir ei amddiffyn yn ddigonol.

Adeiladu a Seilwaith:

• Siapiau strwythurol: I-trawstiau, H-Beams, sianeli, onglau ar gyfer fframiau adeiladu, pontydd, a strwythurau eraill (duroedd carbon isel i ganolig yn nodweddiadol i ganolig).
• Adfer Bariau (Hail -garn): Ar gyfer strwythurau concrit (Er bod di -staen yn cael ei ddefnyddio mewn amgylcheddau garw).
• Bibellau: Ar gyfer dŵr, nwy, a throsglwyddo olew (e.e., Graddau API 5L).
• Pentyrru dalennau a phentyrrau sylfaen.
• To a seidin (Wedi'i orchuddio yn aml): Cynfasau dur galfanedig neu wedi'u paentio.

Diwydiant Modurol:

• Cyrff ceir a siasi: Paneli wedi'u stampio, fframiau (graddau amrywiol o dduroedd isel a chanolig-carbon, gan gynnwys aloi isel cryfder uchel (Hsla) duroedd sy'n fath o ddur carbon gyda microalloying).
• Cydrannau injan: Crankshafts, rhodenni cysylltu, camsiafftau (ganolig-garbon, duroedd ffug).
• Gerau a siafftiau: (Duroedd canolig i garbon uchel, yn aml yn caledu achos neu drwodd).
• Clymwyr: Bolltau, cnau, sgriwiau.

Peiriannau ac Offer:

• Fframiau a seiliau peiriant.
• Ngears, Siafftiau, Cyplyddion, Bearings (duroedd carbon neu aloi arbenigol yn aml).
• Offer: Offer Llaw (morthwylion, wrenches-canolig-carbon), offer torri (driliau, Cynion-carbon uchel).
• Offer amaethyddol: Aradr, anfrod, cydrannau strwythurol.

Sector Ynni:

• Biblinellau: Ar gyfer cludo olew a nwy (Fel y soniwyd).
• Tanciau storio: Ar gyfer olew, nwy, a dŵr (yn aml gyda haenau mewnol neu amddiffyniad cathodig).
• Drilio pibellau a chasinau.

Cludiant Rheilffordd:

• Traciau Rheilffordd (Rheiliau): Uchel-garbon, Dur sy'n gwrthsefyll gwisgo.
• Olwynion ac echelau.
• Cyrff ceir cludo.

Adeiladu llongau (Strwythurau cragen):

• Tra bod di -staen yn cael ei ddefnyddio ar gyfer ffitiadau, Gwneir prif strwythurau cragen y mwyafrif o longau masnachol mawr o ddur carbon (graddau amrywiol o ddur morol fel gradd A., AH36, D36) oherwydd cost a weldadwyedd, gyda systemau amddiffyn cyrydiad helaeth.

Offer gweithgynhyrchu a marw:

• Duroedd carbon uchel (Steels Offer, a all fod yn garbon plaen neu'n aloi) yn cael eu defnyddio ar gyfer dyrnu, yn marw, mowldiau, ac offer torri oherwydd eu gallu i gael eu caledu i lefelau uchel.

Mae'r dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen Mae cymhariaeth cymwysiadau yn dangos bod dur carbon yn dominyddu lle mae cost a chryfder yn yrwyr cynradd a gellir rheoli cyrydiad, tra dur di-staen yn rhagori lle gwrthiant cyrydiad, hylendid, neu mae priodweddau esthetig/tymheredd uchel penodol yn hollbwysig.

7. Dadansoddiad Costau ac Economeg: Dur Carbon yn erbyn Dur Di-staen

Mae'r agwedd economaidd yn ffactor o bwys yn y dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen Proses gwneud penderfyniadau. Mae hyn yn cynnwys nid yn unig y gost ddeunydd cychwynnol ond hefyd prosesu, cynnal a chadw, a chostau cylch bywyd.

7.1 Cymhariaeth o gostau deunydd crai

Dur Carbon:

Yn gyffredinol, Mae gan ddur carbon sylweddol is Pris Prynu Cychwynnol Pwysau fesul uned (e.e., y bunt neu bob cilogram) o'i gymharu â dur gwrthstaen. Mae hyn yn bennaf oherwydd:

• Deunyddiau crai toreithiog: Mae haearn a charbon ar gael yn rhwydd ac yn gymharol rhad.
• Aloi symlach: Nid oes angen elfennau aloi drud fel cromiwm, nicel, neu folybdenwm mewn symiau mawr.
• Prosesau cynhyrchu aeddfed: Mae cynhyrchu dur carbon yn broses ar raddfa fawr a ar raddfa fawr.

