Karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza

1839 Ikuspegiak 2025-05-09 15:34:51

Ulerkor karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza ezaugarriak, abantailak, eta bakoitzaren mugak funtsezkoak dira ingeniarientzat, diseinatzaile, fabrikatzaile, eta materialen hautaketa inplikatutako edonork.

Altzairu mota egokia aukeratzeak proiektuaren errendimenduan nabarmen eragin dezake, iraupena, kostua, eta segurtasuna.

Behin betiko gida honek sakonduko du konparazioan karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza, Erabaki informatuak hartzeko ahalduntzeko ulermen integrala ematea.

1. Sarrera

Altzairuak aldakortasuna eskaintzen du eleficing elementuak eta bero tratamenduak propietate zehatzetarako neurrira jo dezakeelako.

Egokitasun horrek altzairuen familia askotarikoa ekarri du, Ingurune eta estres desberdinetarako egokia den bakoitza.

Hauen artean, Karbono altzairuzko eta altzairu herdoilgaitzearen arteko bereizketa ingeniari ohikoenetako bat da.

1.1 Karbono altzairua duten garrantzia Altzairu herdoilgaitzezko alderaketa

Aukera artean karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza ez da ariketa akademikoa soilik.

Inplikazio praktiko sakonak ditu.

Altzairuzko bi mota hauek errendimendu profil desberdinak eskaintzen dituzte, bereziki:

• Korrosioarekiko Erresistentzia: Hau da askotan bereizle nagusia, altzairu herdoilgaitzearekin herdoilaren eta korrosioaren beste modu batzuekin erresistentzia handiagoa erakusten du.
• Propietate Mekanikoak: Indarra, gogortasuna, gogortasuna, eta hoditasuna nabarmen alda daiteke.
• Kostua: Karbono altzairua, oro har, oso garestia da, Baina altzairu herdoilgaitzeak epe luzeko balio hobea eskain dezake bere iraunkortasunagatik.
• Estetika: Altzairu herdoilgaitza maiz aukeratzen da bere garbiagatik, Itxura modernoa.
• Fabrikazioa eta Mailegua: Konposizioaren desberdintasunak eragiten dute altzairu horiek nola moztu daitezkeen, osatua, eta soldatua.

Aukera desegokia izateak osagaien porrot goiztiarra ekar dezake, Mantentze kostuak handitzea, Segurtasun arriskuak, edo alferrikako produktu garestia.

Horregatik, Karbono altzairuzko eta altzairu herdoilgaitzezko eztabaidaren ulermen sakona funtsezkoa da aplikazioetarako materialen aukeraketa optimizatzeko, eguneroko mahai-tresnetatik eta eraikuntzako habeak goi-mailako aeroespazialaren osagaietara eta inplante medikoetara.

2. Oinarrizko kontzeptuak eta sailkapenak

Modu eraginkorrean alderatu karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza, Lehenik eta behin material bakoitza definitzen duenaren ulermen argia ezarri behar dugu, haien oinarrizko konposizioak, eta haien lehen sailkapenak.

2.1 Karbono altzairua

Askok karbono altzairua gehien erabiltzen den ingeniaritza materiala hartzen dute. Propietate mekaniko bikainak eskaintzen ditu kostu nahiko baxuan.

Bere ezaugarri definitzailea karbonoari buruzko konfiantza da bere propietateetan eragina duen aleazio elementu nagusiak.

Definizioa:

Karbono altzairua burdina eta karbono aleazioa da, non karbonoa burdina puruaren indarra eta gogortasuna hobetzen duen antza den elementu interstizialaren elementu nagusia da. Beste aleazio elementuak kantitate txikietan izaten dira normalean, maiz, altzairugintza prozesuaren hondarrak edo nahita gehitu dira propietateak hobetzeko, Baina ez dute nabarmen aldatzen bere ezaugarria karbono altzairu gisa.

Konposizioa:

Amerikar Burdina eta Steel Institutua (AISI) Karbono altzairua definitzen du altzairuan:

1. Arauak ez dute kromoaren gutxieneko edukia behar, kobaltoa, kolumbi nagusi (niobioa), molibdenoa, nikela, titanioa, wolframioa, banadioa, zirkonioa, edo aleazio efektu jakin baterako gehitutako beste edozein elementu.
2. Kobrurako zehaztutako gutxienekoak ez dira gainditzen 0.40 balio.
3. Edo ondorengo elementuren batean zehaztutako gehienezko edukiak ez ditu gainditzen dituen ehunekoak gainditzen: manganesoa 1.65, silizioa 0.60, kobrea 0.60.

Gako elementua da karbonoa (C), Arrastoen zenbatekoak dituzten eduki tipikoarekin 2.11% pisuaren arabera.

Karbono eduki horretatik haratago, Aleazioa orokorrean burdina bota gisa sailkatzen da.

• Manganesoa (Mn): Normalean aurkezten da 1.65%. Indarra eta gogortasuna laguntzen du, Deoxidatzaile eta desulfurizatzaile gisa jarduten du, eta lanerako beroa hobetzen du.
• Silizioa (Eta): Normalean arte 0.60%. Deoxidatzaile gisa jokatzen du eta zertxobait handitzen da indarra.
• Sufrea (S) eta fosforoa (P): Normalean ezpurutasunak hartzen dira. Sufreak tenperatura altuetan sor daiteke (Laburtasun beroa), Fosforoak tenperatura baxuetan hauskortasuna eragin dezakeen bitartean (Laburtasun hotzak). Haien mailak baxuak izaten dira normalean (adib., <0.05%).

Karbono altzairu motak:

Karbono altzairuak batez ere beren karbono edukiaren arabera sailkatzen dira, Horrek eraginik nabarmenena du beren propietate mekanikoetan:

1. Karbono gutxiko altzairua (Altzairu Epela):
   • Karbono Edukia: Normalean dauka 0.25% – 0.30% karbonoa (adib., AISI 1005 to 1025).
   • Propietateak: Nahiko biguna, harikorra, eta erraz mekanizatuta, osatua, eta soldatua. Tentsio handiko indarra karbono altzairu handiagoekin alderatuta. Gutxieneko mota garestia.
   • Mikrositur: Nagusiki ferrita perlita batzuekin.
   • Aplikazioak: Automobilgintzako karrozeria panelak, egiturazko formak (I-habeak, kanalak), hodiak, Eraikuntza osagaiak, janari latak, eta xafla metaliko orokorra.
2. Karbono ertaineko altzairua:
   • Karbono Edukia: Normalean barrena 0.25% – 0.30% to 0.55% – 0.60% karbonoa (adib., AISI 1030 to 1055).
   • Propietateak: Indar oreka ona eskaintzen du, gogortasuna, gogortasuna, eta duktility. Bero tratamenduari erantzun (tenplatzea eta tenplatzea) propietate mekanikoak hobetzeko. Eratzeko zailagoa da, soldadura, eta karbono baxuko altzairua baino moztu.
   • Mikrositur: Perlaren proportzio handitzea karbono baxuko altzairua aldean.
   • Aplikazioak: Engranajeak, ardatzak, ardatzak, biraderak, akoplamenduak, Trenbide ibilbideak, Makineria zatiak, eta indar handiagoa eta higadura erresistentzia behar duten osagaiak.
3. Karbono handiko altzairua (Karbono erreminta altzairua):
   • Karbono Edukia: Normalean barrena 0.55% – 0.60% to 1.00% – 1.50% karbonoa (adib., AISI 1060 to 1095). Sailkapen batzuek% 2,1 arte luzatu dezakete.
   • Propietateak: Oso gogorra, indartsu, eta bero tratamenduaren ondoren higadura erresistentzia ona du. Hala ere, Ez da hain hunkigilea eta gogorragoa (hauskorragoa) karbono altzairu txikiagoak baino. Zailagoa soldatzea eta makina.
   • Mikrositur: Nagusiki perlita eta zementua.
   • Aplikazioak: Ebaketa tresnak (zizel, zulagailuak), malgukiak, indar handiko hariak, Punches, hiltzen, eta muturreko gogortasuna eta higadura erresistentzia baldintzak lehen mailakoak diren aplikazioak.
4. Karbono ultra-altzairua:
   • Karbono Edukia: Gutxi gorabehera 1.25% to 2.0% karbonoa.
   • Propietateak: Gogortasun handira tenperatu daiteke. Espezializatutako erabilia, Industrialak ez direnak labanak bezala, ardatzak, edo zulaketak.

Karbono edukian oinarritutako sailkapen hau funtsezkoa da ulertzeko karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza konparazio, Karbono altzairuen oinarri-propietateak ezartzen dituen heinean.

2.2 Altzairu herdoilgaitza

Altzairu herdoilgaitza karbono altzairu gehienetatik nabarmentzen da, aparteko korrosioarekiko erresistentziagatik.

Ezaugarri hau aleazio-konposizio espezifikotik sortzen da.

Definizioa:

Altzairu herdoilgaitza gutxienez gutxienez duen burdinaren aleazioa da 10.5% kromoa (Cr) masaren arabera.

Kromoa pasiboa da, Oxido geruza auto-konponketa altzairuaren gainazalean, korrosiotik eta orbanetatik babesten duena.

