10 Proprietăți mecanice și fizice ale oțelului

4366
Simon Doyle
10 Proprietăți mecanice și fizice ale oțelului

proprietățile mecanice și fizice ale oțelului pot varia enorm în funcție de compoziția lor și de procentul de impurități (cum ar fi fosforul sau sulful). În acest fel, atunci când doriți să obțineți proprietăți mecanice și fizice mai bune față de altele, oțelul poate fi aliat cu crom, cobalt, cupru, molibden, nichel, azot, seleniu, tantal, titan, tungsten sau vanadiu..

Compoziția și proprietățile oțelului variază foarte mult. Oțelul, în general, are un conținut de carbon mai scăzut decât fierul și mai puține impurități decât cele găsite în alte metale.

În general, proprietățile fizice precum densitatea, conductivitatea electrică și termică nu variază foarte mult de la un aliaj la altul. Cu toate acestea, proprietățile mecanice, cum ar fi rezistența, ductilitatea și duritatea, depind în mare măsură de tipul de aliaj și de compoziția oțelului..

Principalele proprietăți mecanice ale oțelului

1- Plasticitate

Este capacitatea oțelului de a-și păstra forma după ce a fost supusă stresului. Oțelurile care sunt aliate cu procente mici de carbon sunt mai plastice.

2- Fragilitate

Fragilitatea este ușurința cu care oțelul poate fi rupt sub stres. Când oțelul este aliat, cu un procent ridicat de carbon, acesta tinde să fie mai fragil. 

3- Maleabilitate

Maleabilitatea este ușurința oțelului de laminat. În acest fel, unele aliaje de oțel inoxidabil tind să fie mai maleabile decât altele..

4- Duritatea

Duritatea este rezistența pe care un metal o opune agenților abrazivi. Cu cât se adaugă mai mult carbon la un aliaj de oțel, cu atât va fi mai greu.

5- Tenacitate

Rezistența este conceptul care denotă capacitatea oțelului de a rezista aplicării unei forțe externe fără a se rupe..

În cazul oțelului cu o concentrație medie de carbon, rezistența tinde să fie mai mare.

Principalele proprietăți fizice ale oțelului

1- Corp

Acestea includ proprietățile legate de greutatea oțelului, volumul, masa și densitatea acestuia.

2- Termic

Se referă la trei aspecte fundamentale ale oțelului: capacitatea sa de a conduce temperatura (conducția), potențialul său de a transfera căldură (convecție) și capacitatea sa de a emana raze infraroșii în mijloc (radiații)..

3- Electric

Acestea se referă la capacitatea oțelului de a conduce curent electric.

4- Optică

Aceste proprietăți în cazul oțelului denotă capacitatea sa de a reflecta lumina sau de a emite strălucire. În măsura în care oțelul inoxidabil este aliat cu un procent mai mare de aluminiu, cu atât va avea proprietăți optice mai bune.

5- Magnetic

Se referă la capacitatea oțelului de a fi indus sau de a induce un câmp electromagnetic.

Cu cât este mai mare procentul de fier din aliajul de oțel, cu atât este mai mare capacitatea sa de a acționa ca magnet..

Tipuri de oțel

Diferite tipuri de oțel sunt produse în funcție de aplicația lor, prin urmare, proprietățile mecanice și fizice ale acestor tipuri de oțel trebuie să fie diferite..

În acest fel, au fost create diverse scări pentru a clasifica oțelul în funcție de proprietățile sale (elasticitate, densitate, punct de topire, conductivitate termică, rezistență, duritate, printre altele).

Pentru a produce diferite tipuri de oțel, producătorii folosesc concentrații diferite de alte metale pentru a produce aliaje.

Procesul de producție și modul de prelucrare a oțelului au, de asemenea, o influență semnificativă asupra produsului final obținut..

Potrivit Institutului American al Siderurgiei (AISI), oțelul poate fi clasificat în patru grupe principale, în funcție de compoziția sa chimică:

  • Otel carbon
  • Oțel aliaj
  • Oțel inoxidabil
  • Oțel pentru scule

Proprietăți din oțel carbon

Oțelul carbon este derivat din aliajul dintre fier și carbon. Prin variația procentului de carbon, este posibil să se producă oțeluri cu calități diferite. În general, cu cât este mai mare procentul de carbon, cu atât oțelul este mai dur și mai rigid..