Dur Di-staen:

Mae dur gwrthstaen yn ei hanfod yn ddrytach ymlaen llaw oherwydd:

• Cost elfennau aloi: Y gyrwyr cost sylfaenol yw'r elfennau aloi sy'n darparu ei briodweddau “di -staen”:
  • Cromiwm (Cr): Isafswm 10.5%, yn aml yn llawer uwch.
  • Nicel (Yn): Cydran arwyddocaol mewn graddau austenitig (hidion 304, 316), ac mae Nickel yn fetel cymharol ddrud gyda phrisiau cyfnewidiol y farchnad.
  • Molybdenwm (Mo): Ychwanegwyd ar gyfer gwell ymwrthedd cyrydiad (e.e., mewn 316), Ac mae hefyd yn elfen gostus.
  • Elfennau eraill fel titaniwm, niobium, etc., Ychwanegwch at y gost hefyd.
• Cynhyrchu mwy cymhleth: Y prosesau gweithgynhyrchu ar gyfer dur gwrthstaen, gan gynnwys toddi, mireinio (e.e., Decarburization Argon Oxygen - AOD), a rheoli union gyfansoddiadau, gall fod yn fwy cymhleth ac ynni-ddwys nag ar gyfer dur carbon.

7.2 Costau prosesu a chynnal a chadw

Dim ond rhan o'r hafaliad economaidd yw cost deunydd cychwynnol.

Costau prosesu (Saernïaeth):

• Dur Carbon:
  • Peiriannu: Yn gyffredinol yn haws ac yn gyflymach i beiriannu, gan arwain at gostau offer is ac amser llafur.
  • Weldio: Mae dur carbon isel yn hawdd ei weldio gyda nwyddau traul llai costus a gweithdrefnau symlach. Mae angen mwy arbenigol ar dduroedd carbon uwch (ac yn gostus) Gweithdrefnau Weldio.
  • Ffurfio: Mae'n hawdd ffurfio dur carbon isel gyda grymoedd is.
• Dur Di-staen:
  • Peiriannu: Gall fod yn anoddach, yn enwedig graddau austenitig a dwplecs, oherwydd caledu gwaith a dargludedd thermol isel. Mae hyn yn aml yn arwain at gyflymder peiriannu arafach, mwy o wisgo offer, a chostau llafur uwch.
  • Weldio: Angen metelau llenwi arbenigol, yn aml weldwyr mwy medrus, a rheolaeth ofalus ar fewnbwn gwres. Cysgodi nwy (e.e., Argon for Tig) yn hanfodol.
  • Ffurfio: Mae graddau austenitig yn ffurfiol ond mae angen grymoedd uwch arnynt oherwydd caledu gwaith. Gall graddau eraill fod yn fwy heriol.
    At ei gilydd, Mae costau saernïo ar gyfer cydrannau dur gwrthstaen yn aml yn uwch nag ar gyfer cydrannau dur carbon union yr un fath.

Costau cynnal a chadw:

Dyma lle mae'r dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen Mae cymhariaeth yn aml yn awgrymu o blaid dur gwrthstaen dros y tymor hir, yn enwedig mewn amgylcheddau cyrydol.

• Dur Carbon:
  • Angen cotio amddiffynnol cychwynnol (paentiadau, galfaneiddio).
  • Mae gan y haenau hyn fywyd cyfyngedig a bydd angen archwiliad cyfnodol, trwsio, ac ailymgeisio trwy gydol oes gwasanaeth y gydran i atal cyrydiad. Mae hyn yn cynnwys llafur, defnyddiau, ac o bosibl amser segur.
  • Os na chaiff cyrydiad ei reoli'n ddigonol, Gellir peryglu cywirdeb strwythurol, gan arwain at atgyweiriadau costus neu amnewid.
• Dur Di-staen:
  • Yn gyffredinol mae angen cyn lleied â phosibl ar gyfer amddiffyn cyrydiad oherwydd ei haen oddefol gynhenid.
  • I gynnal ymddangosiad, yn enwedig mewn amgylcheddau â dyddodion arwyneb, Efallai y bydd angen glanhau o bryd i'w gilydd - ond fel arfer yn llai aml ac yn llai dwys nag ailddatgan dur carbon.
  • Mae natur “hunan iachau” y ffilm oddefol yn golygu nad yw mân grafiadau yn aml yn peryglu ei wrthwynebiad cyrydiad.