Beste altzairu herdoilgaitza bereizten duen kromo eduki hau da.

Konposizioa:

Burdina eta kromo definitzea gain, Altzairu herdoilgaitzezko beste hainbat elementu eduki ditzakete ezaugarrien propietate zehatzak hobetzeko, indarra, eta korrosioarekiko erresistentzia ingurune berezietan.

• Kromoa (Cr): Funtsezko elementua, gutxienezko 10.5%. Kromio eduki altuagoak, oro har, korrosioarekiko erresistentzia hobetzen du.
• Nikela (In): Maiz gehitzen da egitura austenitikoa egonkortzeko (Ikusi beheko motak), duuktilitatea hobetzen duena, gogortasuna, eta soldagarritasuna. Ingurune jakin batzuetan korrosioarekiko erresistentzia areagotzen du.
• Molibdenoa (Mo): Erresistentzia hobetzen du zartagin eta kreba korrosioarekiko, bereziki kloruro-inguruneetan (itsasoko ura bezala). Era berean, indarra areagotzen du tenperatura altuetan.
• Manganesoa (Mn): Austenita egonkortzaile gisa erabil daiteke (partzialki nikela ordezkatzea nota batzuetan) eta indarra eta funtzionamendu beroa hobetzen ditu.
• Silizioa (Eta): Deoxidatzaile gisa jarduten du eta oxidazioarekiko erresistentzia hobetzen du tenperatura altuetan.
• Karbonoa (C): Oraina altzairu herdoilgaitzetan, Baina bere edukia askotan kontrolatzen da. Austenitiko eta ferritikoen kalifikazioetan, Beheko karbonoa nahiago izaten da sentsibilizazioa ekiditeko (Kromio karburoen prezipitazioak, Korrosioarekiko erresistentzia murriztea). Kalifikazio martentzialetan, Karbono handiagoa behar da gogortasunerako.
• Nitrogenoa (N): Indarra handitzen du eta korrosioarekiko erresistentzia handitzen du, eta egitura austenitikoa egonkortzen du.
• Beste elementu batzuk: Titanioa (De), Niobio (Nb), Kobrea (Cu), Sufrea (S) (Zenbait notik mekanismoa hobetzeko), Selenio (-Rekin), Aluminioa (Al), etab., helburu zehatzetarako gehitu daiteke.

Altzairu herdoilgaitze motak:

Altzairu herdoilgaitzeak nagusiki sailkatzen dira mikroegitura metalurgikoan oinarrituta, haien konposizio kimikoaren arabera zehazten dena (Batez ere kromoa, nikela, eta karbono edukia):

Altzairu herdoilgaitze austenitikoak:

Altua kromium eta nikela, Korrosioarekiko erresistentzia bikaina eskainiz, formagarritasuna, eta soldagarritasuna.

Elikagaien prozesamenduan normalean erabiltzen da, gailu medikoak, eta arkitektura aplikazioak. Bero tratamendua ez da zaildu.

Altzairu herdoilgaitze ferritikoak:

Nickel gutxi edo batere ez duen kromo handiagoa eduki. Kostu eraginkorragoa, magnetikoa, eta neurriz korrosioarekiko erresistentea.

Normalean automobilgintzako ihes sistemetan eta etxetresna elektrikoetan erabiltzen da. Ez bero tratatzeko tratamendua gogortzeko.

Altzairu herdoilgaitzezko martentziazkoak:

Karbono altuko edukiak bero tratamenduaren bidez gogortzea ahalbidetzen du. Gogortasun eta indar handia da.

Labanetan erabilia, balbulak, eta pieza mekanikoak.

Altzairu herdoilgaitze duplex:

Konbinatu egitura austenitikoak eta ferritikoak, indar handia eta korrosioarekiko erresistentzia bikaina eskainiz.

Itsas bezalako ingurune zorrotzak egiteko aproposa, prozesaketa kimikoa, eta hoditeria sistemak.

Prezipitazio-gogortzea (PH) Altzairu herdoilgaitzak:

Bero tratamenduaren bidez indar oso handia lor dezake korrosioarekiko erresistentzia ona mantentzen duen bitartean.

Ohikoa aeroespazialaren eta indar handiko osagai mekanikoetan.

Oinarrizko sailkapen horiek ulertzea funtsezkoa da ñabardurak estimatzeko karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza konparazio.

Gutxienez presentzia 10.5% Altzairu herdoilgaitzezko kromoa bere ezaugarri definitzailearen ardatz da: korrosioarekiko erresistentzia.

3. Oinarrizko errendimendu desberdintasunak aztertzea: Karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza

Erabiltzeko erabakia karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza askotan, beren oinarrizko errendimenduaren ezaugarrien konparazio zehatza egiten da.

Biak burdinetan oinarritutako aleazioak diren bitartean, Haien konposizio desberdinek hainbat baldintzetan jokatzen duten aldakuntza garrantzitsuak ekar ditzakete.

3.1 Korrosioarekiko Erresistentzia

Hori da, zalantzarik gabe, alderik esanguratsuena eta ezagunena karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza eztabaidatu.

Karbono altzairua:

Karbono altzairuak korrosioarekiko erresistentzia eskasa du.

Hezetasuna eta oxigenoa jasan ondoren, Karbono altzairuzko burdina erraz oxidatzen da burdina oxidoa osatzeko, Herdoila izenarekin ezagutzen da.

Herdoil geruza hau porotsua eta malkartsua da, azpiko metalari babesik ez eskaintzea, Korrosioak jarraitzea ahalbidetuz, potentzialki egiturazko porrota eramatea.

Korrosio tasa hezetasuna bezalako ingurumen-faktoreen araberakoa da, tenperatura, Gatzak presentzia (adib., Kostaldeko guneetan edo gatz desagerrak), eta kutsatzaileak (adib., Sufre konposatuak).

Korrosioa saihesteko edo moteltzeko, karbono altzairuak ia beti babes estaldura behar du (adib., margotu, galvanizazio, plaz) edo beste korrosioaren kontrol neurri batzuk (adib., Babes katodikoa).

 

Altzairu herdoilgaitza:

Altzairu herdoilgaitza, Gutxienez 10.5% Kromioaren edukia, Korrosioarekiko erresistentzia bikaina erakusten du.

Kromoak ingurunean oxigenoarekin erreakzionatzen du oso mehea osatzeko, tonakoa, gardena, eta kromo oxidoaren geruza pasiboa auto-konponketa (Cr₂o₃) gainazalean.

Geruza pasibo honek oztopo gisa jokatzen du, Azpiko burdinaren oxidazio eta korrosio gehiago ekiditea.

Azalera urratu edo hondatuta badago, Chromiumak azkar erreakzionatzen du oxigenoarekin babes geruza hau erreformatzeko, fenomeno bat "auto-sendatzea" deritzo.

Altzairu herdoilgaitzezko korrosioarekiko erresistentzia maila aldatu egiten da aleazio konposizioaren arabera:

• Kromio eduki altuagoak, oro har, korrosioarekiko erresistentzia hobetzen du.
• Nickelek korrosioaren erresistentzia orokorra eta azidoarekiko erresistentzia hobetzen du.
• Molibdenoak nabarmen hobetzen du erresistentzia eta kreba korrosioarekiko erresistentzia, batez ere kloruro ugariko inguruneetan.

Altzairu herdoilgaitze austenitikoak (gustatu 304 eta 316) orokorrean korrosioarekiko erresistentzia guztiaren onena eskaintzen du.

Kalifikazio ferritikoek ere erresistentzia ona eskaintzen dute, Martensitikoko kalifikazioak, Karbono eduki handiagoa eta mikroegitura ezberdinak direla eta, Austenitikoak edo ferritikoak baino korrosio erresistenteagoak dira antzeko kromo maila dutenak.

Altzairu herdoilgaitze duplexek erresistentzia bikaina eskaintzen dute estresaren korrosioaren cracking bezalako korrosio modu zehatzei.

Korrosioarekiko erresistentziaren laburpena: N karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza konparazio, Altzairu herdoilgaitza da berezko korrosioarekiko erresistentziarako irabazle garbia.

3.2 Gogortasuna eta higadura erresistentzia

Gogortasuna materialen deformazio plastikoaren araberako erresistentzia da, hala nola, koska edo marradura.

Higadura-erresistentzia marruskaduraren ondorioz kalteak eta material galera aurre egiteko duen gaitasuna da, urradura, edo higadura.

Karbono altzairua:

Karbono altzairuzko gogortasuna eta higadura erresistentzia batez ere bere karbono edukien eta bero tratamenduaren arabera zehazten dira.

• Karbono baxuko altzairuak nahiko bigunak dira eta higadura erresistentzia eskasa dute.
• Karbono ertaineko altzairuek gogortasun eta higadura erresistentzia neurria lor dezakete, batez ere, tratamendu termikoaren ondoren.
• Karbono handiko altzairuak bero tratatu daitezke (itzali eta tenplatua) gogortasun maila oso altuak eta higadura erresistentzia bikaina lortzeko, tresnak mozteko eta piezak higatzeko egokiak bihurtuz. Karbursen presentzia (burdin karburua bezala, Fe₃c edo zementua) Mikroegituran erresistentzia higaduraren eragin handia du.

