Acero preeutectoide: estructura, propiedades, producción y aplicación

El uso de aceros al carbono ampliamentees común en la construcción y la industria. El grupo de los llamados hierro técnica tiene muchas ventajas que conducen a un mayor rendimiento de los productos finales y diseños. Junto con la resistencia óptima y resistencia al estrés, tales aleaciones tienen propiedades flexibles y dinámicas. En particular, el acero pro-eutectoide, que también tiene un considerable porcentaje de composición de las mezclas carbonosos valorados para alta ductilidad. Pero eso no es todos los beneficios de la diversidad de hierro de alta resistencia.

Información general sobre la aleación

Una característica distintiva del acero es la presencia enestructura de la aleación y de carbono impurezas especiales. En realidad, en el contenido de carbono y la aleación pro-eutectoide determinado. Es importante distinguir entre el acero clásico y eutectoide y ledeburíticos, que tienen mucho en común con el tipo descrito en hierro técnica. Si tenemos en cuenta la clase de acero estructural, la aleación se doevtektoidnyh eutectoide tratar, pero que contiene una parte de ferrita y perlita dopado. La principal diferencia de un nivel de carbono hypereutectoid estar por debajo de 0,8%. Si se supera este indicador permite hacer referencia al acero eutectoide completa. En algunas formas opuestas doevtektoida es un acero hipereutectoide, en el que la adición de perlita también contiene impurezas carburos secundarios. Por lo tanto, hay dos factores principales que permiten asignar aleaciones hipoeutectoides del eutectoide grupo general. En primer lugar, se trata de un relativamente pequeño contenido de carbono, y en segundo lugar, un conjunto especial de impurezas que se basan ferrita.

Tecnología de fabricación

Proceso de fabricación generalel acero preeutectoide es similar a la producción de otras aleaciones. Es decir, se usan las mismas técnicas, pero en otras configuraciones. Se presta especial atención al acero preeutectoide en la parte de obtener su estructura específica. Para este propósito, la tecnología de garantizar la descomposición de la austenita en el fondo del enfriamiento está involucrada. A su vez, la austenita es una mezcla combinada que incluye la misma ferrita y perlita. Al ajustar la intensidad de la calefacción y la refrigeración, los técnicos pueden controlar la dispersión de este aditivo, lo que en última instancia afecta a la formación de diversas cualidades operativas del material.

Sin embargo, el indicador de carbono proporcionado porperlita, permanece en el mismo nivel. Aunque el recocido posterior puede corregir la formación de la microestructura, el contenido de carbono estará dentro del 0,8%. La etapa obligatoria en el proceso de formación de la estructura de acero es la normalización. Este procedimiento es necesario para la optimización fraccional de granos de la misma austenita. En otras palabras, las partículas de ferrita y perlita se reducen a tamaños óptimos, lo que mejora aún más las propiedades técnicas y físicas del acero. Este es un proceso complejo, en el que mucho depende de la calidad de la regulación de la calefacción. Si se excede el régimen de temperatura, entonces se puede proporcionar el efecto opuesto: un aumento en los granos de austenita.

Recocido de acero

Se practica usar varios métodosrecocido Las técnicas de recocido completo e incompleto son fundamentalmente diferentes. En el primer caso, se produce un calentamiento intenso de la austenita a una temperatura crítica, después de lo cual se normaliza el enfriamiento. Aquí, la austenita se descompone. Como regla general, el recocido completo de los aceros se realiza en el modo 700-800 ° C. El tratamiento térmico en este nivel solo activa los procesos de descomposición de los elementos de ferrita. La velocidad de enfriamiento también se puede ajustar, por ejemplo, el personal de mantenimiento puede controlar la puerta de la cámara cerrándola o abriendola. Los modelos más nuevos de hornos isotérmicos en modo automático pueden llevar a cabo un enfriamiento lento de acuerdo con el programa especificado.