Gall y gostyngiad sylweddol hwn mewn cynnal a chadw arwain at arbedion cost hirdymor sylweddol gyda dur gwrthstaen.

7.3 Cost cylch bywyd (LCC) ac ailgylchu

Dylai gwir gymhariaeth economaidd ystyried cylch bywyd cyfan y deunydd.

Cost cylch bywyd (LCC):

Mae dadansoddiad LCC yn cynnwys:

1. Cost deunydd cychwynnol
2. Costau Ffabrigo a Gosod
3. Costau gweithredu (Os oes unrhyw un yn gysylltiedig â'r deunydd)
4. Costau cynnal a chadw ac atgyweirio dros yr oes gwasanaeth a fwriadwyd
5. Gwaredu neu ailgylchu gwerth ar ddiwedd oes

Pan ystyrir LCC, Yn aml gall dur gwrthstaen fod yn fwy darbodus na dur carbon mewn cymwysiadau lle:

• Mae'r amgylchedd yn gyrydol.
• Mae mynediad cynnal a chadw yn anodd neu'n gostus.
• Mae amser segur ar gyfer cynnal a chadw yn annerbyniol.
• Mae angen bywyd gwasanaeth hir.
• Mae gwerth esthetig a glendid dur gwrthstaen yn bwysig.
  Gellir gwrthbwyso cost gychwynnol uwch dur gwrthstaen trwy gostau cynnal a chadw is a hirach, Bywyd gwasanaeth mwy dibynadwy.

Ailgylchu:

Mae dur carbon a dur gwrthstaen yn ddeunyddiau ailgylchadwy iawn, sy'n fantais amgylcheddol ac economaidd sylweddol.

• Dur Carbon: Wedi'i ailgylchu'n eang. Mae sgrap dur yn rhan fawr o gynhyrchu dur newydd.
• Dur Di-staen: Hefyd yn hynod ailgylchadwy. Yr elfennau aloi (cromiwm, nicel, molybdenwm) Mae sgrap dur gwrthstaen yn werthfawr a gellir ei adfer a'i ailddefnyddio wrth gynhyrchu dur gwrthstaen newydd neu aloion eraill. Mae hyn yn helpu i warchod adnoddau gwyryf a lleihau'r defnydd o ynni o'i gymharu â chynhyrchu cynradd. Mae gwerth cynhenid ​​uwch sgrap dur gwrthstaen yn golygu ei fod yn aml yn gorchymyn pris gwell na sgrap dur carbon.

Mae'r ailgylchadwyedd yn cyfrannu'n gadarnhaol at LCC y ddau ddeunydd trwy ddarparu gwerth gweddilliol ar ddiwedd eu hoes gwasanaeth.

8. Canllaw Dewis Deunydd: Dur Carbon yn erbyn Dur Di-staen

Dewis rhwng dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen yn gofyn am ddull systematig, ystyried gofynion penodol y cymhwysiad a phriodweddau pob deunydd.

Mae'r adran hon yn darparu canllaw i helpu i lywio'r broses ddethol hon.

8.1 Dadansoddiad gofynion swyddogaethol

Y cam cyntaf yw diffinio gofynion swyddogaethol y gydran neu'r strwythur yn glir:

Llwythi a straen mecanyddol:

Beth yw'r tynnol disgwyliedig, cywasgol, cneifiaf, plygu, neu lwythi torsional?

Ydy'r llwytho statig neu ddeinamig (blinder)?

A ragwelir llwythi effaith?

Harweiniad:

Gall peirianwyr ddewis dur carbon uchel wedi'u trin â gwres neu ddur di-staen cryfder uchel fel Martensitic, PH, neu raddau deublyg pan fydd angen cryfder uchel iawn arnyn nhw.

At ddibenion strwythurol cyffredinol gyda llwythi cymedrol, Dur canolig-carbon neu raddau dur gwrthstaen cyffredin fel 304/316 (yn enwedig os yn oer yn oer) neu gall 6061-T6 fod yn ddigonol.

Os yw caledwch uchel ac ymwrthedd effaith yn hollbwysig, yn enwedig ar dymheredd isel, Mae duroedd di -staen austenitig yn rhagori.

Mae duroedd carbon isel hefyd yn anodd.

Tymheredd Gweithredol:

A fydd y gydran yn gweithredu yn amgylchynol, ddyrchafedig, neu dymheredd cryogenig?