Altzairu herdoilgaitza:

Altzairu herdoilgaitzearen gogortasuna eta higadura erresistentzia asko aldatu egiten da mota desberdinen artean:

• Altzairu herdoilgaitze austenitikoak (adib., 304, 316) nahiko leunak dira beren estatuan, baina lan hotzak nabarmen gogortu daitezke (Iragazi gogortzea). Normalean higadura erresistentzia moderatua dute, baina galtzea jasan dezakete (gainazal irristakorren arteko atxikimenduak eragindako higadura modu bat) karga altuen azpian lubrifikaziorik gabe.
• Altzairu herdoilgaitze ferritikoak ere nahiko leunak dira eta ez dira gogerrarik bero tratamenduaren arabera. Haien higaduraren erresistentzia normalean moderatua da.
• Altzairu herdoilgaitzezko martentziazkoak (adib., 410, 420, 440C) berariazko tratamenduak gogortzeko diseinatuta daude. Gogortasun maila oso altuak lor ditzakete (karbono handiko altzairuak konparatzea edo are gehiago) eta higadura erresistentzia bikaina erakutsi, Krubi karbido gogorrak osatzen dituzten karbono eta kromo eduki altuagoak dituzten kalifikazioak.
• Altzairu herdoilgaitze duplexak, oro har, gogortasun handiagoa eta higadura hobeto higadura-erresistentzia dute, kalifikazio austenitikoak baino indar handiagoa dela eta.
• Prezipitazio-gogortzea (PH) Altzairu herdoilgaitzek ere gogortasun handia eta higadura erresistentzia handia lor dezakete zahartze tratamendu egokien ondoren.

Laburpena gogortasunaren eta higaduraren erresistentziarako:

Alderatzen denean karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza Ezaugarri horiengatik:

• Karbono altuko altzairu altuko eta bero-altzairu herdoilgaitzezko bero tratatuak gogortasun eta higadura-erresistentzia maila altuenak lor ditzakete.
• Altzairu herdoilgaitze austenitikoak eta ferritikoak orokorrean leunagoak dira eta higadura erresistentzia txikiagoa dute karbono altzairu gogortuak edo altzairu herdoilgaitza martentigarriak baino, Hotza lan egin ezean (Austenitiko).

3.3 Gogortasuna eta Eraginaren Erresistentzia

Gogortasuna, hausturaren aurretik energia xurgatzeko eta sakon deformatzeko materiala da. Eraginaren aurkako erresistentzia bat-batean jasateko duen gaitasuna aipatzen da, Tarifa altuko kargatzea (Eragina).

Karbono altzairua:

Karbono altzairuzko gogortasuna alderantziz dago bere karbono-edukiekin eta gogortasunarekin.

• Karbono baxuko altzairuak oso gogorrak eta hodiak dira, Eraginaren erresistentzia ona erakusten du, batez ere, gelan eta tenperatura altuetan. Hala ere, Oso tenperatura baxuak bihurtu daitezke (Trantsizioko tenperatura hunkigarria, DBTTT).
• Karbono ertaineko altzairuek zentzuzko indarraren eta gogortasun oreka eskaintzen dute.
• Karbono handiko altzairuak, batez ere gogortuta dagoenean, gogortasun txikiagoa dute eta hauskorragoa da, eraginpeko erresistentzia txikiagoa dute.

Tratamendu termikoa (itzal ondoren tenperatura bezala) funtsezkoa da karbono ertaineko eta altuko altzairuen gogortasuna optimizatzeko.

Altzairu herdoilgaitza:

Gogortasuna nabarmen aldatu egiten da altzairu herdoilgaitze motarekin:

• Altzairu herdoilgaitze austenitikoak (adib., 304, 316) Erakutsi gogortasun eta inpaktuarekiko erresistentzia bikaina, tenperatura kriogenikoetara ere behera. Normalean ez dute trantsizio hauskorrean erakusten. Horrek tenperatura baxuko aplikazioetarako aproposa bihurtzen ditu.
• Altzairu herdoilgaitze ferritikoek, oro har, Austenitics baino gogorrtasun txikiagoa dute, batez ere atal lodiagoetan edo tenperatura baxuetan. DBTT erakusketa egin dezakete. Zenbait kalifikazio "475 ºC-ko embrittlement" joera da, tarteko tenperatuek esposizio luzea egin ondoren.
• Altzairu herdoilgaitzezko martentziazkoak, Indar maila altuak gogortuta daudenean, gogortasun txikiagoa izan ohi dute eta nahiko errukitsua izan daiteke behar bezala tenperatuta ez bada. Tenperaturak gogortasuna hobetzen du baina askotan gogortasun batzuen kaltetan.
• Altzairu herdoilgaitze duplexek, oro har, gogortasun ona eskaintzen dute, Askotan ferritikoen kalifikazioak eta indiente-maila baliokideak baino maila martentensitikoak baino hobeak, Normalean tenperatura oso baxuetan nota austenitikoak bezain altuak izan arren.
• PH altzairu herdoilgaitzak gogortasun ona lor dezake indar handiarekin batera, Zahartze tratamendu espezifikoaren arabera.

Laburpena eta inpaktuarekiko erresistentzia lortzeko laburpena:

N karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza testuinguru:

• Altzairu herdoilgaitze austenitikoek, oro har, gogortasun eta inpaktuarekiko erresistentziaren konbinazio onena eskaintzen dute, bereziki tenperatura baxuetan.
• Karbono baxuko altzairuak ere oso gogorrak dira, baina DBTT-k mugatu daitezke.
• Karbono altuko altzairuak eta harditutako altzairu herdoilgaitze gogorrak gogortasun txikiagoa izan ohi dute.

3.4 Tentsio indarra eta luzapena

Trakzio erresistentzia (Azken Trakzio Erresistentzia, UTS) Material batek gehienezko estresa lepo aurretik luzatu edo tira egin dezake.

Elongazioa duktility neurria da, Material bat zenbaterainokoa izan daitekeen irudikatzea.

Karbono altzairua:

• Trakzio Erresistentzia: Karbono edukiekin eta bero tratamenduarekin handitzen da (Karbono ertaineko eta altuko altzairuetarako).
  • Karbono baxuko altzairua: ~ 400-550 MPA (58-80 ksi)
  • Karbono ertaineko altzairua (Barne): ~ 550-700 MPA (80-102 ksi); (Bero tratatu): askoz ere handiagoa izan daiteke, arte 1000+ MPa.
  • Karbono handiko altzairua (Bero tratatu): Gainditu daiteke 1500-2000 MPa (217-290 ksi) Zenbait kalifikazio eta tratamenduetarako.
• Luzapena: Orokorrean karbonoen edukia eta indarra handitzen dira. Karbono baxuko altzairuak oso hodiak dira (adib., 25-30% luketa), Karbono altuko altzairuak gogortu bitartean oso luzapen baxua dute (<10%).

Altzairu herdoilgaitza:

• Trakzio Erresistentzia:
  • Austenitikoa (adib., 304 Barne): ~ 515-620 MPA (75-90 ksi). Lan hotzak nabarmen handitu dezake (adib., gainera 1000 MPa).
  • Ferritikoa (adib., 430 Barne): ~ 450-520 MPA (65-75 ksi).
  • Martensitikoa (adib., 410 Bero tratatu): ~ 500 mpa-tik gora joan daiteke 1300 MPa (73-190 ksi) Bero tratamenduaren arabera. 440C are handiagoa izan daiteke.
  • Duplexa (adib., 2205): ~ 620-800 MPA (90-116 ksi) edo handiagoa.
  • Pip Altzairuak (adib., 17-4PH beroa tratatua): Indar handiak lor ditzake, adib., 930-1310 MPa (135-190 ksi).
• Luzapena:
  • Austenitikoa: Elongazio bikaina estatuan (adib., 40-60%), gutxitzen da lan hotzez.
  • Ferritikoa: Elongazio moderatua (adib., 20-30%).
  • Martensitikoa: Elongazio txikiagoa, batez ere, indar maila altuak gogortuta daudenean (adib., 10-20%).
  • Duplexa: Elongazio ona (adib., 25% edo gehiago).

Tentsio indarra eta luzapena lortzeko laburpena:

The karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza Alderatzeak biak erakusten ditu bientzat:

• Bi familiek tentsio indartsu oso altuak lor ditzakete aleazio eta bero tratamenduaren bidez (Karbono handiko altzairuak eta martensitikoak / pH altzairu herdoilgaitzak).
• Karbono gutxiko altzairuak eta altzairu herdoilgaitze austenitiko abereak duktility onena eskaintzen dute (luketa).
• Bien indar handiko bertsioak hoditasun txikiagoa izan ohi dute.

3.5 Itxura eta gainazaleko tratamendua

Estetika eta gainazal akaberak gogoeta garrantzitsuak izaten dira, bereziki kontsumitzaileentzako edo aplikazio arkitektonikoetarako.

