اثر کربن بر روی خواص فولاد
کربن، نقش اساسی در تعیین ویژگیهای فولاد ها دارد و آب گیری آنها را ممکن می سازد. کربن یک اکسید زد است که ضمنأ مقاومت به کشش و حد الاستیک فولاد را بالا برده و درصد افزایش طول و مقاومت به ضربه آن را کم می کند. فولادی که کمتر از ۰ /
۲ درصد کرین داشته باشد عملا آب نمی گیرد. بیش از این مقدار ، تا حدود ۱ / ۲ درصد سختی فولاد پس از آبدهی ، به سرعت زیاد می شود. از این حد به بعد، سختی فولاد افزایش نیافته بلکه خصوصیات چکش خواری خود را از دست می دهد. با این حال آلیاژ های دیگری وجود دارند که مثلا دارای ۱۳ تا ۱۵ درصد کربن بوده و مقدار کربن آنها به ۱
/
۸ تا ۲ / ۳ در صد می رسد و کربورهای کرم بسیار مقاوم به وجود می آورند
همانطور که از روی نمودار آهن - کربن دیده می شود، اضافه شدن کرین باعث افزایش شدید مقدار سمانتیت حاصله می گردد (از ۰ تا ۳۰ در صد، برای فولادی با ۲ در صد کربن). ذرات سخت و شکننده سماننيت ، مقاومت در مقابل نیروهای برشی و یا به طور کلی نیروهای تغییر شکل دهنده را افزایش داده و در عین حال ، پلاستیسیته و قابلیت چکش خواری فولاد را کم میکنند. همانطوری که از روی شکل (۲۱-۲) می توان مشاهده کرد، افزایش مقدار کربن،
سختی (BHN)، حد گسیختگی (R) و حد الاستیک قراردادی (۲. R ) را افزایش می دهد ولی درصد افزایش طول (%A)، در صد کاهش سطح مقطع (27) و مقاومت به ضربه (K) را کم میکند. حد گسیختگی از افزایش حدالاستیک سریعتر است. همچنین با بالارفتن افزایش مقدار کربن منطقه درجه حرارت دگرگونی از حالت نرم به حالت شکننده توسعه می یابد
ویژگیهای مکانیکی فولاد
اثر درجه حرارت و مقدار کربن بر روی مقاومت به ضربه فولاد
ورقهای فولادی برای پرسکاری سرد
قابلیت یک ورق فولادی برای خم کاری (توسط فشار در یک ماتریس) وابسته به نسبت حد الاستیک قراردادی به حد گسیختگی ، یعنی تا می باشد. این حد باید بین ۰
/ ۶۵ تا ۰
/ ۷۰ باشد. با افزایش مقدارگرین و در نتیجه بالارفتن مقدار فاز سمانتیت ، قابلیت فولاد برای پرسکاری کم می شود. سیلیسیم، در حالی که حد الاستیک قراردادی را به اندازه قابل توجهی زیاد می کند ولی بر روی قابلیت پرسکاری و خمکاری اثر نامساعدی دارد. |
قابلیت فولاد برای پرسکاری، به مقدار زیادی به بزرگی دانه های فریت نیز مربوط است. پرسکاری فولادی با دانه های درشت، یک سطح ناهموار می دهد، در حالی که پرسکاری فولادی با دانه های ریز ، باعث فرسودگی ماتریس می گردد. به این دلیل است که ، فریت فولادهائی که برای پرسکاری در نظر گرفته می شوند، باید دارای دانه های یکنواخت و با ابعاد متوسط باشد
با رسوب سمانتیت سوم در مرز دانه ها، قابلیت پرسکاری به شدت پائین می آید. با اجرای نوردکاری در گرما و سرد کردن سریع فولاد، می توان احتمال رسوب سمانتیت ، مخصوصا در مرز دانه ها را کم کرد، برای حذف سمانتیت سوم، پس از آنکه فلز در گرما نوردکاری شد، و قبل از نورد سرد، ورق را تا بالای AC
۲ درصد کرین داشته باشد عملا آب نمی گیرد. بیش از این مقدار ، تا حدود ۱ / ۲ درصد سختی فولاد پس از آبدهی ، به سرعت زیاد می شود. از این حد به بعد، سختی فولاد افزایش نیافته بلکه خصوصیات چکش خواری خود را از دست می دهد. با این حال آلیاژ های دیگری وجود دارند که مثلا دارای ۱۳ تا ۱۵ درصد کربن بوده و مقدار کربن آنها به ۱
/
۸ تا ۲ / ۳ در صد می رسد و کربورهای کرم بسیار مقاوم به وجود می آورند
همانطور که از روی نمودار آهن - کربن دیده می شود، اضافه شدن کرین باعث افزایش شدید مقدار سمانتیت حاصله می گردد (از ۰ تا ۳۰ در صد، برای فولادی با ۲ در صد کربن). ذرات سخت و شکننده سماننيت ، مقاومت در مقابل نیروهای برشی و یا به طور کلی نیروهای تغییر شکل دهنده را افزایش داده و در عین حال ، پلاستیسیته و قابلیت چکش خواری فولاد را کم میکنند. همانطوری که از روی شکل (۲۱-۲) می توان مشاهده کرد، افزایش مقدار کربن،
سختی (BHN)، حد گسیختگی (R) و حد الاستیک قراردادی (۲. R ) را افزایش می دهد ولی درصد افزایش طول (%A)، در صد کاهش سطح مقطع (27) و مقاومت به ضربه (K) را کم میکند. حد گسیختگی از افزایش حدالاستیک سریعتر است. همچنین با بالارفتن افزایش مقدار کربن منطقه درجه حرارت دگرگونی از حالت نرم به حالت شکننده توسعه می یابد
ویژگیهای مکانیکی فولاد
اثر درجه حرارت و مقدار کربن بر روی مقاومت به ضربه فولاد
ورقهای فولادی برای پرسکاری سرد
قابلیت یک ورق فولادی برای خم کاری (توسط فشار در یک ماتریس) وابسته به نسبت حد الاستیک قراردادی به حد گسیختگی ، یعنی تا می باشد. این حد باید بین ۰
/ ۶۵ تا ۰
/ ۷۰ باشد. با افزایش مقدارگرین و در نتیجه بالارفتن مقدار فاز سمانتیت ، قابلیت فولاد برای پرسکاری کم می شود. سیلیسیم، در حالی که حد الاستیک قراردادی را به اندازه قابل توجهی زیاد می کند ولی بر روی قابلیت پرسکاری و خمکاری اثر نامساعدی دارد. |
قابلیت فولاد برای پرسکاری، به مقدار زیادی به بزرگی دانه های فریت نیز مربوط است. پرسکاری فولادی با دانه های درشت، یک سطح ناهموار می دهد، در حالی که پرسکاری فولادی با دانه های ریز ، باعث فرسودگی ماتریس می گردد. به این دلیل است که ، فریت فولادهائی که برای پرسکاری در نظر گرفته می شوند، باید دارای دانه های یکنواخت و با ابعاد متوسط باشد
با رسوب سمانتیت سوم در مرز دانه ها، قابلیت پرسکاری به شدت پائین می آید. با اجرای نوردکاری در گرما و سرد کردن سریع فولاد، می توان احتمال رسوب سمانتیت ، مخصوصا در مرز دانه ها را کم کرد، برای حذف سمانتیت سوم، پس از آنکه فلز در گرما نوردکاری شد، و قبل از نورد سرد، ورق را تا بالای AC