Harweiniad:

Mae duroedd gwrthstaen austenitig yn cynnal cryfder da a chaledwch rhagorol ar dymheredd cryogenig.

Rhai graddau dur gwrthstaen (e.e., 304H, 310, 321) cynnig ymwrthedd a chryfder ymgripiol da ar dymheredd uchel.

Gall duroedd carbon golli caledwch ar dymheredd isel (Dbtt) a chryfder ar dymheredd uchel iawn (ymgripiff).

Defnyddir duroedd carbon aloi penodol ar gyfer gwasanaeth tymheredd uchel (e.e., tiwbiau boeler).

Gwisgo a gwrthsefyll sgrafelliad:

A fydd y gydran yn destun llithro, rhwbiau, neu ronynnau sgraffiniol?

Harweiniad:

Ar gyfer gwrthiant gwisgo uchel, Mae llawer yn dewis dur carbon uchel wedi'i drin â gwres neu ddur gwrthstaen martensitig caledu fel 440c.

Gall duroedd di -staen austenitig fod yn hawdd; Ystyriwch driniaethau arwyneb neu raddau anoddach os yw gwisgo yn bryder.

Gofynion ffurfioldeb a weldadwyedd:

A yw'r dyluniad yn cynnwys siapiau cymhleth sy'n gofyn am ffurfio helaeth?

A fydd y gydran yn cael ei weldio?

Harweiniad:

Ar gyfer ffurfioldeb uchel, dur carbon isel neu ddur gwrthstaen austenitig aneliedig (fel 304-o) yn rhagorol.

Os yw weldio yn rhan fawr o saernïo, Yn gyffredinol, mae dur carbon isel a duroedd di-staen austenitig yn haws i'w weldio na duroedd carbon uwch neu dduroedd di-staen martensitig.

Ystyriwch weldadwyedd graddau penodol.

8.2 Ystyriaethau amgylcheddol a diogelwch

Mae'r amgylchedd gwasanaeth ac unrhyw agweddau sy'n hanfodol i ddiogelwch yn hanfodol:

Amgylchedd cyrydol:

Beth yw natur yr amgylchedd (e.e., atmosfferig, ffres, halen, amlygiad cemegol)?

Harweiniad:

Dyma lle mae dur gwrthstaen yn aml yn dod yn ddewis diofyn.

Atmosfferig ysgafn: Gallai dur carbon gyda gorchudd da fod yn ddigonol. 304 Ss am well hirhoedledd.

Morol/clorid: 316 SS, Duplex SS, neu aloion uwch. Byddai angen amddiffyniad cadarn a pharhaus ar ddur carbon.

Cemegol: Graddau dur gwrthstaen penodol (neu aloion arbenigol eraill) wedi'i deilwra i'r cemegyn.

Gofynion Hylendid:

Yw'r cymhwysiad wrth brosesu bwyd, meddygol, neu ddiwydiannau fferyllol lle mae glendid ac an-adweithedd yn hanfodol?

Harweiniad:

Mae'n well gan y mwyafrif ddur gwrthstaen - yn enwedig graddau austenitig fel 304L a 316L - i'w llyfn, arwyneb nad yw'n fandyllog, Glanhau Hawdd, ac ymwrthedd cyrydiad sy'n atal halogi.

Gofynion esthetig:

A yw ymddangosiad gweledol y gydran yn bwysig?

Harweiniad:

Mae dur gwrthstaen yn cynnig ystod eang o orffeniadau deniadol a gwydn.

Mae angen paentio neu blatio ar ddur carbon ar gyfer estheteg.

Priodweddau Magnetig:

A oes angen deunydd nad yw'n magnetig ar y cais, neu a yw magnetedd yn dderbyniol/dymunol?

Harweiniad:

Mae dur carbon bob amser yn magnetig.

Dur gwrthstaen austenitig (aneledig) yn an-magnetig.

fferitig, martensitig, ac mae duroedd di -staen deublyg yn magnetig.

Beirniadaeth Diogelwch:

Beth yw canlyniadau methiant materol (e.e., Colled Economaidd, difrod amgylcheddol, anafiadau, Colli Bywyd)?

Harweiniad:

Ar gyfer cymwysiadau diogelwch-feirniadol, Mae peirianwyr fel arfer yn cymryd agwedd fwy ceidwadol, yn aml yn dewis deunyddiau drutach sy'n cynnig dibynadwyedd a rhagweladwyedd uwch yn yr amgylchedd gwasanaeth.

Gallai hyn bwyso tuag at raddau dur gwrthstaen penodol os yw cyrydiad yn risg methu ar gyfer dur carbon.

