1.ท่อเหล็กรีดเย็นของโลหะผสมเหล็ก-สะท้อนให้เห็นความแข็งแรงและความแข็งสูงอย่างไร
การเสริมสร้างผลกระทบขององค์ประกอบโลหะผสม:
การเติม Cr (โครเมียม) ช่วยเพิ่มความสามารถในการชุบแข็งและความแข็งของเหล็ก Mo (โมลิบดีนัม) ปรับแต่งขนาดเกรนและเพิ่มความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง- และ Mn (แมงกานีส) เพิ่มความต้านทานแรงดึงอย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่น:
40Cr (ประกอบด้วย 0.8%-1.1% Cr) สามารถรับความต้านทานแรงดึงเกิน 980 MPa หลังจากการรีดเย็นและการอบคืนตัว (การชุบแข็งตามด้วยการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูง) ซึ่งเกินกว่าเหล็กกล้าคาร์บอน 20# (ประมาณ 590 MPa หลังการอบคืนตัว)
42CrMo (ประกอบด้วย 0.9%-1.2% Cr และ 0.15%-0.25% Mo) มีความแข็งแรงครากเกิน 800 MPa สามารถทนต่อแรงดันสูงในระยะยาว (เช่น ในระบบไฮดรอลิกเกิน 30 MPa) โดยไม่มีการเสียรูปพลาสติก การเสริมความแข็งแกร่งของการทับซ้อนแบบรีดเย็น:
"ผลกระทบจากการแข็งตัวของงาน" ของการรีดเย็นทำให้เม็ดภายในของโลหะผสมเหล็กถูกวางตัวสูงตามทิศทางการรีด ส่งผลให้มีความแข็งของพื้นผิวเพิ่มขึ้นอีก ความแข็งพื้นผิวของเหล็ก 40Cr หลังจากการรีดเย็นและการไม่อบคืนตัวจะอยู่ที่ประมาณ HB 220-250 ในขณะที่ความแข็งของเหล็กกล้าคาร์บอน 20# หลังจากการรีดเย็นจะอยู่ที่ HB 140-180 เท่านั้น ดังนั้นท่อรีดเย็นที่ทำจากโลหะผสมจึงมีความต้านทานการสึกหรอที่เหนือกว่า (สำหรับเกียร์และเพลา) และทนต่อการขีดข่วน
2.ความต้านทานความเมื่อยล้าของท่อเหล็กรีดเย็น-ของโลหะผสมเหล็กคือเท่าใด
ในระบบส่งกำลังเชิงกล (เช่น สปินเดิลและลีดสกรู) และอุปกรณ์ทางวิศวกรรม (เช่น แท่งไฮดรอลิกของรถขุด) ส่วนประกอบต่างๆ จะต้องได้รับความเค้นสลับกันซ้ำๆ ซึ่งทำให้ชิ้นส่วนเหล่านี้เสียหายได้ง่ายเนื่องจากการแตกร้าวเมื่อล้า โลหะผสมเหล็กช่วยเพิ่มความต้านทานต่อความล้าด้วยวิธีการต่อไปนี้:
องค์ประกอบต่างๆ เช่น Mo และ Ni ช่วยลดความไวของรอยบากของเหล็ก และลดการเกิดรอยแตกร้าวที่เกิดจากความเข้มข้นของความเค้น
พื้นผิวที่มีความแม่นยำสูง- (Ra 0.4-0.8μm) ที่ได้จากกระบวนการรีดเย็นจะป้องกันไม่ให้ข้อบกพร่องของพื้นผิว (เช่น รอยขีดข่วนและรูพรุน) กลายเป็นสาเหตุของความล้า ซึ่งช่วยยืดอายุความล้าได้ 2-3 เท่าเมื่อเทียบกับท่อรีดร้อนที่ทำจากวัสดุชนิดเดียวกัน ตัวอย่างเช่น ท่อรีดเย็น 20Cr (คาร์บูไรซ์) ที่ใช้ในเกียร์เกียร์ของยานยนต์สามารถทนต่อรอบความล้าที่เกิน 107 เกินกว่ารอบ 5×10⁶ ของเกียร์เหล็กคาร์บอนมาก
3.เหล็กโลหะผสมทนความร้อนได้เท่าไร?