Con respecto al recocido incompleto, se producecuando se calienta con una temperatura superior a 800 ° C. Sin embargo, existen serias limitaciones en el tiempo de retención del efecto de temperatura crítica. Por esta razón, se produce un recocido incompleto, como resultado de lo cual la ferrita no desaparece. En consecuencia, muchas deficiencias en la estructura del material futuro no se eliminan. ¿Por qué necesitamos tal recocido de aceros si no mejora las cualidades físicas? De hecho, es el tratamiento térmico incompleto que permite preservar la estructura blanda. El material final puede no ser necesario en todas las esferas de aplicación típicas de los aceros al carbono como tales, pero permitirá maquinar fácilmente. La aleación preeutectoide blanda se puede cortar sin dificultades y es más barata de fabricar en el proceso de fabricación.

Normalización de la aleación

Después de disparar,tratamiento térmico Aísle las operaciones de normalización y calentamiento. En ambos casos se trata de una influencia térmica sobre la pieza de trabajo en la que la temperatura puede superar los 1000 ° C. Pero por sí mismo doevtektoidnyh normalización empezó a ser posterior a la finalización del tratamiento térmico. En esta fase comienza la refrigeración en condiciones de aire quieto en las que se produce la exposición para completar la formación de finos de austenita. Es decir, el calentamiento es una especie de operación preparatoria antes de llevar la aleación a un estado normalizado. Si hablamos de los cambios estructurales específicas, lo más a menudo se expresan en una disminución en el tamaño de ferrita y perlita, así como para aumentar su dureza. Las propiedades de resistencia de las partículas aumentan en términos en comparación con las características similares logradas por los procedimientos de recocido.

Después de la normalización, otraprocedimiento de calentamiento con una exposición larga. La pieza de trabajo se enfría y este paso se puede realizar de varias maneras. El acero preeutectoide final se obtiene en el aire o en un horno de enfriamiento lento. Como muestra la práctica, la aleación de mayor calidad se forma mediante el uso de la tecnología completa de normalización.

La influencia de la temperatura en la estructura de la aleación

Interferencia de temperatura en el proceso de formaciónLa estructura del acero comienza con el momento en que la masa de ferrita-cementita se convierte en austenita. En otras palabras, la perlita pasa a un estado de mezcla funcional, que en parte se convierte en la base para la formación de acero de alta resistencia. En la siguiente etapa de acción térmica, el acero endurecido elimina el exceso de ferrita. Como ya se mencionó, no siempre se elimina completamente, como en el caso del recocido incompleto. Pero la aleación preeutectoide clásica aún sugiere la eliminación de este componente de austenita. En la siguiente etapa, la optimización de la composición existente ya está teniendo lugar con la expectativa de formar una estructura optimizada. Es decir, hay una disminución en las partículas de aleación con la adquisición de propiedades de resistencia incrementadas.

Transformación isotérmica con superrefrigeradouna mezcla de austenitas se puede realizar en diferentes modos y el nivel de temperatura es solo uno de los parámetros controlados por el tecnólogo. Los intervalos de pico de acción térmica, velocidad de enfriamiento, etc. también varían. Dependiendo del modo de normalización seleccionado, se obtiene acero endurecido con algunas características técnicas y físicas. También es en esta etapa que es posible establecer propiedades operacionales específicas. Un ejemplo vívido es una aleación con una estructura blanda, obtenida con el propósito de un procesamiento adicional eficiente. Pero la mayoría de las veces los fabricantes están orientados a las necesidades del usuario final y sus requisitos a las cualidades técnicas y operativas básicas del metal.

Estructura de acero

El modo de normalización a una temperatura de 700° C causa la formación de una estructura en la que la base serán los granos de ferritas y perlitas. Por cierto, los aceros hipereutectoides en lugar de ferrita tienen cementita en la estructura. A temperatura ambiente, la cantidad de exceso de ferrita también se observa en el estado habitual, aunque esta parte se minimiza con el aumento de carbono. Es importante enfatizar que la estructura del acero en pequeña medida depende del contenido de carbono. Prácticamente no afecta el comportamiento de los componentes principales en el mismo proceso de calentamiento y casi todo se concentra en la perlita. En realidad, la perlita, y puede determinar el nivel de contenido de carbono, como regla general, esta es una cantidad insignificante.