8.3 Matrics Penderfyniad Cynhwysfawr: Dur Carbon yn erbyn Dur Di-staen

Gall matrics penderfyniad helpu i gymharu opsiynau yn systematig.

Mae'r sgorau isod yn gyffredinol (1 = Gwael, 5 = Rhagorol); Mae graddau penodol ym mhob teulu yn eu mireinio ymhellach.

Matrics Penderfyniad Syml - Dur Carbon yn erbyn Dur Di -staen (Cymhariaeth Gyffredinol)

Gwneud y dewis iawn yn y dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen Mae cyfyng -gyngor yn gofyn am gyfuniad o ddeall gwyddoniaeth faterol, Galwadau Cais, a realiti economaidd.

9. FAQ: Dur Carbon yn erbyn Dur Di-staen

C1: Beth yw'r prif wahaniaeth rhwng dur carbon a dur gwrthstaen?

A: Y prif wahaniaeth yw cynnwys cromiwm - mae gan ddur di -staen o leiaf 10.5%, ffurfio haen ocsid amddiffynnol sy'n gwrthsefyll cyrydiad, tra nad oes gan ddur carbon hyn ac yn rhydu heb amddiffyniad.

C2: Yn ddur gwrthstaen bob amser yn well na dur carbon?

A: Nid yw dur gwrthstaen bob amser yn well - mae'n dibynnu ar y cais.

Mae'n cynnig ymwrthedd cyrydiad uwch ac estheteg.

Tra gall dur carbon fod yn gryfach, galetach, haws i beiriannu neu weldio, ac fel arfer yn rhatach.

Y deunydd gorau yw'r un sy'n gweddu i'r perfformiad penodol, gwydnwch, ac anghenion cost.

C3: Pam mae dur gwrthstaen yn ddrytach na dur carbon?

A: Mae dur gwrthstaen yn ddrytach yn bennaf oherwydd elfennau aloi costus fel cromiwm, nicel, a molybdenwm, a'i broses weithgynhyrchu fwy cymhleth.

C4: Alla i weldio dur gwrthstaen i ddur carbon?

A: Mae angen gofal arbennig ar weldio dur gwrthstaen i ddur carbon gan ddefnyddio weldio metel annhebyg.

Ymhlith yr heriau mae gwahanol ehangu thermol, ymfudiad carbon, a chyrydiad galfanig posib.

Defnyddio metelau llenwi fel 309 neu 312 Mae dur gwrthstaen yn helpu i bontio gwahaniaethau materol. Mae dyluniad a thechneg gywir ar y cyd yn hanfodol.

10. Casgliad

Cymhariaeth o dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen Yn datgelu dau deulu hynod amlbwrpas ond gwahanol o aloion fferrus, pob un â phroffil unigryw o eiddo, manteision, a chyfyngiadau.

Dur carbon, wedi'i ddiffinio gan ei gynnwys carbon, yn cynnig sbectrwm eang o briodweddau mecanyddol, ffurfioldeb da (yn enwedig graddau carbon isel), a weldadwyedd rhagorol, i gyd ar gost gychwynnol gymharol isel.

Ei sawdl ‘Achilles’, fodd bynnag, yw ei dueddiad cynhenid ​​i gyrydiad, angen mesurau amddiffynnol yn y mwyafrif o amgylcheddau.

Dur di-staen, wedi'i nodweddu gan ei isafswm 10.5% Cynnwys Cromiwm, yn gwahaniaethu ei hun yn bennaf trwy ei allu rhyfeddol i wrthsefyll cyrydiad oherwydd ffurfio goddefol, haen cromiwm ocsid hunan-iachau.

Y tu hwnt i hyn, gwahanol deuluoedd o ddur gwrthstaen - annibynnol, ferritig, martensitig, dwplecs, a pH - ceisiwch amrywiaeth eang o briodweddau mecanyddol, o galedwch a hydwythedd rhagorol i galedwch a chryfder eithafol, ynghyd ag esthetig apelgar.

Yr eiddo gwell hyn, fodd bynnag, Dewch ar gost deunydd cychwynnol uwch ac yn aml maent yn cynnwys technegau saernïo mwy arbenigol.

Y penderfyniad rhwng dur carbon yn erbyn dur gwrthstaen nid yw'n fater o un yn uwch na'r llall.

Yn lle, Mae'r dewis yn dibynnu ar ddadansoddiad trylwyr o ofynion y cais penodol.