Karbono altzairua:

Karbono altzairuak normalean tristea du, itxura gris itxura bere egoera gordinean. Gainazaleko oxidaziora joateko joera da (herdoiltzagarri) Babestu gabe uzten bada, aplikazio gehienetarako estetikoki nahigabea da.
Gainazaleko tratamenduak: Itxura hobetzeko eta korrosioaren babesa eskaintzeko, karbono altzairua ia beti tratatzen da. Tratamendu arruntak dira:

• Margozki: Kolore eta akabera sorta zabala.
• Hauts estaldura: Akabera iraunkorra eta erakargarria.
• Galbanizazioa: Korrosioaren aurkako babesarekin estaldura (itxura gris isuri edo mate bat sortzen du).
• Plaz: Kromo bezalako metalekin estaldura (dekorazio kromo), nikela, edo itxura eta babesa lortzeko kadmioa.
• Bluing edo oxido beltza estaldura: Korrosioarekiko erresistentzia arina eta itxura iluna eskaintzen duten bihurketa kimikoen estaldurak, Tresnetarako eta suzko armetarako erabiltzen da maiz.

Altzairu herdoilgaitza:

Altzairu herdoilgaitza ospe handia du, distiratsu, eta itxura modernoa. Kromo oxido geruza pasiboa gardena da, metalezko distira bidez erakustea.
Azalera akaberak: Altzairu herdoilgaitza errota askotariko akaberarekin edo gehiago prozesatu daiteke efektu estetiko zehatzak lortzeko:

• Errota akabatzen du (adib., Ez. 1, 2B, 2D): Aldatu da tristea neurriz islatzeko. 2B Helburu orokorra hotzeko akabera arrunta da.
• Amaitu leunduak (adib., Ez. 4, Ez. 8 Ispilu): Eskuila satin itxurako itxura du (Ez. 4) ispilu islatzeko akabera (Ez. 8). Hauek urradura mekanikoen bidez lortzen dira.
• Ehundura akaberak: Ereduak gainazalera bota edo xukatu daitezke helburu dekoratibo edo funtzionalak lortzeko (adib., Grip Hobetuta, distira murriztua).
• Koloretako altzairu herdoilgaitza: Geruza pasiboaren lodiera aldatzen duten prozesu kimiko edo elektrokimikoen bidez lortutakoak, Interferentzien koloreak sortzea, edo PVD bidez (Lurrunaren gordailu fisikoa) estaldurak.

Altzairu herdoilgaitzeak, oro har, ez du korrosioaren aurkako pintura edo estaldurarik behar, epe luzerako mantentze abantaila garrantzitsu bat izan daitekeena. Berezko akabera maiz da bere hautaketaren arrazoia.

Itxura eta gainazaleko tratamenduaren laburpena:

N karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza Itxurarako konparazioa:

• Altzairu herdoilgaitzeak modu naturalean erakargarria eta korrosioarekiko erresistentea eskaintzen du, are gehiago hobetu daitekeena.
• Karbono altzairuak estetika eta korrosioaren aurkako gainazaleko tratamenduak behar ditu.

4. Korrosioarekiko erresistentzia alderaketa: Karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza (Sakonera)

Korrosioarekiko erresistentziaren aldea funtsezkoa da karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza Azterketa zehatzagoa eskatzen duen erabakia.

4.1 Oinarrizko Korrosio Mekanismoa

Korrosioa materialen suntsiketa pixkanaka da (Normalean metalak) erreakzio kimiko edo elektrokimikoen bidez beren ingurunearekin.

Steel bezalako burdinetan oinarritutako aleazioetarako, Inprimaki ohikoena herdoiltzea da.

• Karbono altzairuzko korrosioa (Herdoiltzagarri):
  Karbono altzairua oxigenoa eta hezetasuna duten ingurune baten eraginpean dagoenean (baita hezetasuna airean ere), Zelula elektrokimiko bat eratzen da bere gainazalean.
  1. Erreakzio anodikoa: Burdina (Fe) Atomoek elektroiak galtzen dituzte (oxiditu) burdina ioiak bihurtzeko (Fe²⁺):
     Fe → Fe²⁺ + 2e⁻
  2. Erreakzio katodikoa: Oxigeno (₂ ₂) eta ura (H₂o) gainazalean, onartu elektroiak (murriztu):
     ₂ ₂ + 2H₂o + 4e → 4oh⁻ (baldintza neutro edo alkalinoetan)
     edo o₂ + 4H⁺ + 4E⁻ → 2h₂o (baldintza azidoetan)
  3. Herdoila eratzea: Burdin ioiak (Fe²⁺) Ondoren, erreakzionatu hidroxido ioiekin (Oh) eta gehiago oxigenoarekin burdina hidratatu hidratatuak osatzeko, herdoila bezala ezagutzen da. Forma arrunta hidroxido ferrikoa da, Fe(Oh)E ₃, eta gero fe₂o₃ · nh₂o deshidratatzen da.
     Fe²⁺ + 2Oh⁻ → Fe(Oh)E ₂ (Burdin Hidroxidoa)
     4Fe(Oh)E ₂ + ₂ ₂ + 2Huit → 4fe(Oh)E ₃ (Hidroxido ferrikoa - Herdoila)
     Karbono altzairuan eratutako herdoila geruza da normalean:

• Urto: Hezetasuna eta oxigenoa ahalbidetzen ditu azpiko metalera sartzeko.
• Ez-atxikimendua / malkartsua: Erraz bereiz daiteke, metal freskoa kanporatzea korrosio gehiagorako.
• Bertuminolo: Herdoilak jatorrizko burdina baino bolumen handiagoa du, estresak eta kalteak eragin ditzakete egituretan.

Horrela, Karbono altzairuzko korrosioa auto-hedapen prozesua da, metala babestuta egon ezean.

4.2 Karbono altzairuzko korrosioaren aurkako neurriak

Korrosioarekiko suszeptibitatea dela eta, karbono altzairuak ia beti behar ditu hezetasuna eta oxigenoa duten inguruneetan erabiltzen direnean.

Estrategia arruntak daude:

1. Estaldura babesgarriak: Altzairuaren eta ingurune korrosiboaren arteko oztopo fisikoa sortzea.
   • Margoak eta estaldura organikoak: Eman oztopo bat eta korrosio inhibitzaileak ere izan ditzake. Atxikimendu ona lortzeko gainazal prestaketa egokia behar du. Kalteak eta eguraldiak jasan, Berreskuratzea eskatzen du.
   • Estaldura metalikoak:
     • Galbanizazioa: Estaldura zinkarekin (Hot-dip Galvanizing edo elektrogalvanizazioa). Zinka burdina baino erreaktiboagoa da, Beraz, lehentasunez korroditzen da (Babes sakrifikatua edo babes katodikoa) Estaldura urratu bada ere.
     • Plaz: Kromo bezalako metalekin estaldura, nikela, lata, edo kadmioa. Batzuek Barrera Babesa, beste (Nikelaren gainean Chrome bezala) Eman dekorazio eta higaduraren gaineko gainazala.
   • Bihurketa estaldurak: Tratamendu kimikoak fosfato edo oxido beltz estaldura bezalako tratamendu kimikoak, mehea sortzen dutenak, Korrosioarekiko erresistentzia arina eskaintzen duen geruza atxikimendua eta pintura atxikimendua hobetzen du.
2. Aleazio (Altzairu baxuko altzairuak): Kobrea bezalako elementuen gehigarri txikiak, kromoa, nikela, Eta fosforoak korrosioaren aurkako erresistentzia atmosferikoa apur bat hobetu dezake herdoil geruza adherenteagoa betez (adib., "Eguraldi altzairuak" Cor-Ten® bezala). Hala ere, Oraindik ez dira altzairu herdoilgaitzezko parekoak.
3. Babes katodikoa: Karbono altzairuzko egitura zelula elektrokimiko baten katodoa egitea.
   • Anodo sakrifikatua: Metal erreaktiboagoa eranstea (zinka bezala, magnesioa, edo aluminioa) altzairuaren ordez korrodoak.
   • Korronte harrituta: Kanpoko DC korronte bat aplikatzea altzairua katodo bihurtzera behartzeko.
     Hodiak bezalako egitura handietarako erabiltzen da, itsasontzien kaskoak, eta biltegiratze-ontziak.
4. Ingurumen kontrola: Ingurumena aldatzea korrosibo gutxiago izan dadin, adib., deshumidifikazioa, Korrosio inhibitzaileak erabiliz sistema itxietan.

Neurri horiek karbono altzairua erabiltzearen kostua eta konplexutasuna gehitzen dira, baina zerbitzu bizitza onargarria lortzeko beharrezkoak dira.

4.3 Altzairu herdoilgaitzezko oxido pasiboko "auto sendatzea"

Ermena:

Altzairu herdoilgaitza (≥10.5% CR) mehe bat osatzen du, kromo oxido egonkorra (Cr₂o₃) geruza oxigenoaren eraginpean dagoenean (airea edo ura):
2Cr + 3/2 O₂ → Cr₂o₃
Film pasibo hau 1-5 nanometro lodiera baino ez da, baina gainazalari estu atxikitzen zaio eta korrosio gehiago ekiditen du.

