Vaega uamea carbon
Uamea uamea o se uamea e iai le kaponi mai le 0.05 i le 3.8 pasene le mamafa.O le faʻamatalaga o le carbon steel mai le American Iron and Steel Institute (AISI) o loʻo taʻua ai:
1. e leai se mea itiiti o lo'o fa'amaoti mai pe mana'omia mo le chromium, cobalt, molybdenum, nickel, niobium, titanium, tungsten, vanadium, zirconium, po'o so'o se isi elemene e fa'aopoopo ina ia maua ai se aafiaga fa'afefiloi mana'omia;
2. ole la'ititi fa'amaoti mo kopa e le sili atu ile 0.40 pasene;
3. po'o le maualuga o mea o lo'o fa'amaoti mai mo so'o se elemene nei e le sili atu i le pasene o lo'o ta'ua: manganese 1.65 pasene;silikoni 0.60 pasene;kopa 0.60 pasene.
E mafai fo'i ona fa'aoga le upu uamea kaponi e fa'atatau i le sila e le'o le uamea;i lenei fa'aoga uamea carbon e mafai ona aofia ai u'amea u'amea.High carbon steel e tele fa'aoga eseese e pei o masini vili, mea faigaluega tipi (pei o u'u) ma uaea malosi maualuga.O nei talosaga e manaʻomia ai se microstructure sili atu ona lelei, lea e faʻaleleia ai le faigata.
A'o fa'atupula'ia le pasene o le kaponi, o le sila e mafai ona fa'amalosi atili ma malosi e ala i le fa'afefeteina o le vevela;ae peitai, e faaitiitia ductile.E tusa lava po o le a le vevela, o le maualuga o le carbon content e faʻaitiitia ai le faʻaogaina.I u'amea kaponi, o le maualuga o le kaponi o lo'o i totonu e fa'aitiitia ai le mea liusuavai.
O le faʻamoemoega o le vevela e togafitia ai le carbon steel o le suia lea o mea faʻainisinia o le uʻamea, e masani lava o le ductility, maʻaʻa, malosi e maua ai, poʻo le aʻafiaga.Manatua o le eletise ma le vevela e na o sina suiga laitiiti.E pei o le tele o metotia fa'amalosi mo le sila, e le afaina le modulus a Young's (elasticity).Togafitiga uma o fefaʻatauaʻiga ductility uʻamea mo le faʻateleina o le malosi ma vice versa.O le uamea e maualuga lona solubility mo carbon i le vaega austenite;o le mea lea o togafitiga vevela uma, sei vagana ai le spheroidizing ma le faʻagasologa faʻasolosolo, amata i le faʻamafanafanaina o le sila i se vevela e mafai ai ona i ai le vaega austenitic.Ona tineia ai lea o le uamea (aveeseina le vevela) i se fua e feololo i le maualalo e mafai ai ona sosolo atu le kaponi mai le austenite e fai ai iron-carbide (cementite) ma tuʻu ai le ferrite, poʻo i se maualuga maualuga, faʻapipiʻi le kaponi i totonu o le uʻamea ma fausia ai le martensite .Ole fua ole fa'amalieina ole uamea ile vevela eutectoid (e tusa ma le 727 °C) e a'afia ai le fua ole kaponi e sosolo ese mai le austenite ma fai ai le sima.I le tulaga masani, o le fa'amalo vave o le a tu'u ai le u'amea carbide e salalau solo ma maua ai se pearlite saito lelei ma fa'alili lemu o le a maua ai se pearlite sili atu.O le fa'aliliina o se uamea hypoeutectoid (itiiti ifo i le 0.77 wt% C) e maua ai se fausaga lamellar-pearlitic o u'amea carbide layers ma le α-ferrite (toetoe lava mama le u'amea) i le va.Afai o le uamea hypereutectoid (sili atu i le 0.77 wt% C) o lona uiga o le fausaga o le pearlite atoa ma fatu laiti (tele atu nai lo le pearlite lamella) o le sima ua fausia i luga o tuaoi o saito.O le u'amea eutectoid (0.77% carbon) o le ai ai se fausaga pearlite i totonu o fatu e leai se sima i tuaoi.E maua le aofa'i o mea fa'atatau i le fa'aogaina o le lever rule.O lo'o i lalo le lisi o ituaiga o togafitiga vevela e mafai.
