회사 소식 산업용 철강 생산에 사용되는 일반적인 금속 구조에 대한 포괄적인 설명

一、기본 고체 용액 구조

1오스텐이트 (A [Feγ (C) ])

오스텐이트는 탄소와 합금 원소를 γ-Fe에 녹여서 형성된 고체 용액이다.탄소와 다양한 합금 원소가 γ-Fe에 함께 용해되는 안정적인 구조입니다.그 주목할 만한 특징은 우수한 유연성이지만, 그 경화와 양도점은 상대적으로 낮으며, 브리넬 경화 값은 일반적으로 170에서 220HB 사이입니다.그것은 강철 중 가장 작은 특집 부피를 가진 미세 구조입니다.. 고온 조건 하에서 아우스테니트는 탄소를 용해 할 수있는 강한 능력을 가지고 있습니다. 1147 ° C에서 용해 된 탄소의 양은 2.11%에 도달 할 수 있으며, 온도가 727 ° C로 떨어지면,용해된 탄소의 양은 0으로 감소합니다..77%. 금속 현미경 아래에서 아우스텐이트는 γ-Fe의 표면 중심의 큐브 격자 구조를 유지하기 때문에 규칙적인 다각형 모양을 나타냅니다.이 미시 구조 는 강철 에 탁월 한 냉 작업 특성 을 부여 한다. 가공 및 롤링과 같은 뜨거운 작업 과정에서 오스텐이트의 존재는 강철의 플라스틱 변형에 도움이 됩니다.

2페리트 ((F [Feα (C) ])

페리트는 탄소와 합금 원소의 α-Fe 용해로 형성된 고체 용액입니다. 그 성능은 순수한 철과 비슷하며, 상대적으로 낮은 경도가 있습니다.대략 80~100HB727°C에서, 금속의 강도와 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.페리트 안의 탄소의 용해도는 0입니다.0.022%, 그리고 방온에서는 0.008%까지 낮습니다.페리트는 α-Fe의 몸 중심의 큐브 격자 구조를 유지하고 금속 구조의 순수한 금속의 전형적인 다면체 금속학적 특성을 나타냅니다.페리트의 존재는 철강에 좋은 견고성과 냉형성을 부여하고 있으며, 높은 유연성 요구 사항이있는 구조 구성 요소에 종종 사용됩니다.

二、화합물 및 혼합 구조

1시멘타이트 (Fe3C)

철과 탄소 로 구성 된 화합물 인 시멘타이트 는 철 탄화물 로도 알려져 있다. 방 온도 에서, 철-탄소 합금 의 탄소 의 대부분 은 시멘타이트 의 형태로 존재한다.철-탄소 균형 도표에 따르면, 시멘타이트는 침착 경로와 형태에 따라 세 가지 유형으로 분류 할 수 있습니다.주로 기둥 모양을 띄는· 2차 시멘타이트는 γ-고체 용액에서 ES 선을 따라 침착되며 종종 흰색 회로 모양으로 나타납니다. 3차 시멘타이트는 α-고체 용액에서 PQ 선을 따라 침착합니다.또한 대부분 흰색 네트워크입니다.. 시멘타이트는 낮은 온도 환경에서 약한 자기성을 가지고 있다. 온도가 217°C를 넘으면 자기성이 사라진다. 녹는점은 약 1600°C이며 탄소 함량은 6이다.67%시멘타이트의 경도는 매우 높고 700HB를 훨씬 초과하지만 매우 부서지기 쉽고 유연성이 거의 없습니다.시멘타이트의 형태와 분포는 강도에 상당한 영향을 미칩니다.예를 들어, 곡성 시멘타이트는 특정 강도를 유지하면서 강도를 높일 수 있습니다.