Gako propietateak:

• Barrera babesa: Elementu korrosiboak metalera iristea blokeatzen du.
• Kimikoki egonkorra: Cr₂o₃-k ingurune gehienetan erasoa du.
• Auto-sendatzea: Urratuz gero, Geruza berehala moldatzen da oxigenoaren presentziarekin.
• Garden: Hain mehea altzairuaren metalezko distira ikusgai dagoela.

Pasibotasuna hobetzeko faktoreak:

• Kromoa: Gehiago CR = film sendoagoa.
• Molibdenoa (Mo): Klorurekiko erresistentzia hobetzen du (adib., urtean 316).
• Nikela (In): Austenita egonkortzen du eta azidoetan korrosioarekiko erresistentzia hobetzen du.
• Azalera garbia: Leuna, Kutsatzaile gabeko gainazalak hobeto pasatzen dira.

Mugak - geruza pasiboak huts egiten duenean:

• Kloruro erasoa: Pitting eta Crevice korrosiora eramaten du.
• Azidoak murriztea: Geruza pasiboa desegin dezake.
• Oxigeno gabezia: Oxigenoa ez = pasiborik ez.
• Sentiarmizatu: Bero-tratamendu okerrak kromo agortzea eragiten du aleen mugetan; karbono baxuko edo egonkortutako kalifikazioek arinduz (adib., 304L, 316L).

Ondorioa:

Nahiz eta ez da aldaezina izan, Altzairu herdoilgaitzezko auto-sendatzeak superior ematen du, Mantenimendu baxuko korrosioarekiko erresistentzia: karbono altzairuen gaineko abantaila handienetako bat.

5. Karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza: Prozesatzea eta Fabrikazioa

Konposizio kimikoen eta mikroegituraren desberdintasunak karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza prozesatze arruntetan eta fabrikazio-eragiketetan zehar egindako jokabidearen aldaketak ere ekarriko ditu.

5.1 Ebaketa, Formatzea, eta soldadura

Hauek dira oinarrizko fabrikazio prozesuak, eta altzairuzko motaren aukerak nabarmen eragiten du.

Ebaketa:

• Karbono altzairua:
  • Karbono baxuko altzairuak normalean erraz mozten dira hainbat metodo erabiliz: zizaila, ikusi zerra, plasma ebaketa, Oxy-erregai mozketa (sugarra moztea), eta laser ebaketa.
  • Karbono ertaineko eta altuko altzairuak zailagoak dira, karbono edukia handitzen doan heinean. Oxy-erregai mozketa eraginkorra da oraindik, Baina aurrez prestatzea beharrezkoa izan liteke karbono altuko kalifikazio altuen atalek pitzadurak ekiditeko. Mekanizazioa (ikusi zerra, fresaketa) tresna gogorragoak eta abiadura motelagoak behar ditu.
• Altzairu herdoilgaitza:
  • Altzairu herdoilgaitze austenitikoak (adib., 304, 316) ezagunak dira lan gogorreko tasa eta beheko eroankortasun termikoarengatik karbono altzairuarekin alderatuta. Horrek makina erronka handiagoa izan dezake (ebaki, zulagailu, eho). Tresna zorrotzak behar dituzte, Konfigurazio zurrunak, abiadura motelagoa, Jario altuagoak, eta lubrifikazio / hozte ona tresna higadura eta pieza gogortzea saihesteko. Plasma ebaketa eta laser ebaketa eraginkorrak dira. Normalean ez dira oxi-erregai metodoek mozten, kromio oxidoak prozesua egiteko oxidazioa eragozten duelako.
  • Altzairu herdoilgaitze ferritikoek, oro har, Austenitics baino makina errazagoa da, karbono gutxiko altzairutik gertuago, baina zertxobait "gomak" izan daitezke.
  • Altzairu herdoilgaitza martentigarriak beren estatuan integratuan mekanikoak dira, baina erronka izan daiteke. Beren egoera gogorrean, Oso zailak dira makinak eta normalean artezteko beharra dute.
  • Altzairu herdoilgaitze duplexek indar handia dute eta lan gogorra azkar, Austenitikoak baino makina zailagoak bihurtuz. Tresna sendoak eta parametro optimizatuak behar dituzte.

Formatzea (Mailatze, Marrazki, Irristatze):

• Karbono altzairua:
  • Karbono baxuko altzairuak oso osagarriak dira, hoditoria bikainagatik eta errendimendu baxuko indarrarengatik. Deformazio plastiko esanguratsua jasan dezakete pitzatu gabe.
  • Ertaineko eta karbono altuko altzairuek osagarria murriztu dute. Sarritan indar gehiago behar da, Handien bihurgune erradiak, eta baliteke tenperatura altuetan edo estalduraren egoeran egin behar izatea.
• Altzairu herdoilgaitza:
  • Altzairu herdoilgaitze austenitikoak oso garrantzitsuak dira, hoditeria eta luzapen ona direla eta, lan egiteko gogoa izan arren. Lana gogortzea onuragarria izan daiteke eraketa eragiketetan, eratutako zatiaren indarra handitzen duelako. Hala ere, Karbono gutxiko altzairuzko aldean eratze-indarrak ere behar direla esan nahi du, eta Springback nabarmenagoa izan daiteke.
  • Altzairu herdoilgaitze ferritikoek, oro har, oso egoera ona dute, karbono gutxiko altzairua baino antzekoa edo apur bat gutxiago, baina haien beheko hodituraren bidez mugatu daiteke austenitikekin alderatuta.
  • Altzairu herdoilgaitzezko martentziazkoak ergela eskasa dute, batez ere gogortutako egoeran. Eratzea normalean estatuan egiten da.
  • Altzairu herdoilgaitze duplexek Austenitics baino indar handiagoa dute, eratzen zailagoak izan daitezen. Erabaki altuagoak eta arreta zaindua eskatzen dute radioi bihurguneei.

Soldadura:

Fabrikazio orokorra: N karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza Fabrikazio orokorraren alderaketa, karbono baxuko altzairua maiz lan egiteko errazena eta merkeena da. Altzairu herdoilgaitze austenitikoak, Erabakia eta soldatua dagoen bitartean, Aurkeztu lan gogortuak bezalako erronka bereziak eta teknika eta kontsumitzaile ezberdinak behar dituzte.

5.2 Bero-tratamendu prozesua

Bero-tratamenduak metalen berogailu eta hozte kontrolatua dakar, mikroegitura aldatzeko eta nahi diren propietate mekanikoak lortzeko.

Karbono altzairua:

Karbono altzairuak, Bereziki ertaineko eta karbono handiko kalifikazioak, bero tratamenduak dira:

• Errekostea: Berogailua eta hozte motela altzairua leuntzeko, Hobetasuna eta Mekanizazioa hobetu, eta barruko estresak arindu.
• Normalizazio: Tenperatura kritikoaren eta airearen hoztearen gainetik berotzea aleak egituratzeko eta propietateen uniformetasuna hobetzeko.
• Gogortzea (Itzaltzea): Austenitizazio tenperatura berotzea eta gero azkar hozten (itzaltzea) uretan, olioa, edo austenita martensite bihurtzeko airea, Oso fase gogorra eta hauskorra. Karbono eduki nahikoa duten altzairuak soilik (normalean >0.3%) negar egin daiteke nabarmen.
• Tenplatzea: Itzal bat berrestea (antolaketa) altzairua tentsio kritikoaren azpitik tenperatura jakin batera, denbora batez edukitzea, eta gero hozten. Honek hauskortasuna murrizten du, estresak arintzen ditu, eta gogortasuna hobetzen du, Normalean gogortasun eta indarraren murrizketarekin. Azken propietateak tenperatura tenperaturaren bidez kontrolatzen dira.
• Enduritzea (Jasoz, Nitruzuzu, etab.): Karbono edo nitrogenoa karbono baxuko altzairuzko piezen gainazalean difusatzen duten gainazalen gogortasun tratamenduak gogorra sortzeko, higadurarekiko kanpoko kasua nukleo gogorra mantentzen duen bitartean.