ส่วนประกอบโลหะผสมหลัก: Cr (เพิ่มความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง-), Mo (ยับยั้งการคืบของอุณหภูมิสูง-) และ Ti (ป้องกันการกัดกร่อนตามขอบเกรน)
การใช้งานทั่วไปและผลลัพธ์:
ท่อรีดเย็น 15CrMo (ประกอบด้วย 1.0%-1.5% Cr และ 0.4%-0.6% Mo) ท่อรีดเย็น-รักษาความแข็งแกร่งของอุณหภูมิปกติ-ได้มากกว่า 70% ที่ 500 องศา และทนทานต่อการเกิดสะเก็ดบนพื้นผิว ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในท่อฮีตเตอร์ซุปเปอร์ฮีตเตอร์ของหม้อไอน้ำ ท่ออากาศกังหันไอน้ำ (ในอุตสาหกรรมไฟฟ้า) และท่อของเครื่องปฏิกรณ์เคมี (ซึ่งสัมผัสกับตัวกลางที่มีอุณหภูมิสูงในระยะยาว)
ท่อรีดเย็น-สเตนเลสสตีล 321 (ประกอบด้วย Ti) ไม่เสี่ยงต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรน แม้จะเชื่อมที่ 600 องศาแล้ว และสามารถใช้ได้ในท่อขนส่งของเหลวอุณหภูมิสูง-ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
4. โลหะผสมเหล็กมีความทนทานต่อการกัดกร่อนอย่างไร?
แม้ว่าความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมเหล็กจะไม่ดีเท่ากับเหล็กกล้าไร้สนิม (เช่น 304 และ 316) แต่การเติมโครเมียมจะช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนได้อย่างมากเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอน ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนน้อยกว่า
ท่อรีดเย็น- 20Cr (ที่มี 0.7%-1.0% Cr) จะกัดกร่อนเพียง 1/3-1/2 ของอัตราเหล็กกล้าคาร์บอน 20# ในอากาศชื้น สามารถใช้กับส่วนประกอบโครงสร้างของเครื่องจักรกลางแจ้ง (เช่น บูชทาวเวอร์เครน) โดยไม่จำเป็นต้องป้องกันการกัดกร่อนบ่อยครั้ง
ท่อรีดเย็น 16Mn (Q345B ที่ประกอบด้วย 1.2%-1.6% Mn)- มีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่าเหล็กกล้าคาร์บอน Q235 ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและเป็นด่างเล็กน้อย (เช่น น้ำเสียทางอุตสาหกรรมที่มีค่า pH 5-9) ทำให้เหมาะสำหรับท่อน้ำเสียแรงดันต่ำในอุตสาหกรรมเคมี
5.เหล็กโลหะผสมมีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำเท่าไร?
เหล็กโลหะผสมนิกเกิล-ที่เติม (เช่น 12CrNi3A) มีความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ-เป็นเลิศ พวกเขารักษาความเป็นพลาสติกที่ดี (การยืดตัวมากกว่าหรือเท่ากับ 15%) ที่อุณหภูมิต่ำถึง -40 องศาหรือ -60 องศา หลีกเลี่ยงปัญหา "ความเปราะเย็น" ซึ่งพบได้ทั่วไปในเหล็กกล้าคาร์บอนที่อุณหภูมิต่ำ ตัวอย่างเช่น ท่อเหล็กรีดเย็นของโลหะผสมนี้มักใช้ในท่อส่งน้ำมันในพื้นที่ภาคเหนือที่มีอากาศหนาวเย็นและส่วนประกอบโครงสร้างของอุปกรณ์วิจัยขั้วโลกเพื่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือที่อุณหภูมิต่ำ