BW Professional Cutter Expert www.tool-tool.com

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Egy öreg bányafelvonó acél kötele

Az acél fémötvözet, fő összetevője vas 0,02 - 1,7 súlyszázalék közötti szénnel ötvözve. A szén a a vas leggazdaságosabb ötvözőanyaga, de sok más ötvöző elem is használatos. A szén és más elemek szilárdító szerepet töltenek be, meggátolva a diszlokációt a vas atomok kristályrácsában, azaz azt, hogy elcsússzanak egymáson. Különböző fajta és mannyiségű ötvözőkkel az acél olyan tulajdonságait lehet megváltoztatni, mint a keménység, rugalmasság, hajlékonyság, szilárdság, hőállóság, savállóság, korróziómentesség. Az acél megnövelt széntartalommal a vasnál keményebb és szilárdabb lesz, de ridegebb is. Az acél legfeljebb 1,7% szenet képes oldani 1130 °C-on, a magasabb széntartalom, vagy alacsonyabb hőmérséklet cementit képződését okozza, ez az anyag szilárdságának csökkenését okozza. Az ennél magasabb széntartalmú vasötvözetet öntöttvasnak nevezik alacsonyabb olvadáspontja miatt.

Jelenleg többfajta acéltermékben a szenet más ötvöző anyagokkal helyettesítik és a szén, ha mégis jelen van nemkívánatos szennyeződésnek számít. Korszerűbb definíció szerint az acél olyan vas-alapú ötvözet, melyet képlékeny alakítással lehet megmunkálni (kovácsolni, hengerelni stb.).

Vas és acél [szerkesztés]

Vasérc pellet acélgyártáshoz

A vas a fémek többségéhez hasonlóan elemi állapotban nem található meg a Föld kérgében. A földkéreg 4,7%-át a vas alkotja, több mint száz vasásvány formájában. A vas ércásványai közül legfontosabbak az oxigén tartalmú oxidok, pl: a magnetit (mágnesvasérc 72,4% vastartalommal) (Fe⁺²Fe ³⁺₂O₄), a hematit (vörösvasérc 70% vastartalommal) (Fe₂O₃), a limonit (vashidroxid-gél vagy barnavasérc 40% vastartalommal) (Fe₂O₃+nH₂O); a karbonátok pl: a sziderit (vaspát 48% vastartalommal) (FeCO₃) és szulfidok pl: pirit (vaskovand 46,6% vastartalommal) (FeS₂). A vasat az ércből úgy állítják elő, hogy az oxigént, a szén segítségével távolítják el.

, de a szén-monoxiddal is lehet

Ezt a folyamatot, az olvasztást és redukciót először alacsonyabb olvadáspontú fémeknél használták. A réz olvadáspontja kicsivel 1000 °C feletti, az óné 250 °C körüli. Az acél 1370 °C-on olvad. Ezeket a hőmérsékleteket már az ókori technológiai módszerekkel el lehetett érni, legalább 6000 éve használják (a bronzkorszaktól kezdve). Mivel 800 °C felett az oxidáció erősen megindul, fontos, hogy az olvasztás oxigénszegény környezetben folyjon le. A rézzel és ónnal szemben a folyékony vas igen jól oldja a szenet, ezért a folyamat eredményeképpen kapott ötvözet nem nevezhető még acélnak.

Vas-szén állapotábra
* - széntartalom (súly %)
** - hőmérséklet (ºC)
A - perlit eutektoid
B - ledeburit eutektikum
a - α + perlit
b - Fe₃C + ledeburit + perlit
c - Fe₃C + ledeburit
d - cementit (Fe₃C) + grafit
e - ferrit α
f - α + γ
g - ausztenit γ
h - γ + Fe₃C + ledeburit
i - Fe₃C + ledeburit
j - γ + folyékony
k - folyékony
l - folyékony + Fe₃C
m - δ + γ
n - δ
o - γ + folyékony

Még abban a keskeny széntartalom-sávban is, ahol acélról beszélünk a szén és vas keveréke egy sor különböző szerkezetet, vagy allotróp módosulást alkot igen különböző sajátságokkal, ezeknek megértése teszi lehetővé a jóminőségű acél gyártását. Szobahőmérsékleten a vas legstabilabb alakja a tércentrált köbrács felépítésű ferrit vagy α-vas, egy meglehetősen puha fémes anyag, mely csak kismennyiségű szenet tud oldani (910 °C-on kevesebbet, mint 0,021 súly%). 910 °C felett a tércentrált köbrács ferrit fázis lapcentrált köbös ausztenit fázisba, vagy γ-vasba vált, mely hasonlóképpen puha és fémes, de lényegesen több szenet képes oldani (1154 °C-on 2,03 súly%-ot).

Hőkezelés [szerkesztés]

Amint a szénben dús asztenit lehűl, a keverék hajlamos arra, hogy visszatérjen a ferrit fázisba, ami azt eredményezi, hogy szénfelesleg alakul ki. Az egyik módja annak, hogy a szén cementit fornmájában kilépjen az ausztenitből az, hogy kicsapódik a keverékből, hátrahagyva szénszegény ferritet és ferrit-cementit keverék képződik. A cementit vaskarbid: Fe₃C. Cementit ott képződik, ahol magasabb a széntartalom, míg az alacsonyabb széntartalmú helyek körülötte ferritté alakulnak át. Magasabb szilárdságú mintázatok alakulnak ki, mint például a perlit, mely nevét a gyöngyhöz (angolul pearl) hasonló megjelenésnek köszönheti, vagy a hasonló, de kevésbé szép bainit.