Altzairu herdoilgaitza:

Bero-tratamenduaren erantzunak nabarmen aldatzen dira altzairu herdoilgaitze mota desberdinen artean:

• Altzairu herdoilgaitze austenitikoak: Ezin da bero tratamendua gogortu (tenplatzea eta tenplatzea) haien egitura austenitikoa egonkorra delako.
  • Errekostea (Irtenbidea): Tenperatura altu batera berotzea (adib., 1000-1150° C edo 1850-2100 ° F) ondoren hozte azkarra (Uraren itzala atal lodiagoetarako) prezipitatutako karboiak desegiteko eta egitura guztiz austenitikoa ziurtatzeko. Horrek materiala leuntzen du, lan hotzetik estresak arintzen ditu, eta korrosioarekiko erresistentzia maximizatzen du.
  • Estresa Arintzea: Tenperatura baxuagoetan egin daiteke, Baina zainketa behar da ez diren edo ez egonkortutako kalifikazioetan sentsibilizazioa ekiditeko.
• Altzairu herdoilgaitze ferritikoak: Orokorrean ez da bero tratamendua. Normalean, hotsak hobetzeko eta estresak arintzeko balio dute. Zenbait kalifikazioek embrittlement izan dezakete zenbait tenperatura barrutitan mantentzen bada.
• Altzairu herdoilgaitzezko martentziazkoak: Berariazko tratamenduak gogortzeko diseinatuta daude. Prozesuak dakar:
  • Austenitizazioa: Austenita eratzeko tenperatura altu batera berotzea.
  • Itzaltzea: Hozte azkarra (olioan edo airean, Kalifikazioaren arabera) austenita martentitate bihurtzeko.
  • Tenplatzea: Tenperatura jakin batera birsortzea nahi den gogortasun oreka lortzeko, indarra, eta gogortasuna.
• Altzairu herdoilgaitze duplex: Normalean soluziorik estalitako eta itzalitako egoeran hornitzen da. Tratamendua estutzea (adib., 1020-1100° C edo 1870-2010 ° F) kritikoa da ferrite-austenita fase egokia orekatzea eta fase interesdunak kaltegarriak desegitea.
• Prezipitazio-gogortzea (PH) Altzairu herdoilgaitzak: Bi etapetako bero tratamendua jasan:
  • Irtenbide tratamendua (Errekostea): Austenitikoaren antzekoa, aleazio elementuak soluzio solidoetan jartzea.
  • Urte (Prezipitazioak gogortzea): Tenperatura moderatua berreskuratzea (adib., 480-620° C edo 900-1150 ° F) denbora jakin baterako partikula interesgarriak prezipitatu ahal izateko, Indar eta gogortasun handia handituz.

The karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza Konparazioak agerian uzten du karbono altzairu askok biziki fidatzen duten bitartean, azken propietateak itzaltzen eta tenperatuz, Altzairu herdoilgaitzezko beroaren tratamenduak askoz ere askotarikoak dira, beren motako mikrostruktural espezifikoari egokituta.

6. Karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza: Aplikazio-eremuak

Propietate desberdinak karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza modu naturalean, aplikazio-gune desberdinetan mesede egitera eramaten ditu. Aukera errendimendu eskakizunen bidez bultzatzen da, ingurumen-baldintzak, Itxaropen itxaropenak, eta kostua.

6.1 Altzairu herdoilgaitzezko aplikazioak

Altzairu herdoilgaitzezko asentamenduaren korrosioaren erresistentzia da, bere errekurtso estetikoarekin konbinatuta, Ezaugarri higienikoak, eta indar ona kalifikazio askotan, Aplikazio zorrotzak eskaintzen ditu:

Elikagaien tratamendua eta sukaldaritza:

• Ekipamendua: Depska, hegal, hoditeria, garraiatzaile, Prestaketa gainazalak janari eta edarien landareetan (normalean 304l, 316L Higiene eta korrosioarekiko erresistentziarako).
• Sukaldaritza eta mahai-tresnak: Loreontzi, katasa, labak, sardexkak, txakurkume (bezalako hainbat kalifikazio 304, 410, 420, 440C).
• Sukalde etxetresna elektrikoak: Konketa, Ontzi garbigailuen barruak, Hozkailu ateak, labeak.

Medikua eta farmazia:

• Instrumentu kirurgikoak: Galazko, findak, besapska (Martensitikoko kalifikazioak 420, 440C gogortasun eta zorroztasunagatik; 316l bezalako austenitiko batzuk).
• Inplante Medikoak: Bateratze ordezkapenak (aldaka, belaun), hezur torlojuak, hortz-inplanteak (316lvm bezalako kalifikazio bio-bateragarriak, titanioa ere ohikoa da).
• Ekipamendu farmazeutikoak: Ontzidune, hoditeria, eta garbitasun handiko eragileekiko garbitasun handia eta erresistentzia behar duten osagaiak.

Industria kimikoak eta petrokimikoak:

• Depska, Ontzidune, eta erreaktoreak: Produktu kimiko korrosiboak gordetzeko eta prozesatzeko (316L, Duplex altzairuak, Austenitika altuagoak).
• Hoditeria-sistemak: Fluido korrosiboak garraiatzea.
• Bero-trukagailuak: Non korrosioarekiko erresistentzia eta transferentzia termikoa behar diren.

Arkitektura eta Eraikuntza:

• Kanpoko estaldura eta fatxadak: Iraunkortasuna eta errekurtso estetikoa lortzeko (adib., 304, 316).
• Teilatua eta keinuka: Iraupen luzeko eta korrosioarekiko erresistenteak.
• Arkegailu, Balaustradak, eta dekorazio mozketa: Itxura modernoa eta mantentze baxua.
• Egiturazko osagaiak: Ingurune korrosiboetan edo indar handia behar den tokian (Duplex altzairuak, atal austenitiko batzuk).
• Hormigoizko errefortzua (Birmola): Altzairu herdoilgaitza Rebar ingurune korrosiboetan egiturentzako (adib., Zubiak kostaldeko guneetan) Herdoilaren hedapenaren ondorioz hormigoizko espaletak ekiditeko.

Automozioa eta garraioa:

• Ihes sistemak: Bihurgailu katalitikoko maskorrak, muturrak, buztanpak (nota ferritikoak 409, 439; Errendimendu handiagoa lortzeko austenitika batzuk).
• Erregai deposituak eta lerroak: Korrosioarekiko erresistentziarako.
• Ebaki eta apaingarriak.
• Osagai estrukturalak autobus eta trenetan.

Aeroespaziala:

• Indar handiko osagaiak: Motorreko piezak, lurreratzeko trenaren osagaiak, lokailuak (Altzairu herdoilgaitzak, Zenbait kalifikazio martensitiko).
• Hoditeria hidraulikoak eta erregai lerroak.

Itsas inguruneak:

• Itsasontziaren osagarriak: CLEAK, barandak, helize, ardatzak (316L, altzairu duplexak kloruro erresistentziarako).
• Olio eta gas plataforma offshore: Hodinging, egiturazko osagaiak.

Energia Sorkuntza:

• Turbina palak: (Martensitiko eta PH kalifikazioak).
• Bero-trukagailu hodia, Kondentsadorearen hodiak.
• Zentral nuklearraren osagai osagaiak.

Orearen eta Paperaren Industria:

Zuritzeko produktu kimiko korrosiboak eragindako ekipoak.

6.2 Karbono altzairuaren aplikazio-eremuak

Karbonozko altzairua, Bere propietate mekaniko onak direla eta, Bero-tratamenduaren bidez aldakortasuna, Errendagarritasun bikaina (Karbono gutxiko kalifikazioetarako), eta kostu nabarmen txikiagoa, Muturreko korrosioarekiko erresistentzia handia ez den aplikazio ugari izaten jarraitzen du..

Eraikuntza eta Azpiegiturak:

• Forma estrukturalak: I-habeak, H-habeak, kanalak, Erretiluak eraikitzeko angeluak, zubiak, eta beste egitura batzuk (normalean karbono ertaineko altzairuak).
• Tabernak indartzea (Birmola): Hormigoizko egituretarako (Herbeherez ingurune gogorretan erabiltzen den arren).
• Hodinging: Uraren alde, gasa, eta petrolioaren transmisioa (adib., API 5L kalifikazioak).
• Fitxa Piling eta Fundazio Pilak.
• Teilatua eta estalkia (Maiz estalita): Altzairuzko xafla galbanizatuak edo margotuak.

Automobilgintza:

• Auto-gorputzak eta xasea: Zigilatutako panelak, markoak (Karbono baxuko eta ertaineko altzairuzko hainbat kalifikazio, indar handiko aleazio baxua barne (HSla) altzairuak karbono altzairu mota bat dira mikroloxuarekin).
• Motorraren osagaiak: Crankshafts, bielek, kam-ardatzak (Karbono ertaina, Altzairuzko forjatuak).
• Engranajeak eta ardatzak: (Altzairu ertaineko altzairuak, askotan kasu gogortua edo gogortu bidez).
• Finkagailu: Torloju, fruitu lehorrak, torlojuak.

Makineria eta Ekipamendua:

• Makina markoak eta oinarriak.
• Engranajeak, Adar, Akopluns, Errodamenduak (askotan karbono edo aleazio altzairu espezializatuak).
• Tresnak: Eskuko tresnak (mailuak, Giltzak - Karbono ertaina), ebaketa tresnak (zulagailuak, Zizelak - Karbono altua).
• Nekazaritza ekipoak: Lasaitu, Harrow, egiturazko osagaiak.

Energiaren sektorea:

• Holetibur: Petrolioaren eta gas garraiorako (Aipatu bezala).
• Biltegiratzeko deposituak: Petrolioarentzat, gasa, eta ura (askotan barne estaldurak edo babes katodikoa).
• Zulatu hodiak eta karkasak.

Trenbide garraioa:

• Trenbide ibilbideak (Errailak): Karbono handia, Higadura erresistentea den altzairua.
• Gurpilak eta ardatzak.
• Merkantzien autoen gorputzak.

Ontzigintza (Hull egiturak):

• Herbeherarik gabeko aldiz erabiltzen da, Merkataritza itsasontzi handienen kasko nagusiak karbono altzairuzkoak dira (Itsas altzairuzko hainbat kalifikazio A kalifikazioa, AH36, D36) Kostua eta soldadura direla eta, Korrosioaren babeserako sistema zabalak ditu.