Alloy steel o le sila ua faʻafefiloi ma elemene eseese i le aofaʻi atoa i le va o le 1.0% ma le 50% i le mamafa e faʻaleleia ai ona mea faʻainisinia.Ua malepe i ni vaega se lua: uamea maualalo ma uamea maualuga.O le eseesega i le va o ia mea e lua ua finauina.Smith ma Hashemi faʻamatalaina le eseesega i le 4.0%, aʻo Degarmo, et al., Faʻamatalaina i le 8.0%.E masani lava, o le fasifuaitau "uamea uamea" e faasino i uamea maualalo.
O le tautala saʻo, o uʻamea uma o se mea faʻapipiʻi, ae le o uʻamea uma e taʻua o "umea alu".O u'amea sili ona faigofie o le u'amea (Fe) fa'afefiloi ma le kaponi (C) (pe a ma le 0.1% i le 1%, fa'atatau i le ituaiga).Ae ui i lea, o le faaupuga "umea uamea" o le faaupuga masani e faasino i uʻamea ma isi elemene faʻafefiloi e faʻaopoopoina ma le loto i ai i le faʻaopoopoga i le carbon.O mea faʻapipiʻi masani e aofia ai manganese (sili ona taatele), nickel, chromium, molybdenum, vanadium, silicon, ma boron.O mea fa'afefiloi masani e aofia ai alumini, cobalt, copper, cerium, niobium, titanium, tungsten, tin, zinc, lead, ma le zirconium.
O lo'o ta'ua i lalo le tele o mea fa'alelei i u'amea fa'afefiloi (pe a fa'atusatusa i u'amea kaponi): malosi, ma'a'a'a, ma'a'a'a, fa'alavalava, fa'ama'a'a, ma'a'a, ma le vevela.Ina ia ausia nisi o nei mea faʻaleleia atili e ono manaʻomia e le uʻamea le togafitia o le vevela.
O nisi o nei mea e maua ai le fa'aogaina i fa'aoga fa'atauva'a ma le mana'omia tele, e pei o lau o le turbine o afi va'alele, ma i totonu o masini faaniukilia.Ona o le ferromagnetic meatotino o le uʻamea, o nisi uʻamea uʻamea e maua ai faʻaoga taua lea e taua tele a latou tali i le magnetism, e aofia ai i afi eletise ma i transformers.
Spheroidizing
Spheroidite e fa'atupu pe a fa'avevela le sila kaponi i le tusa ma le 700 °C mo le silia ma le 30 itula.Spheroidite e mafai ona fai i lalo o le vevela ae o le taimi e manaʻomia e matua faʻatuputeleina, aua o se faʻagasologa-pulea.O le taunuuga o se fausaga o la'au po'o ni sima sima i totonu o le fausaga autu (ferrite po'o le pearlite, e fa'atatau i le itu o le eutectoid o lo'o e iai).O le fa'amoemoe o le fa'amaluluina o u'amea maualuga maualuga ma fa'ataga le fa'atupuina atili.O le ituaiga u'amea pito sili ona vaivai ma sili ona fa'amama.
Fa'ato'a atoa
Ua fa'avevela le uamea kaponi pe a ma le 40 °C i luga a'e o le Ac3 po'o le Acm mo le 1 itula;e fa'amautinoa ai ua liua uma le ferrite i le austenite (e ui o le sima e mafai lava ona i ai pe a sili atu le kaponi i lo le eutectoid).E tatau ona fa'alili lemu le uamea, i le malo o le 20 °C (36 °F) i le itula.E masani lava e na'o le ogaumu e fa'alili, lea e tape ai le ogaumu ma le sila o lo'o i totonu.O le mea lea e maua ai se fausaga pearlitic coarse, o lona uiga o "fusi" o le pearlite e mafiafia.O le u'amea fa'apalapala atoatoa e malu ma fa'amama, e leai ni fa'alavelave i totonu, lea e masani ona mana'omia mo le fa'atauga o le tau.Na'o le uamea spheroidized e sili atu ona malu ma sili atu ona fa'afefe.
Fa'agasologa o fa'ama'i
O se faʻagasologa e faʻaaogaina e faʻamalo ai le faʻamaʻi i totonu o se uʻamea kaponi malulu ma lalo ifo o le 0.3% C. O le uamea e masani ona faʻamafanafanaina i le 550-650 °C mo le 1 itula, ae o nisi taimi e maualuga ai le vevela i le 700 °C.O le ata i le itu taumatau [faamalamalamaga manaʻomia] o loʻo faʻaalia ai le vaega o loʻo tupu ai le faʻafefe.