Valószínűleg a legfontosabb allotróp módosulat a martenzit, egy kémiailag metastabil anyag, melynek szilárdsága négyszer vagy ötször nagyobb a ferriténél. Legalább 0,4 súlyszázalék szén szükséges a martenzit kialakulásához. Az ausztenit edzés közben martenzitté alakulása során a szén helyben "megfagy", amikor a kristályszerkezet tércentráltról lapcentráltba megy át. A szénatomok sokkal nagyobbak annál, hogy elférjenek az intersticiális vakanciákban, és így térközpontú tetragonális szerkezetté torzítják a kristályrácsot. A mertenzit és ausztenit kémiai összetétele azonos. Így igen kis kötési energia szükséges az átalakuláshoz. A hőkezelés folyamata a legtöbb acélnál abból áll, hogy az ötvözetet ausztenites állapotig hevítik, majd a forró fémet vízben vagy olajban megedzik, olyan gyorsan lehűtve, hogy a ferritté vagy perlitté alakulás ne mehessen végbe. A martenzitté alakulás csaknem azonnal bekövetkezik a kisebb kötési energiaszükséglet miatt.

A martenzitnek az ausztenitnél kisebb a sűrűsége, így az átalakulás egyik következménye a térfogatnövekedés. Belső nyomófeszültségek lépnek fel ettől a részben gátolt térfogatnövekedéstől a martenzitkristályokban és húzófeszültség az ezeket körülvevő ferritben mindkét kristályban jelentős nyírófeszültséggel egyetemben. Az edzés helytelen kivitelezése a belső feszültségek miatt repedésekhez is vezethet.

Ha a széntartalom elég nagy elegendő mennyiségű martenzit képződéséhez, az eredmény nagyon kemény, de rideg anyag lesz. Ezért a hőkezelés további részében alacsanyobb hőmérsékletre hevítik az anyagot, hogy a martenzit egy részét lebontsák (lehetővé téve elegendő időt, hogy cementitté stb. alakuljon át) vaklamint hogy oldódjanak a belső feszültségek és a kristályrács hibái részben helyrejöjjenek. Ez a folyamat csökkenti az acél keménységét, rugalmasabb és szívósabb fémet eredményez. Ezt az eljárást megeresztésnek vagy temperálásnak hívják, mivel a folyamat időigénye kritikus az eredmény szempontjából.

Ötvözők [szerkesztés]

Gyakran adnak más anyagokat a vas-szén keverékhez abból a célból, hogy megfelelő tulajdonságú ötvözetet nyerjenek. Nikkel és mangán a szilárdságát növeli és az ausztenitet kémiailag stabilabbá teszi, keménységét és olvadáspontját növeli és ezzel a szilárdsága magasabb hőmérsékleten javul (hőálló acél). A vanádium ugyancsak növeli a keménységet és a kifáradással szembeni ellenállást. Nagymennyiségű króm és nikkel (gyakran 18% illetve 8%) az acélt rozsdamentessé (korrózióállóvá) teszi, ami kemény oxid réteget alkot a felületen és ez véd a korróziótól. A volfram a cementit alakulására van hatással, ötvözése esetén a martenzitté alakulás lassabb edzési sebesség mellett is végbemegy, ezek a gyorsacélok, melyeket nagyteljesítményű forgácsolószerszámokhoz használnak. A nitrogén, a kén és a foszfor az acélt törékennyé teszi, ezért ezeket a szennyezőket általában eltávolítják az acélgyártás folyamán.

Acélgyártás [szerkesztés]

Amikor a vasat ércéből előállítják a szokásos technológiákkal, a kívánatos értéknél több szenet tartalmaz. Ahhoz, hogy acél legyen belőle, meg kell olvasztani, és el kell távolítani a felesleges szenet, valamint más anyagokat kell hozzáadni. Amikor ezt a folyékony fémet kokillába öntik, rendszerint további magas hőmérsékletű melegalakításnak kell alávetni, hogy a megszilárdulás alatt bekövetkező minden repedést vagy inhomogenitást megszüntessenek benne, és hogy lemezt, huzalt, sínt stb. készítsenek belőle. Ezután hőkezelik a kívánt kristályszerkezet létrehozása céljából, majd gyakran hidegalakításnak is alávetik, hogy a végső alakját felvegye. A korszerű acélgyártásnál ezek a folyamatok sokszor nem különülnek el, a gyártósor elején beadagolják az ércet és kész acéltermék jön ki a másik oldalon.

Az acél fizikai jellemzői [szerkesztés]

• sűrűség ρ = 7850 kg/m3
• hőtágulási együttható α_T = 0,000012 ⁰C^-1
• hővezetési tényező λ = 58 W/mK
• Poisson-tényező ν = 0,30

Acéltermelés országok szerint [szerkesztés]

Forrás: United States Geological Survey

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 TEL:+886 4 24710048 / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

Bewise Inc. www.tool-tool.com

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.