Oțelul cu conținut scăzut de carbon este cunoscut pe piață sub numele de fier forjat. Acest tip de oțel este ușor de manipulat, deoarece este foarte plastic..

Din acest motiv, este utilizat pe scară largă pentru a produce rețele, aplicații decorative sau lampioane..

Oțelul cu un conținut mediu de carbon este foarte dur, motiv pentru care este folosit pentru realizarea de poduri sau piese structurale capabile să suporte sarcini enorme..

La rândul său, oțelul cu conținut ridicat de carbon este utilizat pentru a realiza cabluri. Când procentul de cărbune este mai mare decât cel al fierului, acesta este denumit fontă, care este utilizată pentru fabricarea vazelor și a altor tipuri de articole..

Deși ultimul tip de oțel este destul de dur, este și foarte fragil..

Proprietăți din oțel aliat

Oțelul aliat este unul care este fabricat cu un procent mic de unul sau mai multe metale, altele decât fierul. Aceste metale adăugate la aliaj au capacitatea de a modifica proprietățile oțelului.

De exemplu, oțelul fabricat din fier, crom și nichel are ca rezultat oțelul inoxidabil. Când se adaugă aluminiu la acest aliaj, rezultatul este mai maleabil și mai uniform ca aspect..

Când manganul este adăugat aliajelor de oțel, acestea pot obține rezistență și rezistență excepționale.

Proprietățile oțelului inoxidabil

Oțelul inoxidabil conține între 10 și 20% crom, un factor care îi permite să fie foarte rezistent la coroziune și oxidare..

Când oțelul conține 11% crom, acesta este de aproximativ 200 de ori mai rezistent la coroziune decât oțelul care nu conține crom. Există trei grupe de oțel inoxidabil:

Oțel austenitic: este cel cu o concentrație mai mare de crom și un procent mic de nichel și carbon.

Este frecvent utilizat pentru prelucrarea conductelor și a alimentelor. Este ușor de recunoscut, deoarece nu este magnetic.

Oțel feritic- Este tipul de oțel care conține aproximativ 15% crom, dar doar câteva urme de carbon și alte metale precum molibden, aluminiu sau titan.

Acest tip de oțel este magnetic, foarte dur și rezistent. Poate fi întărit atunci când se lucrează la rece.

Oțel martensitic: este unul care conține cantități moderate de crom, nichel și carbon. Este extrem de magnetic și tratabil la temperaturi ridicate.

Oțelul martensitic este utilizat în mod obișnuit pentru fabricarea instrumentelor de tăiere, cum ar fi cuțitele și echipamentele chirurgicale..

Proprietăți de oțel pentru scule

Oțelul pentru scule este extrem de durabil, rezistent la temperatură și are o duritate destul de mare.

Conține tungsten, molibden, cobalt și vanadiu. Este cel folosit la realizarea burghiilor.

Referințe

  1. Bell, T. (17 martie 2017). Adus din Care sunt tipurile și proprietățile oțelurilor?: Thebalance.com.
  2. Capitolul 6. Proprietățile mecanice ale metalelor. (2004). Adus din Proprietățile mecanice ale metalelor: virginia.edu.
  3. Guru, W. (2017). Wuru Guru. Adus din Ghidul pentru proprietățile mecanice ale metalelor: weldguru.com.
  4. Kailas, S. V. (s.f.). Capitolul 4. Proprietățile mecanice ale metalelor. Obținut din Știința materialelor: nptel.ac.in.
  5. Materia, T. (august 2002). Materie totală. Obținut din proprietățile mecanice ale metalelor: totalmateria.com.
  6. Materiale, A. (2 decembrie 2014). Obținut din PROPRIETĂȚI MECANICE ȘI FIZICE: worldstainless.org.
  7. Sandhyarani, N. (4 august 2016). Adus din Proprietățile fizice ale oțelului: buzzle.com.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.