Fabrikazio tresnak eta hilak:

• Karbono handiko altzairuak (Tresna altzairuak, karbono arrunta edo aleatu daitekeena) zulatzeetarako erabiltzen dira, hiltzen, moldeak, eta ebaketa tresnak maila altuak gogortuta egoteko gaitasuna dela eta.

The karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza Aplikazioen konparazioak erakusten du karbono altzairua nagusitzen dela non kostua eta indarra lehen mailako gidariak eta korrosioa kudeatu daitezkeela, bitartean altzairu herdoilgaitza Korrosioarekiko erresistentzia dagoenean nabarmentzen da, higiene, edo estetiko / tenperatura handiko propietate zehatzak kritikoak dira.

7. Kostuen azterketa eta ekonomia: Karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza

Alderdi ekonomikoa faktore garrantzitsua da karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza Erabakiak hartzeko prozesua. Horrek ez du hasierako materiala kostua soilik, prozesatzea ere, mantentzea, eta bizimoduaren kostuak.

7.1 Lehengaien kostuak alderatzea

Karbono altzairua:

Orokorrean, karbono altzairuak nabarmen txikiagoa du Hasierako erosketa prezioa unitateko pisu bakoitzeko (adib., kilo bakoitzeko edo kilo bakoitzeko) Altzairu herdoilgaitzearekin alderatuta. Hau da nagusiki:

• Lehengai ugariak: Burdina eta karbonoa erraz eskuragarri eta nahiko merkeak dira.
• Aleazio sinpleagoa: Ez du Chromium bezalako aleazio garestiak behar, nikela, edo molibdenoa kantitate handietan.
• Ekoizpen prozesu helduak: Karbono altzairua ekoiztea oso optimizatutako eta eskala handiko prozesua da.

Altzairu herdoilgaitza:

Altzairu herdoilgaitza berez garestiagoa da:

• Aleazio elementuen kostua: Kostu nagusiko gidariek bere "propietate herdoilgaitzak" eskaintzen dituzten aleazio elementuak dira:
  • Kromoa (Cr): Gutxienezko 10.5%, Askotan askoz ere handiagoa.
  • Nikela (In): Osagai esanguratsua nota austenitikoetan (gustatu 304, 316), eta nikela metal nahiko garestia da, merkatuaren prezio lurrunkorrekin.
  • Molibdenoa (Mo): Erantsia korrosioarekiko erresistentzia hobetzeko (adib., urtean 316), Eta elementu garestia ere bada.
  • Titanium bezalako beste elementu batzuk, niobioa, etab., kostuari ere gehitu.
• Ekoizpen konplexuagoa: Altzairu herdoilgaitzezko fabrikazio prozesuak, urtzea barne, fintze (adib., Argon oxigeno deskubritzea - ​​AOD), eta konposizio zehatzak kontrolatzea, karbono altzairua baino konplexuagoa eta energetikoa izan daiteke.

7.2 Tratamendua eta mantentze kostuak

Hasierako materiala kostua Ekapen Ekonomikoaren zati bat baino ez da.

Tratamendu kostuak (Fabrikazio):

• Karbono altzairua:
  • Mekanizazioa: Orokorrean makina errazagoa eta azkarragoa, Tresneria kostuak eta lanaldia murriztera eramatea.
  • Soldadura: Karbono baxuko altzairua kontsumitzaile eta prozedura sinpleagoekin soldatzeko erraza da. Karbono altzairu altuagoak espezializatuagoak behar dira (eta garestia) Soldadura prozedurak.
  • Formatzea: Karbono baxuko altzairua indar txikiagoekin eratzen da.
• Altzairu herdoilgaitza:
  • Mekanizazioa: Zailagoa izan daiteke, bereziki Austenitikoak eta duplexak, Lanaren gogortasun eta eroankortasun termiko baxua dela eta. Horrek askotan mekanizazio abiadura motelagoetara eramaten du, Tresna higadura handitu, eta lan kostu handiagoak.
  • Soldadura: Betetako metal espezializatuak behar ditu, Sarritan soldadore trebeagoak, eta bero sarrerako kontrol kontuz. Gasaren ezkutua (adib., argon tig) ezinbestekoa da.
  • Formatzea: Austenitikoko kalifikazioak dira, baina indar handiagoak behar dira lan gogorraren ondorioz. Beste kalifikazio batzuk erronka gehiago izan daitezke.
    Orokorrean, Altzairu herdoilgaitzezko osagaien fabrikazio kostuak karbono altzairuaren osagai berdinak baino altuagoak dira.

Mantentze kostuak:

Hau da karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza Konparazioak epe luzera altzairu herdoilgaitzearen alde egiten du maiz, batez ere ingurune korrosiboetan.

• Karbono altzairua:
  • Hasierako babes estaldura behar du (margozki, galvanizazio).
  • Estaldura horiek bizitza finitua dute eta aldizkako ikuskapena beharko dute, konponketa, eta berrantolatu osagaiaren bizitza osoan zehar korrosioa ekiditeko. Horrek lana dakar, materialak, eta potentzialki geldialdia.
  • Korrosioa behar bezala kudeatzen ez bada, Egiturazko osotasuna arriskuan egon daiteke, konponketa edo ordezko garestira eramatea.
• Altzairu herdoilgaitza:
  • Orokorrean, korrosioaren aurkako babesak gutxieneko mantentzea eskatzen du berezko geruza pasiboa dela eta.
  • Itxura mantentzeko, batez ere gainazaleko gordailuak dituzten inguruneetan, Garbiketa periodikoa behar da, baina normalean karbono altzairua berreskuratzeko baino gutxiago eta gutxiago intentsiboa da.
  • Film pasiboaren izaera "auto-sendatzea" esan nahi du marradura txikiak maiz ez direla bere korrosioarekiko erresistentzia arriskuan jartzen.

Mantenimenduaren murrizketa esanguratsuak epe luzeko kostuen aurreztea eragin dezake altzairu herdoilgaitzez.

7.3 Bizi-zikloaren kostua (Lcc) eta birziklapena

Benetako konparazio ekonomiko batek materialaren bizitza ziklo osoa kontuan hartu beharko luke.

Bizi-zikloaren kostua (Lcc):

LCCren azterketak barne hartzen ditu:

1. Hasierako materiala kostua
2. Fabrikazio eta instalazio kostuak
3. Eragiketa kostuak (Materialarekin erlazionatuta badago)
4. Mantentze eta konponketa kostuak nahi den bizitzaren bizitzan
5. Bizitzaren amaieran botatzea edo birziklatzeko balioa

LCC kontuan hartzen denean, Altzairu herdoilgaitza sarritan karbono altzairua baino ekonomikoagoa izan daiteke aplikazioetan:

• Ingurua korrosiboa da.
• Mantentze-sarbidea zaila edo garestia da.
• Mantentzearen gaineko denbora onartezina da.
• Zerbitzu luzeko bizitza beharrezkoa da.
• Altzairu herdoilgaitzearen balio estetikoa eta garbitasuna garrantzitsuak dira.
  Altzairu herdoilgaitzearen hasierako kostu handiagoa mantentze-gastu txikiagoak eta luzeagoak izan daitezke, Zerbitzu fidagarriagoa.

Birzikling:

Karbono altzairuzko bi eta altzairu herdoilgaitza oso birziklagarriak dira, ingurumen eta abantaila ekonomiko garrantzitsua da.

• Karbono altzairua: Oso birziklatu. Altzairuzko txatarra altzairuaren ekoizpen berrian osagai garrantzitsua da.
• Altzairu herdoilgaitza: Oso birziklagarria ere bai. Aleazio elementuak (kromoa, nikela, molibdenoa) Altzairu herdoilgaitzezko txatarretan baliotsuak dira eta altzairu herdoilgaitzezko edo beste aleazio berrien ekoizpenean berreskuratu eta berrerabil daitezke. Horrek baliabide birjina mantentzen eta energia kontsumoa murrizten laguntzen du lehen ekoizpenarekin alderatuta. Altzairu herdoilgaitzezko txatarraren berezko balioa esan nahi du karbono altzairuzko txatarra baino prezio hobea agintzen duela.

Birziklagarritasunak bi materialen LCC-n modu positiboan laguntzen du, zerbitzu-bizitzaren amaieran hondar-balioa eskainiz.

8. Materialen hautaketa gida: Karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza

Artean aukeratzea karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza ikuspegi sistematikoa behar du, Aplikazioaren eskaera zehatzak eta material bakoitzaren propietateak kontuan hartuta.

Atal honetan aukeraketa prozesua nabigatzen laguntzeko gida da.

8.1 Baldintza funtzionalen azterketa

Lehenengo pausoa osagaiaren edo egituraren eskakizun funtzionalak argi eta garbi definitzea da:

Karga mekanikoak eta estresak:

Zeintzuk dira espero den tentsioa, konpresibe, moztu, okertuz, edo karga torsionalak?

Kargatzeko estatikoa edo dinamikoa da (unadura)?

Eragin kargak aurreikusten dira?

Orientazio:

Ingeniariek Karbono handiko altzairuzko altzairu handiko edo indar handiko altzairu herdoilgaitzezko altzairu herdoilgaitza aukeratu dezakete martentensitikoa, PH, edo kalifikazio duplexak indar oso handia behar dutenean.