Otro matiz estructural es interesante. El hecho es que las partículas de perlita y ferrita tienen la misma gravedad específica. Esto significa que por el número de uno de estos componentes en la masa total, puede averiguar cuál es el área total ocupada por él. Por lo tanto, se estudian las superficies de las microsecciones. Dependiendo del modo en el que se precalienta el acero preeutectoide, se forman parámetros fraccionarios de las partículas de austenita. Pero esto sucede casi en un formato individual con la formación de valores únicos; otra cuestión es que los límites en los diferentes indicadores siguen siendo estándar.

Propiedades del acero preeutectoide

Este metal pertenece a bajo carbonoacero, por lo que las características específicas de funcionamiento que no se puede esperar de él. Baste decir que las características de resistencia de la aleación pierde significativamente eutectoide. Esto se debe simplemente a diferencias en la estructura. El hecho de que el acero doevtektoidnyh grado que contiene exceso de hierro es inferior en análogos de resistencia que tienen de cemento en conjunto estructural. En parte por esta razón, la tecnología para el sector de la construcción recomienda el uso de las aleaciones en la producción de que se ha aplicado la operación de cocción máxima con el desplazamiento de ferritas.

Si hablamos de positivo excepcionalLas propiedades de este material consisten en plasticidad, resistencia a los procesos biológicos naturales de destrucción, etc. Además de esto, el endurecimiento de los aceros preeutectoides puede agregar metal y una serie de cualidades adicionales. Por ejemplo, se puede aumentar la estabilidad térmica y la falta de predisposición a los procesos de corrosión, así como una variedad de propiedades de protección inherentes a las aleaciones convencionales de bajo contenido de carbono.

Aplicaciones

A pesar de alguna disminución en la fuerzapropiedades, debido a la pertenencia del metal a la clase de aceros de ferrita, este material se distribuye en diferentes áreas. Por ejemplo, en la industria de la ingeniería, se utilizan partes hechas de aceros preeutectoides. Otra cosa es que se utilizan altos grados de aleaciones, en cuya fabricación se utilizaron tecnologías avanzadas de tostado y normalización. Además, la estructura del acero preeutectoide con un contenido reducido de ferrita permite utilizar el metal en la producción de estructuras de construcción. Además, el valor asequible de algunas marcas de acero de este tipo le permite esperar ahorros significativos. A veces, en la fabricación de materiales de construcción y módulos de acero no requiere una mayor resistencia, pero requiere durabilidad y resistencia. En tales casos, justifica el uso de aleaciones preeutectoides.

Producción

Fabricación, preparación y lanzamientomuchas empresas se dedican al metal preeutectoide en Rusia. Por ejemplo, la Planta de Metales No Férreos de los Urales (UZTSM) produce varios tipos de acero de este tipo, ofreciendo diferentes conjuntos de propiedades técnicas y físicas para el consumidor. Ural Steel Plant produce aceros de ferrita, que incluyen componentes aleados de alta calidad. Además, las modificaciones especiales de las aleaciones están disponibles en el rango, incluidos los metales de alta temperatura, alto contenido de cromo e inoxidable.

Entre los productores más grandes se pueden identificar yla empresa "Metalloinvest". Las capacidades de esta empresa producen aceros estructurales con una estructura preeutectoide, diseñados para su uso en la construcción. Por el momento, la planta de fabricación de acero de la compañía opera según los nuevos estándares, lo que permite mejorar el punto débil de las aleaciones de ferrita: índice de resistencia. En particular, los técnicos de la compañía están trabajando para aumentar el factor de intensidad del voltaje, para optimizar la tenacidad y la resistencia a la fatiga del material. Esto nos permite ofrecer aleaciones de propósito casi universal.

Conclusión

Hay varios aspectos técnicos y operacionalespropiedades de los metales industriales y de construcción, que se consideran básicos y mejoran regularmente. Sin embargo, a medida que las estructuras y los procesos tecnológicos se vuelven más complejos, surgen nuevos requisitos para la base del elemento. En este sentido, un brillante manifiesta acero pro-eutectoide, en el que el diferente comportamiento de enfoque. El uso de este metal no se justifica en casos en que el elemento necesario con múltiples ultra-alto rendimiento, y en situaciones que requieren conjuntos no estándar especiales de diferentes propiedades. En este caso el metal muestra un ejemplo de una combinación de flexibilidad y ductilidad con resistencia al impacto óptima y las principales cualidades protectoras típicas de la mayoría de aleaciones de carbono.