2진주화물

페럴리트는 페리트와 시멘타이트의 기계적 혼합물이며 탄소 강철의 유테크토이드 변환의 산물이며 탄소 함량은 0.77%입니다.그 미세 구조는 페리트와 시멘타이트가 번갈아 배치된 램엘라 구조입니다.페럴라이트 잎 간격의 크기는 오스텐라이트 분해 과정에서 과저냉각의 정도에 달려 있습니다. 과저냉각의 정도가 클수록페럴라이트 잎 간격이 작을수록. 라멜라 간격의 차이에 따라 진주화, 소르비트 및 트로오스티트로 분류 할 수 있지만 본질적으로 모두 진주화 유형 구조입니다.거친 라멜러 진주화석은 오스텐라이트 분해의 산물이며, 650~700 °C의 고온 범위에서 분해된다.약 190-230 HB의 경도를 가진 Fe3C 시트를 일반 금속 현미경 (500배 이하의 확대) 을 사용하여 구별 할 수 있습니다.소르비타이트는 600~650 °C의 온도 범위 내에서 오스텐타이트의 분해의 산물이다.약 240-320HB의 경도가 있습니다. Fe3C 시트를 구별하려면 고전력 현미경 (1000배 확대) 이 필요합니다.트루스테인이트는 오스텐이트가 550-600 °C의 높은 온도에서 분해되는 산물입니다., 대략 330-400 HB의 경도가 있습니다. Fe3C 시트는 전자 현미경으로만 구별 할 수 있습니다 (10,000 번 확대). 특정 열 처리 조건 하에서,구형화 소름 또는 고온 완화 등, 시멘타이트는 페리트 매트릭스에 곡성 형태로 균일하게 분포하여 구형 진주리트를 형성 할 수 있습니다.이 미시 구조는 강철의 가공성과 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있습니다..

3마르텐사이트 (M)

마르텐사이트는 α-Fe에 있는 탄소의 초포화 고체 용액입니다. 강철이 고온 오스테니티제 처리를 받고 마르텐사이트 지점 아래로 매우 빠른 속도로 냉각되면,낮은 온도 환경에서 γ-Fe의 불안정한 구조로 인해그러나, 매우 빠른 냉각 속도 때문에, 강철의 탄소 원자는 분산할 시간이 없습니다.따라서 높은 온도에서 모 단계의 오스텐이트 성분을 유지합니다.따라서 마르텐사이트는 오스테니타이징 후 스틸이 마르텐사이트 지점 아래로 빠르게 냉각되면 발생하는 비분산 단계 변환의 산물입니다.마르텐사이트는 메타 안정 상태입니다.α -Fe 의 탄소 과포화 때문 에, α -Fe 의 몸 중심의 큐브적 격자 는 왜곡 되어 몸 중심의 정사각형 격자 를 형성 한다. 이것은 마르텐사이트에 극도로 높은 강도를 부여 한다.대략 640~760HB, 그러나 그것은 또한 매우 깨지기 쉬운, 낮은 충격 견고성, 그리고 면적의 감소와 연장 거의 0에 가깝습니다.마르텐사이트의 특집 부피가 아우스텐라이트보다 크다.마르텐사이트가 강철에서 형성되면 상대적으로 큰 단계 변환 스트레스를 발생시킵니다. 정상적인 진압 과정 조건 하에서,마르텐사이트는 금속 구조에서 서로 특정 각도로 흰색 바늘 모양의 구조를 나타냅니다.그러나 모든 마르텐시트 구조는 단단하고 부서지기 쉬운 것은 아닙니다. 예를 들어, 마랑제, 크롬, 니켈, 몰리브덴 등 합금 원소를 포함하는 낮은 합금 고강성 철강,소화 및 완화 처리 후이 구조는 높은 강도와 좋은 강도를 결합하고 건설, 기계 제조 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.

• 특수 금속 구조
  
  1바인이트 (B)

바인이트는 초포화 페리트와 시멘타이트의 혼합물로, 중간 온도 범위 (약 250-450 °C) 에서 저냉각 오스텐이트의 단계 변환으로 형성된다.바인이트는 형성 온도의 차이에 따라 상부 바인이트와 하부 바인이트로 분류 할 수 있습니다.상부 바인이트는 진주화탄 형성 온도 근처에 형성된 미세 구조이다.그 특징은 α-Fe 잎이 곡물 경계에서 시작되는 곡물 내에서 같은 방향으로 평행하게 배치된다는 것입니다., 시멘타이트 입자가 겹쳐져 있다. 금속 구조에서는 깃 모양으로 나타나며 대칭 또는 비대칭이 될 수 있다.상부 바인이트의 강도는 같은 온도에서 형성된 얇은 램엘러 진주석보다 낮습니다.하위 바인이트는 300°C 주위에서 형성된 구조이며 금속 구조에서 검은 바늘 모양의 구조로 나타납니다.상부 및 하부 바인이트 모두 본질적으로 페리트와 시멘타이트의 조합입니다., 그러나 형태 및 탄화물 분포에 차이가 있습니다. 낮은 바인이트의 강도는 같은 온도에서 완화 마르텐사이트와 비슷합니다.그리고 그 종합 성능은 상부 바인이트의 성능보다 우수합니다.어떤 경우에는 템퍼드 마르텐사이트보다 더 낫습니다. 중탄소 강철으로 만든 샤프트 부품과 같은 강도와 강도를 필요로하는 일부 부품에서는적절한 열 처리를 통해 낮은 바인이트 구조를 얻는 것은 부품의 사용 수명을 증가시킬 수 있습니다..