Egiturazko helburu orokorretarako karga moderatuekin, Karbono ertaineko altzairua edo altzairu herdoilgaitzezko kalifikazio arruntak 304/316 (batez ere, hotz lan egiten bada) edo 6061-T6 nahikoa izan daiteke.

Gogortasun eta inpaktuarekiko erresistentzia kritikoa bada, batez ere tenperatura baxuetan, Altzairu herdoilgaitze austenitikoak goi mailakoak dira.

Karbono baxuko altzairuak ere gogorrak dira.

Funtzionamendu tenperatura:

Osagaia giroan funtzionatuko du, goraten, edo tenperatura kriogenikoak?

Orientazio:

Altzairu herdoilgaitze austenitikoek indar ona eta gogortasun bikaina mantentzen dituzte tenperatura kriogenikoetan.

Altzairu herdoilgaitzezko kalifikazio batzuk (adib., 304H, 310, 321) Eskaintza erresistentzia eta indar on bat tenperatura altuetan.

Karbono altzairuek tenperatura baxuan gogortasuna gal dezakete (DBTTT) eta indarra tenperatura oso altuetan (izangailoi).

Esleitutako karbono altzairu espezifikoak tenperatura handiko zerbitzuetarako erabiltzen dira (adib., Galdararen hodiak).

Higadura eta urradura erresistentzia:

Osagaia labainduko da, zaburtze, edo partikula urratzaileak?

Orientazio:

Higadura handiko erresistentzia lortzeko, askok 440C bezalako altzairu altzairu handiko altzairuzko edo altzairu herdoilgaitze gogortuak aukeratzen dituzte.

Altzairu herdoilgaitze austenitikoak erraz galtzeko gai dira; kontuan hartu gainazaleko tratamenduak edo kalifikazio gogorragoak higadurak kezka izanez gero.

Errendagarritasuna eta soldagarritasun baldintzak:

Diseinuak forma konplexuak eratzen ditu?

Osagaia soldatu egingo da??

Orientazio:

Erizgarritasun handia lortzeko, karbono baxuko altzairua edo altzairu herdoilgaitze austenitikoaren austenitikoa (304-O bezala) bikainak dira.

Soldadura fabrikazioaren zati nagusia bada, Karbono gutxiko altzairuzko altzairuzko eta altzairu herdoilgaitze audenitikoek, oro har, karbono altzairu altuagoak edo altzairu herdoilgaitzezkoak baino errazagoak dira.

Kontuan hartu kalifikazio jakin batzuen soldadura.

8.2 Ingurumena eta segurtasuna

Zerbitzuaren ingurunea eta segurtasun kritikoko alderdiak funtsezkoak dira:

Ingurune korrosiboa:

Zein da ingurumenaren izaera (adib., atmosferiko, etorri, etako, esposizio kimikoa)?

Orientazio:

Hau da, altzairu herdoilgaitza aukera lehenetsia bihurtzen da.

Atmosferiko epela: Estaldura ona duen karbono altzairua nahikoa da. 304 SS iraunkortasun hobea lortzeko.

Itsas / kloruroa: 316 SS, Duplexa ss, edo aleazio altuagoak. Karbono altzairuak babes sendoa eta etengabea beharko luke.

Kimikoa: Altzairu herdoilgaitzezko kalifikazio espezifikoak (edo beste aleazio espezializatuak) kimikora egokituta.

Higiene Baldintzak:

Elikagaien prozesamenduan aplikazioa da, medikoa, edo garbitasuna eta erreakziona ez duten industria farmazeutikoak ezinbestekoak dira?

Orientazio:

Gehienetan altzairu herdoilgaitza da, batez ere 304l eta 316l bezalako nota austenitikoak, gainazal ez porotsua, Garbiketa erraza, eta kutsadura ekiditen duen korrosioarekiko erresistentzia.

Baldintza estetikoak:

Garrantzitsua da osagaien itxura bisuala?

Orientazio:

Altzairu herdoilgaitzek akabera erakargarri eta iraunkorren aukera zabala eskaintzen du.

Karbono altzairuak estetika egiteko pintura edo xafla behar du.

Propietate magnetikoak:

Aplikazioak material ez-magnetikoa behar al du?, edo magnetismoa onargarria / desiragarria da?

Orientazio:

Karbono altzairua beti magnetikoa da.

Altzairu herdoilgaitze austenitikoa (Barne) ez da magnetikoa.

Ferritikoa, martensitiko, eta altzairu herdoilgaitze duplexak magnetikoak dira.

Segurtasun kritikoa:

Zein dira porrot materialen ondorioak (adib., galera ekonomikoa, Ingurumeneko kalteak, zauri, Bizitza galtzea)?

Orientazio:

Segurtasun kritikoetarako aplikazioetarako, Ingeniariek normalean ikuspegi kontserbadoreagoa hartzen dute, maiz, zerbitzu ingurunean fidagarritasun eta aurreikuspen handiagoa eskaintzen duten material garestiagoak aukeratzea.

Honek altzairu herdoilgaitzezko kalifikazioetara jo dezake korrosioa karbono altzairua izateko arriskua bada.

8.3 Erabaki matrizea: Karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza

Erabakiaren matrizeak sistematikoki konparatzen lagun dezake.

Jarraian dauden puntuazioak orokorrak dira (1 = Pobre, 5 = Bikain); Familia bakoitzaren barruan dauden kalifikazio espezifikoak gehiago hobetzen ditu.

Erabaki sinplifikatua Matrizea - ​​Karbono Altzairua VS Altzairu Herdoilgaitza (Konparazio orokorra)

Aukera egokia eginez karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza dilemak materialen zientzia ulertzeko nahasketa bat behar du, Aplikazio eskaerak, eta errealitate ekonomikoak.

9. Ohiko galderak: Karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza

P11: Zein da karbono altzairuaren eta altzairu herdoilgaitzearen arteko desberdintasun nagusia?

A: Alde nagusia kromo edukien altzairu herdoilgaitzezkoa da gutxienez 10.5%, korrosioari eusten dion oxido geruza babestea eratzea, karbono altzairuak hori eta herdoilak babesten ez dituen bitartean.

P.: Altzairu herdoilgaitza beti karbono altzairua baino hobea da?

A: Altzairu herdoilgaitza ez da beti hobea, aplikazioaren araberakoa da.

Korrosioko erresistentzia eta estetika handiagoa eskaintzen du.

Karbono altzairua indartsuagoa izan daitekeen bitartean, gogorragoa, Makina edo soldadura errazagoa, eta normalean merkeagoa da.

Materialik onena errendimendu zehatza egokitzen dena da, iraunkortasuna, eta kostuen beharrak.

P: Zergatik altzairu herdoilgaitza karbono altzairua baino garestiagoa da?

A: Altzairu herdoilgaitza garestiagoa da batez ere Chromium bezalako aleazio garestiak direla eta, nikela, eta molibdenoa, eta fabrikazio prozesu konplexuagoa.

PAV4: Altzairu herdoilgaitza altzairu altzairua izan dezaket??

A: Altzairu herdoilgaitza soldadura karbono altzairura, metalezko soldadura ezberdina erabiliz arreta berezia behar da.

Erronkak hedapen termiko desberdinak dira, Karbono migrazioa, eta balizko korrosio galbanikoa.

Metal betegarriak erabiliz 309 edo 312 Altzairu herdoilgaitzeak zubi materiala desberdintasunak laguntzen ditu. Ezinbestekoa da diseinu eta teknika bateratua.

10. Ondorioa

Konparazioa karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza Burdinazko aleazioetako bi familia guztiz aldakorrak eta oso aldakorrak erakusten ditu, bakoitzak propietateen profil paregabea duena, abantailak, eta mugak.

Karbonozko altzairua, karbono-edukiak definituta, propietate mekanikoen espektro zabala eskaintzen du, moldagarritasun ona (Bereziki karbono baxuko kalifikazioak), eta soldadura bikaina, Guztiak hasierako kostu nahiko baxuan.

Akilesen orpoa, hala ere, korrosioarekiko berezko suszeptibitatea da, Babes-neurriak behar izanez gero ingurune gehienetan.

Altzairu herdoilgaitza, bere gutxieneko ezaugarria 10.5% Kromioaren edukia, pasibo baten eraketa dela eta, korrosioari aurre egiteko gaitasun aipagarriaren bidez bereizten da, Auto-sendatzeko kromo oxido geruza.

Honetatik haratago, Altzairu herdoilgaitze-austenitikoko familia desberdinak, feritiko, martensitiko, upertiuma, eta ph-propietate mekaniko ugari eskaintzen ditu, gogortasun eta hoditasun bikainetatik muturreko gogortasun eta indarretara, estetiko erakargarria.

Propietate hobetuak, hala ere, etorri hasierako material kostu handiago batera eta sarritan fabrikazio teknika espezializatuagoak dakartza.

Bien arteko erabakia karbono altzairua vs altzairu herdoilgaitza ez da bata bestearentzat unibertsalki superior izatea.

Beraz, Aukera aplikazioaren eskakizunen azterketa sakonaren araberakoa da.