Isothermal annealing
O se fa'agasologa lea e fa'avevela ai le sila hypoeutectoid i luga a'e o le vevela pito i luga.O lenei vevela e fa'atumauina mo sina taimi ona fa'aitiitia lea i lalo ole vevela pito i lalo ma toe fa'atumauina.Ona faamaalili lea i le vevela potu.O lenei metotia e faʻaumatia soʻo se faʻagasologa o le vevela.
Fa'asalaina
Ua fa'avevela le uamea kabone i le tusa ma le 55 °C i luga a'e o le Ac3 po'o le Acm mo le 1 itula;e mautinoa ai le suiga atoatoa o le uamea i le austenite.Ona faamalūlūina lea o le uamea, o se fua faatatau mālūlū e tusa ma le 38 °C (100 °F) i le minute.O le mea lea e maua ai se fausaga lelei o penina, ma se fausaga e sili atu ona tutusa.O le uamea masani e sili atu le malosi nai lo le uamea faʻafefe;e fai si maualuga le malosi ma le ma'a'a.
Tinei
O le uamea kabone ma le itiiti ifo i le 0.4 wt% C e fa'amafanafanaina e fa'amalieina le vevela ona vave fa'alili (tineia) i totonu o le vai, vai, po'o le suau'u i le vevela ogaoga.O le maualuga o le vevela e fa'alagolago i le kaponi, ae o se tulafono lautele e maualalo pe a fa'ateleina le kaponi.O lenei mea e maua ai se fausaga martensitic;o se ituaiga u'amea o lo'o i ai se kaponi sili ona tumu i totonu o se fausaga fa'a tioata fa'atatau i le tino (BCC), fa'aigoa lelei o le tetragonal (BCT), ma le tele o le fa'alavelave i totonu.O le u'amea tineia e matua'i ma'a'a ae palapa'u, e masani lava ona ma'ale'ale mo fa'amoemoega fa'atino.O nei fa'alavelave i totonu e mafai ona mafua ai le ta'e o le pito i luga.u'amea tineia e tusa ma le faatoluina sili atu ona faigata (fa ma sili atu kaponi) nai lo le uamea masani.
Fa'ailoga (marquenching)
Martempering e le o se faiga fa'afefeteina, o le mea lea o le upu marquenching.O se ituaiga o togafitiga vevela isothermal e fa'aogaina pe a uma le tineia muamua, e masani lava i totonu o se ta'ele masima liusua, i le vevela i luga a'e o le "martensite start temperature".I lenei vevela, o le mamafa o totoe i totonu o le meafaitino e faʻamalolo ma o nisi bainite e mafai ona fausia mai le austenite taofi lea e leai se taimi e liua ai i se isi mea.I totonu o alamanuia, o se faiga lea e faʻaaogaina e pulea ai le ductility ma le maaa o se mea.Fa'atasi ai ma le fa'ata'ita'iga umi, e fa'atuputeleina le ductility ma sina fa'aitiitia le malosi;ua taofia le uamea i lenei fofo seia tutusa le vevela i totonu ma fafo o le vaega.Ona faamalūlūina lea o le uamea i se saosaoa feololo ina ia faaitiitia ai le keli o le vevela.E le gata o lenei faiga e faʻaitiitia ai faʻalavelave i totonu ma faʻalavelave faʻalavelave, ae faʻateleina ai foʻi le aʻafiaga.
Fa'aitaita
O le togafitiga vevela sili lea ona masani ai, ona o mea mulimuli e mafai ona faʻamaonia tonu i le vevela ma le taimi o le faʻafefe.O le fa'avevela e aofia ai le toe fa'avevelaina o le sila ua tineia i se vevela i lalo ifo o le vevela eutectoid ona fa'amalieina lea.O le maualuga o le vevela e mafai ai ona fai ni vaega laiti o spheroidite, lea e toe faʻafoʻisia ai le gaogao, ae faʻaitiitia le maaa.O le vevela moni ma taimi e filifilia ma le faaeteete mo fatuga taitasi.
Austempering
O le faiga austempering e tutusa ma martempering, vagana ai ua motusia le tineia ma ua umia le uamea i le taele masima liusuavai i le vevela i le va o le 205 °C ma le 540 °C, ona cooled lea i se fua faatatau talafeagai.O le uamea e maua mai, ua taʻua o le bainite, e maua ai se microstructure acicular i totonu o le uamea e sili atu le malosi (ae itiiti ifo i le martensite), sili atu le faʻamalosi, maualuga atu le teteʻeina o aʻafiaga, ma faʻaitiitia le faʻalavelave nai lo le martensite sila.O le le lelei o le austempering e mafai ona faʻaaogaina naʻo ni nai uʻamea, ma e manaʻomia ai se taele masima faapitoa.
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