2웨이의 조직

위드만스타텐 구조는 일반적으로 하이포 유텍토이드 철강에서 발생합니다. 그것은 철강의 과열과 거친 곡물 아우스테니트의 형성으로 인해 형성됩니다. 특정 저냉각 조건 하에서원래 오스텐이트 곡물의 경계에서 대량 α -Fe의 침착 외에도, 또한 곡물 경계에서 곡물의 내부로 성장하는 판과 같은 α-Fe가있을 것입니다.이 flaky α-Fees는 원래 아우스테니트와 특정 결정적 지향 관계를 가지고 있습니다., 곡물에서 서로 특정 각도 또는 서로 평행한 껍질 모양으로 나타납니다. 일반적으로 위포우텍토이드 강철의 위드만스타텐 구조로 불립니다.과열된 하이포 유텍토이드 철은 비교적 빠른 냉각 속도에서 위드만 스타텐 구조를 개발 할 가능성이 있습니다.윗만 스타텐 구조가 심하면 충격 강도와 강철의 면적이 크게 감소하여 강철이 깨지기 쉽다.완전 소화 처리, 웰만 스타텐 구조를 제거하고 철강의 특성을 회복 할 수 있습니다.난방 온도와 냉각 속도를 조절하는 것은 Widmanstatten 구조의 형성을 피하는 열쇠입니다.

3띠가 있는 조직

띠 구조는 열 가공 후 저탄소 구조용 철강의 미세 구조 특징입니다.특히 페리트와 페르라이트가 가공 방향에 평행한 층으로 분포하는 줄무늬 구조로 나타납니다.이 미세 구조로 인해 강철의 기계적 특성은 애니소트로피를 나타냅니다.스트립 방향에 평행하고 세로 방향으로 강철의 성능에 차이가 있습니다.그것은 또한 강철의 충격 강도 및 면적의 감소를 줄일 것입니다.냉각 속도 및 합리적인 롤링 비율 및 다른 공정 매개 변수, 줄무늬 구조의 형성이 줄이거나 피할 수 있습니다.

4. δ 단계

δ 위상은 크롬 니켈 스테인리스 스틸, 특히 니오비움과 티타늄과 같은 원소를 포함하는 스테인리스 스틸에 소량의 페리트입니다.δ 단계가 중요한 역할을 합니다.그것은 스테인리스 스틸 용접에 결정적 균열의 형성을 효과적으로 방지 할 수 있으며, 덩어리 간의 부식 및 스트레스 부식 경향을 줄일 수 있습니다.그리고 동시에 스테인리스 스틸의 강도를 향상시킵니다.그러나 δ 페리트 양이 특정 한도를 초과하면 (예를 들어 8% 이상) 스테인리스 스틸의 구덩이 경향이 증가합니다.δ 단계가 σ 단계로 변하는 경향이 있습니다.이 변형은 금속의 부서지기까지 유도할 수 있습니다.이 δ 단계의 유익한 효과와 해로운 효과를 균형있게 조절하는 것이 필요합니다..

5. σ 단계

- σ 단계는 Fe-Cr 합금의 부서지기 현상을 연구할 때 합금 단계로 발견되었다.σ 단계는 자기적이지 않으며 단단하고 부서지기 쉬운 특성을 가지고 있습니다.σ화면이 합금에 존재할 때, 특히 곡물 경계를 따라 분포되면, 그것은 철강의 유연성과 강도를 현저하게 감소시킬 것입니다.σ 위상은 일반적으로 상대적으로 오랜 시간 동안 550-900 °C의 고온 환경을 필요로 하므로 점차 형성됩니다., 그리고 그 형성 과정은 사용 중 재료의 성능을 악화시킬 것입니다. σ 단계의 형성은 많은 강철 요인과 관련이 있습니다.그 성분 (크롬과 니켈과 같은 원소 함량 포함)크로미움과 니켈-크로미움이 높은 스테인레스 스틸의 경우 크로미움 함량이 높을수록 σ 단계가 형성되기 쉽습니다.또한, 아우스테니트 강철의 δ 페리트는 σ 단계로 변하는 경향이 있으며, 차가운 변형 과정 또한 σ 단계의 형성을 촉진합니다.σ 단계가 형성되는 온도 범위가 아래로 이동하도록 만듭니다.스테인리스 스틸의 생산 및 적용 동안,σ단계의 형성을 면밀히 모니터링하고 합리적인 공정 통제를 통해 재료 특성에 부정적인 영향을 피해야합니다..